CONDENSATEUR ET BOUTEILLE DE LEYDE

vient plus grande parce que^ comme elle est une même pruportion de rélectricité totale pour une même distance des deux disques, plus la quantité absolue ou totale devient considérable, plus la quantité proportioimelle s'aocroit aussi. Lors doDC que cette quantité libre est devenue telle, qu'à elle seule elle donne à chacun des points du disque A une réaction électrique égale à celle de la source, alors on est parvenu à la limite de Vaccumulation possible. Le disque A contient, dans ce moment, une quantité d'électricité totale composée de deux éléments, savoir : la portion dissimulée et la portion libre dont la réaction est égale à celle de la source et qui serait celle dont le disque se serait chargé, s'il n'avait pas été sous riniluence de B^ c'est-à-dire s'il était resté dans les conditions ordinaires.

Un a donc réussi à condenser dans A une quantité d'électricité beaucoup plus considérable que celle qu'on y aurait accumulée en le mettant simplement eu comnmnication avec la source. Il suffit ensuite d'éloigner A de B pour rendre libre la partie dissimulée qui s'ajoute alors à celle qui ne l'est pas et pour obtenir ainsi sur chaque élément de la surface de A, une réaction électrique bien supérieure à celle de la source avec lat{ueUe pourtant on la charge. Le pouvoir condensant de Tappareil est le rapport qui existe entre la quantité totale d'électricité dont se charge le plateau quand il est sous l'inlluence de B et celle dont il se charge quand il n'est pas sous cette influence. Pour obtenir ce rapport il suffit de déterminer avec le plan d'épreuve et la balance de torsion, la réaction électrique d'un point de la surface de A quand sous l'influence de B il n'y a qu'une faible portion de son électricité qui soit libre et quand hors de cette influence, la totalité de l'électricité dont il est chargé est devenue libre. Ce mode de détermination ne peut pas s'appliquer au cas où l'électricité que l'appareil possède est très-faible, cas le plus important; car la portion qui est libre est trop peu considérable pour que le plan d'épreuve puisse en être sensiblement affecté. Dans ce cas il vaut mieux, quand on a séparé les deux disques, les toucher successivement avec le plan d'épreuve et déterminer ainsi le rapport qui existe entre leurs charges totales. Au moyen de ce rapport et par un calcul

100 ÉLECTaiCITÉ STATIQUE»

Irès-simple, on arrive à trouver celui qui existe entre réleclri-

cîté totale dont le disque A est chargé et la quanlilé d'électrictl^ qu*il conserve k l'élat libre quand il est mw^ l'iulluence de B; ce qu on voulait connaître *.

Le pouvoir condensant est d'autant plus grand, que la couche isolante qui sépare les deux disques est plus mince; mais il ne faut pas qu'elle soit assez raioce pour que les électriçil& puissent se réunir à travers cette couche. C'est ici qu'il faut distinguer les deux buts qu'on se propose avec les appareils condensateurs. L'un de ces buis est de chercher à rendre sensibles, par leur action sur rélectroscope, des sources d'électricité dont la réaction serait trop faible pour agir directement sur lui ; il faut donc une couche isolante aussi mince que possible, parce que d'une part il faut que la condensation soit k plus forte possible et que d* autre part on ne risque pas, si la matière de la couche est très-isolante, que les deux électricitai soient assez intenses pour vaincre sa résistance ; re geni-e d appareil a pris le nom particulier de condensaieur. Le second but est d'accumuler, avec une source donnée aussi puissante que possible, une quantité d'électricité aussi considérable qu'on le peut, afin de produire de grands effets. U faut alors que h couche isolante soit assez épaisse et isolante pour opposer uo obstacle suffisant à la tendance énergique qu'ont les deut électricités à se réunir. On emploie dans ce cas du verre, parce que sa structure homogène fait qu'on ne court pas le risciue qu'il présente, comme une couche mince de vernis isolant» des solutions de continuité et parce qu en ménie temps il conserve, lors mêuie qull est Lrès-miuce, sa faculté isolante. Ce second genre d'appareil se nomme , suivant la forme particulién^ qu'on lui donne, iabhau magique ou boutetUe th Leyde,

% a* €oiiile0«jit«itr»

Le condensateur a été imaginé par Volta; il a été priuiilivement formé d'un disque eo bois recouvert de taffetas gommé et t

dcnw'C, la «Ole B.

