Phénomène général de l*lnflnenee. — Jusqu'à présent

nous avons électrisé les corps, soit en les frottant directement, soit en les mettant en contact avec un corps déjà électrisé; mais ce contact même n'est pas nécessaire. Il suffit qu'un corps, surtout s'il est conducteur, soit placé dans le voisinage d*un corps électrisé, dans ce qu'on appelait autrefois une atmosphère électrique, pour qu'il soit lui-même électrisé ; c'est là ce qui constitue Vinfluence électrique. Les phénomènes d'influence ont été observés par plusieurs physiciens, Otho de Guericke, Hauksbéc, Gray, etc., sans qu'on y donnât une attention suffisante, et c'est Canton qui parait les avoir signalés pour la première fois (^).

Canton suspendit à un conducteur communiquant avec le sol une paire de boules de liège avec des fils de lin et en approcha un tube de verre électrisé à une assez grande distance : il vil les boules se repousser d'autant plus que le tube était plus voisin, et retomber exactement dans la verticale quand le tube était enlevé. Avec des pendules portés par des fils de soie, la répulsion ne s'observa que pour une distance beaucoup plus petite du tube électrisé, et elle persista quelque temps après que le tube fut éloigné. Les pendules étaient donc électrisés à distance par l'influence du tube de verre.

L'influence s'exerce aussi sur un corps déjà électrisé. Canton électrisa un tube de fer-blanc isolé et muni d'une paire de pendules conducteurs. En approchant peu à peu de ce corps un tube

(•) Phil. irons, abridged.; vol. X, p. 421 (1753).

INFLUENCE ÉLECTRIQIE. i39

io verre électrisé, il vit les pendules, qui étaient écartés l'un de l'autre, se rapprocher jusqu'au contact et diverger de nouveau. Uuand on enlevait lentement le tube, les boules se rapprochaient eiK-ore et divergeaient ensuite pour reprendre leur distance priniilive.

(«anton remarqua encore que si Ton approche un corps électris4'* de la partie moyenne d'un cylindre conducteur isolé et muni de pendules à ses extrémités, et qu'au bout de quelques iibtants on éloigne le corps électrisé, le cylindre reste chargé dVIectricité contraire à celle du corps influent.

Toutefois Canton ne semble pas avoir distingué le vrai carac- (iTc des phénomènes d'influence. Wilke (*) observa qu'un corps (It* petites dimensions isolé ne s'électrisc pas d'une manière senhI>Ic par influence, et que, lorsqu'il communique avec le sol, il V» rharge d'électricité contraire k celle du corps influent. Enfin, (Kpifius(') démontra qu*un conducteur cylindrique isolé, dont l'une des extrémités est voisine d'un corps électrisé, prend dans ^ partie la plus proche de Télectricité contraire à celle du ioqis influent, et dans sa partie la plus éloignée de Télectricité de même espèce : c'est là le résultat complet de l'influence électrique.

8'2. Biiu— upaUi» cxpéri—taie. — On démontre ce phénomène important par une expérience qui ressemble beaucoup à relie d*Œpinus, en faisant inr une sphère conduc-

lrice^l«H-triséeA(f.p.46). (. , ) ( /-,■ ^ / ,- T 5 Mir un cylindre horizon- V J ./"ri~~\ i A A

tal |(C terminé par des calot (os sphériques, d'un dia- piff. i6 iiit tn> beaucoup plus petit

que celui de la sphère et d'une grande longueur. Ce cylindre est jMirté sur des pieds isolants ou mieux suspendu à des fils de soie w>mis à la gomme laque; le long du cylindre on attache a la partie inférieure un certain nombn* de paires de {lendules à tiU de lin et â boules de moelle de sureau, tjuand on approche la sphère A, chargée par exemple d'éler-

• Wilk,.. p. 77..

Iricité positive, de Tune des extrémités B du cylindre, on voit qu'aussitôt presque tous les pendules divergent : il en résulte déjà que le cylindre BC est électrisé dans toute son élendue.

Toutefois les écarts des boules sont très-inégaux. Les premières b divergent beaucoup, et la divergence diminue peu à peu pour les suivantes, jusqu'à ce qu'on en rencontre une paire t dont les fils sont restés verticaux ; à partir de ce point on observe encore des divergences croissantes, jusqu'à la dernière paire attachée en c, laquelle cependant diverge moins que la première. On conclut de là que la densité de la couche électrique est maximum aux extrémités du cylindre, qu'elle diminue peu à peu à mesure qu'on s'éloigne des extrémités et qu'en t, vers le milieu du cylindre, mais un peu plus près du corps influent, il y a une ligne L des points non électrisés, qu'on appelle la ligne neutre.