COSDE?(SATEt:il ET BOlJTlilLLE 1>£ LEVBE* 101

riin ittsque métallique muni d'un manche isolant qu*on pose ir le disque en bois. Le plateau métallique est mis en commuiratioo avec la source d'électricité; il joue le n^e du disque A, le pLiteau en bois joue celui du disque B, et le taffetas gommé est la coucbe isolante mince qui empêche la lecom position immédiate des deux électricités accumulées sur les deux plateaux. * Uuand le plateau métallique a été chargé on Tenlève et on le porte à Félectroscope qui indiipe la nature et jusqu*à un certain point rintensité de réleclricité delà source.

Le condensateur le plus généralemeat usité est celui à bme d'or ainsi nommé, parce qu'il est adapté à un étectrosoope à lames d'or (%. 50). 11 se compose de deux plateaux métalliques bien dressés de 15 centimètres au moins et de 30 au plus de diamètre. L'un de ces plateaux est lîiQé sur le prolongement extérieur de la lige métallique de rélectroscope qui porte les feuilles d*or; l'autre est muni d*un manche isolant fixé verticalement à son (îentre et est placé sur le premier de manière à le recouvrir exactement» Les deux pliteauî ont été enduits sur leur surde ronlacl de plusieurs couches ap- , . iUées successivement, d'un vernis trèsliquido formé par la dissolution de la le laque dans ralcool* Ce vernis^ en it, forme une pellicule dont l'épaisseur n'est pas d'nn ième de millimètre» mais qui est sufiisanle pour empêcher nscoraposîtiun des électricités, lorsque celles-ci ne sont pas -fortes. Les plateaux sont ainsi presqu*en contact, et la cunitiou de rèlectricité est aussi grande que possible; aussi ivoir condensant de ces appareils est-il très-considérable; is il ne peut supporter que de très-faibles charges qui sont i, au reste, qu'il est destiné à recevoir. Il est important m les denx plateaux soient adaptés l'un à l'autre aussi bien le possible et par conséquent que leur surtace soit bien planu* grandeur de ces surfaces a» par cette raison, une limite

Fig. oO.

qu'il est impossible de dépasser, parce que la consiruction en deviendrait trop difficile, tu la condition que nous yenojos d'indiquer; la manœuvre en serait aussi assez pénible, car il faut pouvoir enlever facilement le plateau supérieur et avoir soin de Tenlcver perpendiculairement sans exercer contre Vautre un frottement qui serait, par lui-même, une source d'électricité et troublerait par conséquent les résultats. Toutefois ces réserves une fois faites, il est avantageux d'avoir la plus grande surface possible, puisque la quantité d'électricité accumulée est proportionnelle à cette surface. L'expérience a démontré ([u'on ne peut, sans tomber dans les inconvénients que nous venons de signaler, dépasser 30 centimètres de diamètre. Les plateaux sont ordinairement en laiton, et si c'e&t possible, en laiton doré, afin d*ètre protégés contre l'action chimique de l'air humide, dos vapeurs et des liquides avec lesquels, ils pe^ vent se trouver en contact. Quelquefois on trouve dea simes électriques en séparant les deux plateaux lors même qu'il n'y a eu aucune source électrique en communication avec l'uo ou avec l'autre. Cette erreur est due à une petite quantité â'élec^ tricité provenant des expériences précédentes qui a pénétré dans les couches de vernis et ne s'en dégage que difficilement, il faut pour l'enlever placer entre les deux disques une fev^le d'étain très-mince et la laisser jusqu'à ce qu on se soit assuré qu*après avoir été mis en contact immédiat l'un avec l'autre, les plateaux ne dégagent, par le fait seul de leur séparation, aucune trace d'électricité. Il est essentiel de toujours constater cette absence de signes électriques spontanés avant de faire une expérience.

On met en général, pour plus de commodité, la source d'é- Icclricité en communication avec le plateau supérieur du condensateur, qu'on nomme le collecteur, et on louche avec le doigt le plateau inférieur. Quand on sépare les deux plateaux, c'est Télectricité devenue libre du plateau inférieur qui alFecte rélectroscope; or, il ne faut pas penlre de vue qu'elle est de nature contraire à celle du supérieur, et par conséquent à celle de la source soumise à Texpérience. Avant de recommencer une seconde expérience, il ne faut pas oublier de décharger, en

CO^DENSATEl'B £T BOUTEILLS AE LEYDE. 103

Jes touchant avec le doigt, les deux plateaux également, et, en généra], il ne faut jamais les laisser chargés, surtout quand ils sont en contact, parce que Télectricité qu ils conservent pcnèlre dans les couches de vemiç d*ou nous avons vu qu'il est IrèsdifBcile de la chasser.

Nous soipmes entrés dans des détails minutieux sur le condensateur, parce que c'est un des appareils les plus usuels et en même temps les plus délicats de l'électricité; c*est par son secours que Yolta a réussi à montrer qu une plaque de zinc, tenue à la main et mise en contact avec le plateau supérieur, le diargeait d'électricité négative, expérience qui a été Torigine de la découverte de la pile voltalque. Quand on fait cette expérience, il faut avoir soin que la plaque de zinc soit bien décapée, surtout dans les points où elle touche le disque. On peut également charger le plateau d'électricité positive en interposant entre le plateau et la plaque de zinc, qu'on tient toujours à la main, une rondelle de drap ou de carton légèrement humectée avec de l'eau salée. Dans les deux cas, il ne faut pas négliger de toucher le plateau inférieur avec une dch mains, pendant que de l'autre ou tient la plaque de zinc sur le plateau supérieur.

L'expérience que nous venons de citer et les autres expériences délicates auxquelles sertie condensateur exigent que l'air de la chambre où l'on opère soit aussi sec que possible, ou que du moins Télectroscope et toutes les pièces qui le composent soient bien à l'abri de l'humidité. C'est dans ce but qu'on recouvre le tout d'une cage de verre dans l'intérieur de laquelle on place, pour opérer le dessèchement, du chlorure de calcium.

M. Peclet a augmenté encore la sensibilité du condensateur en y ajoutant un troisième plateau interposé entre les deux autres, et il a nommé son appareil condensateur multiplicateur i iig. 51 ) . Le plateau inférieur est , comme précédemment, vissé sur l'électroscope; le second est muni d'un manche isolant, et il est verni sur ses deux faces; le troisième, qui n'est verni que sur sa surface inférieure, est percé à son centre d'un trou sur les bords duquel est scellé un tube de verre qui , tout en servant de manche isolant, livre passage au bàlon de verre qui forme

104 ÉLKCTBICIÏÉ STATJOUI.

le iiianrhe isolant du second. On peut donr ainsi superposeF" facilement les trois plateaux, et enlever suecessiveraeut le troisième et le second. Pour opérer, on met la source d'électricité en communication aTer le troisième, et on touche le second avec le doigt au moyen iïini petit appendice métallique qui part de son rebord; puis, celui-ci chargé, on enlève le troisième et on touche avec le doigt le premier, réleclricité du second se trouve ainsi presque toute dissimulée ; on le charge de nouveau en replaçant le Iroisième qui est toujours en commiinicalion avec la source, puis on Aie ce troisième et on retouche le premier > et ainsi de suite jusqn a ce que rèlectricilé du second ne puisse plus être dissimulée par le premier. Alors on eu- ^^: V : s^^^^ lève d'abord le troisième, puis le second ^ et Fig. 51. le premier se trouve chargé d'une électricité

libre considérable et de même nature dans ce cas que celle de la source; car elle est de nature contraire à rèlectricilé du second plateau, laquelle est elle-même différente de celle du troisième, qui reçoit sa charge directement de la source. 11 e^t facile de comprendre que cet appareil condense une seconde fois le produit d'une première condensation; aussi peut-on rendre sensibles les sources d^éleclricilé les plus faibles. Mais il est comme tous les instruments trop délicats, d'tm emploi un peu dangereux , et il est en outre d'un maniement assez long et incommode. 11 faut donc le réserver pour des cm excepUouoels et m^ s'en servir qu*avcc les plus grandes précautions. Ajoutons que les plateaux qu'emploie M, Péclct pour construire son condensateur sont faits d'une glace dépolie» qu'ils ont été aplanis avec beaucoup de soin et qu'ils sont recouverte d'une leuille d'or battu, qu'on applique sans enduit en se contentant d'humecter légèrement avec l'haleine la surface du verre.