On remarque de plus que les pendules 6, b\ 6", attachés à la première partie du cylindre s'inclinent tous vers le corps influent, surtout ceux de la première paire : ces pendules, et par suite la porlion antérieure du cylindre, sont donc chargés d'éleclricilé contraire à celle du corps influent.

Pour vérifier que l'autre portion LC du cylindre a de l'électricité de môme espèce que le corps influent A, on pourrait remarquer que les paires de pendules c, c, c'\ s'inclinent du côté opposé; mais celte déviation est en général à peine marquée, surtout si le cylindre est un peu long, et on ne pourrait pas en tirer une conclusion bien rigoureuse à cause de l'électricité qui se trouve en BL. On touche alors le corps influent A avec une boule conductrice isolée et approchant cette boule des pendules c, c\ t?^ on voit qu'ils sont tous repoussés.

Enfin, les deux quantités d'électricité positive et d'électricité négative produites par influence sur le cylindre sont équivalentes, car si l'on enlève le corps influent A ou si on le touche avec la main, tous les pendules retombent dans la verticale, et on ne trouve plus sur le cylindre aucune trace d'électricité.

Cette dernière expérience ne réussit pas toujours, surtout si l'influence a duré un certain temps, à cause de la déperdition de rélectricité. Le plus souvent, le cylindre conserve un petit excès d'électricité contraire à celle du corps influent, parce que les supports imparfaitement isolants et le contact de l'air jouent le

INFLUENCE ÉLECTRIQUE. i4i

Tùle d'une communication incomplète avec le sol ; d'autres fois il reste sur le cylindre de réleclricité de même nom que celle du corps influent, parce que sa densité moyenne est plus faible et sa déperdition par Tair moins rapide.

Enfin, si ces deux causes n'agissent pas ou se détruisent, il restera de préférence de l'électricité positive, puisque la déperdition de l'électricité néirative est plus rapide surtout pour de grandes charges.

85. En même temps que la sphère influente'A électrise par influence le conducteur voisin primitivement à Tétat neutre, celui-ci réagit sur la sphère et y modiHe la distribution. Si Ton touche les deux points a et a' par un plan d'épreuve, on constatera que la drnsité électrique est notablement plus grande en a qu'en a' : la couche électrique du corps influent s'est donc portée vers le conducteur voisin influencé. On peut mettre cette propriété en évidence d'une manière plus simple, en prenant comme corps influent un cylindre gros et court muni d'une paire de pendules à chaque extrémité. Quand ce cylindre est électrise et éloigné de tout conducteur, les deux paires de pendules ont la même divergence. Approchons-le d'un conducteur isolé ou non, les pendules du point le plus éloigné s'abaissent et ceux de l'autre extrémité divergent davantage.

84. L'électricité produite par influence sur un conducteur peut elle-même agir sur un deuxième conducteur et y développer aussi de l'électricité par influence. Pour le démontrer, il suffit de disposer, à la suite du cylindre BC (fig. 46) et à une petite distance, un deuxième cylindre B'C également isolé et muni de paires de pendules. Quand on approche le corps influent A, on voit diverger en môme temps tous les pendules de BC et de B'C et, pour montrer que la divergence de ces derniers n'est pas due à l'influence directe du corps A, il suffit d'écarter le cylindre BC : tous ces pendules retombent aussitôt. On trouverait d'ailleurs sur ce second cylindre BT/ une distribution électrique analogue n celle du premier, de l'électricité contraire dans la partie antérieure et de l'électricité de même nom en arrière. Ce deuxième cylindre pourrait agir de même sur un troisième, et ainsi de suite, mais les effets deviennent de plus en plus faibles.

Une expérience très-ingénieuse de Wilke s'explique par ces

înQuences successives. Deux cylindres conducteurs isolés sont ainsi placés à une petite distance suivant la même direction ; entre les deux est une balle de liège suspendue à un fil de soie. Quand on approche un corps électrisé d'une de ces extrémités, la balle de liège se meut vivement d'un conducteur à l'autre et finit par s'arrêter si le corps influent reste immobile. On enlève alors le corps influent et le mouvement de la balle recommence pour cesser par degrés comme auparavant.

85. Le phénomène de l'influence étant établi, il faut étudier, en se tenant toujours au point de vue expérimental, comment diverses circonstances peuvent le modifier.

L'influence est d'autant plus grande que la distance est plus faible. Quand on éloigne la sphère influente, tous les pendules du cylindre BC se rapprochent, et la ligne neutre tend à se placer au milieu du cylindre. Quand on rapproche la sphère, les pendules se repoussent de plus en plus, et la ligne neutre se rapproche du corps influent.