5r Caugain a proposé ilcrntèremcnt un procédé pluï> simple et d'un usage facile et avantageux; c'est d'avoir doux

CONDENSA TEm ET BOLTËILLE DR LEYM. 105

[ttmdf finale iirs, l'un indt^pendant de Télectroscope et préseii-

'linl une grande surface, Tautre n'ayant que de petites lii-

ufôiisiûûi el filé à rélectroscope. On i^harge d'abord !e premier

le mettant eu communication avec la source d'électricité,

U^ séparant les deux plateaux, on se sert de Tun deux pour

er le petit condensateur de rélectroscope. On comprend

m ce dernier doit se charger beaucoup plus que lorsqu'il est

m directement en communication avec la source électrique

ji a une lension bien moindre, On peut augmenter encore

frJtel eo accumulant, sur le plateau du condensateur de Vélec-

[Bcope, plusieurs charges du grand plateau, au lieu de se

riK^roer à une seule.

% %. TalileftD nmirfqiie el l»0ulell]e dé Ijejde*

Le tableau magique nommé ausni carreau élincelant, se compose d'une lame de verre dont les deux faces sont recouprles d*iine feuille mince d'élain ffig, 521; a Sûin de laisser à nu sur chacune des kces de la lame de verre un rebord de 7 ou

c^titiraètres de largeur, afin que les élecridtés contraires accumulées sur les feuilles rétain ne puissent se réunir immédiatement ir les bords de ces feuilles. On met en ommunicalion Tune des feuilles d*étaîn rec la source d*électricité el Tautre avec le >L Puis lorsqu'elles sont chargée^^, on peut ri>c reicilateur réunir les dtux lames métalliques et on obi*nt une élincelle Iros-vîve* Cet appareil se nomme carreau lincelant, parce qu'on substitue quelquefois à Tune des Quilles métalliques une poussière métallique qu*on fait tenir stir le lierre avec de la gomme ; il eu résulte que la décharge, [land elle s'opère dans Tobscurilé, donne lieu sur la face ainsi pcoiivertc à une brillante lueur provenant des étincelles qui, moment de la neutralisation des deux électricités, s'échap-

il entre tous les grains de mêtaL

La bouteille de Leyde n'est qu'un tableau magique dont ou a ait itu cylindre ; la couche isolante est aussi du verre ; maisau

Fig. ot

Fig. 53.

lieu d'être une surface plane, elle, a la forme cylindrique ou de bocal (fig. 53). Une des feuilles d'étain se trouve ea dehors

du bocal; on la nomme armure

extérieure de la bouteille de Leyde, Tautre se trouve en dedans; on la nomme Tarmure intérieure. Cette dernière reçoit rélectrieité au moyen d'une tige métallique terminée e%r térieurement par un bouton et intérieurement par un pinceau de fils métalliques^ qui, divergeant en vertu de leur élasticité, se trouvent ainrien conlact avec le métal de Tarmure. La tige est fixée au moyen d'un bouchon de bois ou de liége qu'elle traverse à frottement juste et qui est lui-même solidement inséré dans le goulot de la bouteille ; une couche épaisse de cire recouvre le bouchon et la partie extérieure du verre qui Vavoisine afin d'empôcher toute réunion possible entre Télectricité de Tarmure extérieure et celle de Tarmure intérieure ou de la tige qui communique avec elle. Pour charger la bouteille» on la tient à la main par l'av^ mure extérieure, et on présente le bouton au conducteur de la machine électrique. L*électricité positive de la machine pénètre jusqu'à Tarmure intérieure, décompose à travers le verre rélecr iricité naturelle de Tarmiire extérieure dont la positive va dans le sol à travers la main et le corps de l'observateur et dont la négative est dissimulée. Pour opérer la décharge, un réunit par un excitateur l'armure extérieure (fig. 53j, et le bouton qui communique avec Tarmure intérieure. Quand on a déchargé la bouteille,

il reste une petite quantité d'électricité libre sur l'armure intérieure ainsi que l'indique un électroscope.

Si on la soutire avec le doigt après avoir eu soin de placer la bouteille sur un support isolant, elle se manifeste sous la forme d'une petite étincelle, et une fois qu'elle est partie, les boules de l'élcctroscope retombent tandis que l'électroscope mif^en communication avec

COM)EÎ<SAT«Li| Kl BiaTElLiE Wi LEYDE, tOT

^^anoure extcmure indique lu préface d uDe éleclrieité uégaf

^B|^^ lilir^ SUT celte armun^ (lig, b4)»

^■^ On peul mci^FÊ en é^idencti le^ élêclricites libres de nature

Hr ' ^^ me possèdent alternativemeûl le.s deux armures tîn Pi* '^* loi* deux liouloijs avec lesquels chacune d'elles

cominuiiwjues la balle de sureau d'un pendule électrique; atkl V . I ri cité \\bve de l'iui des boutons^ retle balle vient

-il. ^Ui lui et s'éleclrise par re contact; aussitôt réelle yaàraiiireckargé dune électricité libre de nature ilraire ; elle y perd sa propre électricité et se charge de celle ne C' ^ 'îd bouton par lequel, ile retourne au prer, çt aiasi de suite (tig* 55)* balle exécute ainsi entre les boiitouâ une série d' oscillaqui peuvent se prolonger r pinceurs heures au bout alleôlcsdeuxariiiuresayanl leur électricité [mr celte m de irés-petites décbarp^ -iénomène cesse. Un donne

:tois à la balle de sureau la forme a

Fîg. 55.

d'uoe araignée dant

l« est le corps et dunt le^ pattes sont des petits fils très-tins de

lai; cest pourquoi on appelle cet appareil, Varajgnr*?

jue. Si au lieu d*employer la balte de muelle de sureau»

Quelle ëucce^isivenieul avec le doigt les deux boutons de la

ilçille, on parvient à la décbairger par une série de petites

■ 'S provenant des portions d'électricité rendues alterna-

ii libres sni" chaeuoe dei§ armures; mai* ce n*cst qu'a-

& avoir tiré un nombre d'étincelles Irès-considéf abio, (ju'on

vieil I à décharger eoaiplétejneni la Ijouteille. 11 est impur-

f*tte expérience de prentlre garde de ne janiaii^

.léme temps lys deux boutons de la hiouteille, ce qui

rmoraii laciiemeni ù on faisait uâa£<^ des deux mains; on

prvirait alor$ soi-même de lie-u de réunion aux électricités

jfiuil**s ^ur les deux armures et otU éprouveritit une se-

ile el aouvenl dangejft^use. C'^1 ^usâi dai^s le bul^

108 ÉLECTAtClTÉ STATIQUE,

d*éviter cet inconvétiietit qu'il est essentiel de placer la boti^ teille de Leydcj larsquelle est chargée, sur un tabouret isolant; car si on se borne à la placer sur une table ordinaire^ on se trouve^ au moment où Ton touche le bouton, sur la roule que suivent pour se réunir les électricités des deux armures qui ue sont plus séparés que par des corps conducteurs.

M, Faraday pour nnontrer rélectricité différente dont sont chargées les deux armures d*une bouteille de ieyde, emploie deux cylindres concentriques faits avec une toile métallique, séparés par une couche d'air d'un centimètre environ d'épaisseur et reposant sur une base en résine ; rextérieur est mis en communication avec le sol pendant qu*on charge rintérieur d'électricité; on les touche successiTement avec le plan d'épreuve et on les trouve chargés, chacun, d'une électricité différente. Il faut avoir sou3 de loucher le cylindre extérieur si sa surface extérieure.

11 est facile de charger d'électricité négative Tarmure intérieure d*une bouteille de Leyde; il suffit pour cela de la tenir par le bouton et de faire arriver sur Tarmure extérieure rélectricité de la machine; mais e'est encore dans ce cas qu*il faut avoir soin, après que la bouteille est chargée, de la poser sur un support isolant, car si en la tenant par le bouton on la plaçait sur une table, on recevrait toute la décharge.

Ihic expérience assez élégante due à Lichtenberg et dite des fiffures de IJchienherg, met en évidence sans électroscope et sous une forme immédiatement visible^ la nature de Télectricité dont est chargée Tarmure intérieure d'une bouteille. Celle expérience consiste à promener lentement sur un gâteau d« résine le boulon d'une bouteille de Leyde dont on tient à la nmiii Tarmure extérieure; on peut même avec ce bouton tracer lies figures. L'électricité libre de rarmure intérieure qui ^t renouvelle constamment à mesure qu'elle sort puisqu'on tient k la main Vautre armure, reste adhérente a tous les points du gileau que le bouton a touchés. Si après avoir ainsi tracé de^ lignes avec le bouton d'une bouteille chargée intérieurement d'électricité positive^ on en trace d'autres à côté avec le bouton d'une autre chargée d'électricité négative , on réussit à