L'influence augmente avec la longueur du * conducteur influencé. Pour le démontrer, il suffit d'allonger le cylindre BC en le touchant au point C par un autre cylindre aussi isolé; la divergence des pendules voisins 6, b\ b" devient plus grande, et la ligne neutre s'éloigne.

Si l'on met le cvlindre BC en communication avec le sol en le touchant au point C avec la main, on produit le même effet que si ce conducteur était infiniment allongé; les pendules 6, b' divergent encore davantage, le cylindre est électrisé d'une manière sensible dans toute, sa longueur, et l'électricité est en totalité de signe contraire à celle du corps influent. Le même résultat a lieu, quel que soit le point touché. Si Ton met le doigt en B, par exemple, les pendules éloignés c, & s'abaissent et les pendules 6, b' se repoussent davantage, chargés encore d'électricité contraire, et en aucun point du conducteur on ne trouve d'électricité de môme espèce que celle du corps influent ; c'est l'expérience de Canton.

86. On montre souvent les effets d'influences avec des appareils un peu dilTèrents. On prend par exemple un cylindre BC (fig. 47) sur les extrémités duquel on a planté deux pendules

INFLUENCE ËLEGTRTQUE. U5

conducteurs beic portés par des tiges de métal. Quand le corps A est électrisé, les pendules 6 s'écartent de leurs tiges en sens opposés. Sous cette forme, Texpérience n'est pas aussi concluante parce que la divergence du pendule b peut être /^ X ^ [y

attribuée à l'attraction I -*• "^ 1 Qj^ •<- J

qu'exerce le corps A et **

non à la répulsion de la p. ^^

tige ; il n'est donc pas démontré que l'extrémité B est électrisée.

M. Riess (^) dispose le cylindre verticalement au-dessous de la sphère influente (fig. 48), et attache des pendules ^^

conducteurs le long du cylindre ; ces pendules s'é- "^V

cartent quand le cylindre est électrisé. Cette disposition est avantageuse dans les cours parce que le phénomène peut être rendu visible à un auditoire nombreux; mais elle vaut moins en théorie que celle d'Œpinus, parce que le pendule b est soumis en même temps à l'attraction du corps A, qui tend à le ramener dans la verticale, et à la répulsion du cylindre ; il arrive presque toujoure que la divergence de ce pendule b est plus faible que celle du pendule extrême c. Il semblerait en résulter que la densité électrique serait plus grande en C qu'en B, ce qui est contraire à la vérité. '*'

87 . Étincelle électrique. — Lorsqucla distance du corps influence et du corps influent est assez faible, un trait de feu ou une étincelle

électrique se produit entre eux. A la suite de cette étincelle, tous les pendules du cylindre divergent, le cylindre est chargé d'électricité de même nom que celle du corps influent dans toute son étendue ; en môme temps la charge du corps influent a diminué d'autant, et réleclricité de nom contraire a disparu. Le résultat final est le môme que si une partie de rélcclricité du corps influent avait passé sur le cylindre par l'étincelle, mais cet effet est précédé d'une électrisalion par influence, et rétincelle a fait disparaître sur les deux corps des quantités d'électricités égales et de signes contraires. C'est là le phénomène que l'on veut tra*

(*) BeUnmgt eieclriciiâi, bd. I, p. 178.

duirc quand on dit que rùtincdlc électrique est produite par la combinaison ou par la neutralisation réciproque de quantités égales d'électricités contraires.

88. ExpUcatliMi élémeiitalre de l'inflveiiee électrl^ne. — LcS

phénomènes d'électrisation par influence sont une conséquence naturelle de l'hypothèse des fluides électriques; on peut les considérer comme un cas particulier du problème général de réquilibre électrique à la surface des corps conducteurs. Lorsque difiérents conducteurs sont placés dans le voisinage de corps éleclrisés, il faut, pour que l'équilibre existe, que la résultiuite des forces électriques soit nulle en tous les points de chacun des conducteurs. Si la force électrique en un point n'est pas nulle, il s'y produit une décomposition du fluide neutre et une disti'ibution nouvelle jusqu'à ce que la condition soit .réalisée. On peut ainsi, par des considérations élémentaires, montrer le sens général du phénomène de l'influence et même traiter d'une manière complète un certain nombre de cas particuliers.

Supposons, par exemple, un cylindre conducteur BC (fig. 49) à l'état neutre, placé dans le voisinage d'une sphère électrisée A chargée d'électricité positive. L'équilibre n'a pas lieu : car en un

point M quelconque du cylindre, le fluide positif d'un ( ^ ^ +^ élément de fluide neutre