CONDOSÂTEUR £T BÔlTEatE m LEYftF* 109

Ire visible* et disUnctes les uns dos îii tires en saupoudrant riiteau d'uoe poudre lurmée par un uiélaiige de soufre et de mimuin qoi ont été triturés ensemble. On Toit toutes les par-

kilcs de soufre se porter sur les ligues posilives et toutes es de mîmum sur les ij*'gaïives et y rester adhérentes lors ne qu'un souftle ou qu on secoue fortement le gâteau pour Ikire disparaître la portion de la poudre qui se trouve but les pirlies de la surface ïjue le bouton n*a pas touchées* L'effet que i Tenons de décrire provient de ce que dans leur trituration lelle les molécules de soufre ont pris Vélectricité négative t de minium la positive, ce qui fait que les premières se sur les traces positives et les secondes sur les négatives. mrquoas encore que le soufre forme autour de chacun des its électrbés positivement une petite aigrette tandis que sur \ points négatifs le minium ne laisse quune tache circulairephénomène (|ui établit une différence assez remarquable cotre les deux électricités lient à une cause plus générale que étudierons plus tard.

propriété que nous venons de reconnaître dans la résine

I conserver adhérentes à la surface Tune et Taulre électricité

ippartient pas seulement à cette substance; toutes celles qui

ai isolautes la possèdent à un degré plus ou moins prononcé.

avons déjà vu qu'elle existait dans le verre quand nous

^électrisé intérieurement un bocal de verre pour produire

itfaitse des balles de sureau. Une bouteille de Leyde, dont les

^■nctres sont mobiles^ en fournit une nouvelle preuve. Le bf>-

H| d€ Terre a dans ce cas une forme évasée, soit conique ; Tar-

Hnre intérieure est en fer-blanc et entre exactement dans le

wcal, Tarnmre extérieure est également en fer-blanc et le

y entre exactement. Ou charge la bouteille comme à l'or-

»aire; puis avec un manclie de verre isolant^ on enlève Tar-

ire intérieure, on enlève ensuite le bocal de verre; les deux

mreî* ainsi détachées ne manifestent aucun signe électrique.

.iîêux électricités sont en effet restées adhérentes au verre,

élite sur sa surface iulérieure, la négative sur Texté-

îre. On retrouve ces deux électricités en replaçant le bocal

son armure extérieure et en remeltanl en dedans sou

ilO ÉLEGTBICITÉ STATlOtt.

armure intérieure; la décharge entre les deux armures a lieu comme si elles n'avaient pas été dérangées.

Le fait que nous Tenons de signaler explique pourquoi une bouteille de Leyde conserve toujours de rélectricité après une première décharge; lors même que celle-ci a donné naissance i une forte étincelle, on peut en tirer une secohde déchai^, beaucoup moins forte, il est vrai, que la première-, mais ccpen^* dant encore très-sensible et quelquefois même assez violenté^ si la bouteille est grande et a été fortement chargée. GeVdà seconde décharge provient de ce qu'une portion des deux éleo^ tricités est restée adhérente au verre après la première décharge^ malgré le contact de tous les points des deux surfaces du bocal avec les surfaces métalliques ; mais la seconde décharge sufA ordinairement pour faire disparaître toutes les traces restanied. Pour terminer les détails relatifs à la bout^Ue de Ley dé^ ajoutons quelques mots sur Torigine de son nom qui est lié à l'histoire de sa découverte. C'est en 1746 que trois physiciettâ réunis àLcyde, Mnsschenbrock, AUaman etCuneus, ayantes^ sayé d'introduire, au moyen d'une tige métallique, de l'éleotricilé provenant d'une machine dans de l'eau ren^ fermée dans un ballon (fig. 56), afin d'essayer^ disaient-ils, d'emmagasiner cet agent, furent singulièrement etfrayés, lorsquel'un d'eux, tenant le ballon à la main, reçut, en touchant la tige mé^ tallique plongée dans l'eau, une secousse des plus violentes. Cette expérience fit grand bruit ; on eh Fig. 56. exagéra singulièreireut les effets; des colporteurs qui se répandirent dans toute l'Europe gagnèrent leur vie à la réi>éter sous des formes diverses. L'appareil primitif dans lequel il est facile de voir que l'eau faisait office d'armure intérieure tandis que l'humidité, dont le verre est toujours recouvert, remplissait la fonction d'armure extérieure, fut bientôt perfectionné et amené à la forme actuelle qu'il a toujours conservée, et cela longtemps avant qu'on en eût trouvé la théorie.

COSDENSATEtm ET BOUTE tlLE DE LEYDS*

$ ». B«it«rle< éteetrli|ii««.

De même que pour le condensateur, la quantité totale rt'éleciriinlé qu'on peut accumuler sut une bouteille de Lejdeavec tine même source d'éleclricilé, dépend de Tétendue de sa sur- 011 pi ut A t de la surface de ses armures. Eu effet, la cliargtî ^rrive a sa Uniileque lorsque chacun des points de la surface rarmufB en ccwaimunicaiion ai?ee la mackine électrique a quantité d'électricité libre dont la réaction est égale à celle [la macliiue. On a donc cherché à donner aux bnuleilles de jftle là plus grande suiface possible; on en a construit qui ont rà 30 et 40 ceïUimètres de diamètre sur 50 à 60 de hau- Ir. Mais œs grandes bouteilles^ outre qu'elles sont d'un ma^ Btii peu commode et d'un coût assez dispendieux, à cause prix élevé des bocaux de la diuiensiou voulue, présentent icofiténient que le verre peut facilement se brii^er si sa iteitmre n'est pas parfaitement homogène. Il suffit, en etlelj k'il ait quelque défaut et par conséquent une partie plus Ile que le reste, pour que les deux électricités accumulées les deux armures, obéissant à la tendance puissante qui porte Tune vers l'autre, se réunissent à travers ce point en brisant le verre. FI est donc préférable d*unir ensemble plusieurs bouteilles de grandeur médiocre en établissant une com* mnoîcatiou métallique entre toutes leurs armures intérieures ^fll une autre seniblalde entre toutes leurs armures extérieures. Hfesl ce qui constitue une hatierie électrique qu il ne faut pas ^BlMàrtf comme on voit avec une batterie soit pile voltûïcjtiê. ^^IB|M batterie se compose de quatix^ bouteilles onbnaireîmetit» quelquefois de neuf ou de douze lllg* 57'. Les bouteilles sont placées une caisse doublée d'une feudle fur laquelle elles re|iosent et I fterl à établir une communication liv louiez les armures extérieures; laniiuresintérieurescomnjuniquent

Meê au moyen de petites tiges ri«,57.

iqui lient ensemble les boulons, hià décharge s'opère

rifa

lit KtECTfilCITÉ STATIQUE,

par riniermédiaire d*iine chaloc ou d'un fd mélalUque fixé par une de ^ei exlrémités à la feuille d'étain de la caisse et donl Tau- Ire 6xlréniilé est approchée du boutou de Tune des bouleillesau moyen d'un manche isolant ou d'un eicitaleur. Il est facite de comprendre qu'on peul unir plusieui*s batteries de luauièreà n'en former qu'une, comme on a uni plusieurs bouteilles faire une batterie,

Qull n'y ait qu'une ou qu'il y ait plusieurs batteries m périence, c'est ttmjoufa une opération longue et pénible que les charger; il faul pour cela avoir une bonne nmehine éî^* trique et la faire agir au moins quelques minutes. Ou a imaginé d'accélérer Topé ration en utilisaul, pour la charge de chaque bouteille d'une batterie, leleclricité positive que riuduction développe dans Tarmure extérieure des autres et qui ordmaiiv ment se perd dans le sol. On place dans ce but chaque bouti de la batterie sur un support isolant et indépendant et oiiî dispose de farou que le boulon de chacune communique lalliquement au moyen d'une ebalae ou simplement par tact imméihat a\ec T armure extérieure de la précimei (fig, 58j* Le bouton de la première communique avec le

ducteur de la machine et T armure extérieure de la der avec le soL 11 résulte de cet arrangement que réleelricilé ] tive de Tarmure extérieure de la première bouteillep au d'être chassée dans le sol, sert à charger la seconde en Irant dans son armure intérieure; que réleelricilé posilivl l'armure extérieure de la seconde charge la troisième, et aii suite jusqu'à la dernière, donl Tarmure extérieure, eomml quaut avec le sol, y envoyé rélectricilé positive que Tiuduc y développe. On voit qu'on peut par ce mode> qu'on ap^ charge par cancade, charger un nombre quelconqu»* du teillesîi de Leydê avec la quantité d'électricité néce^aire pou

co^iDI^sATEUïl et bolteille de itsyde. h 3

*r une seule; m^ûs quand les bouteilles ^Dt chargées, II, poor {iccuiniiler ïtAïei de la décharge au niéme pokil, tipprimer le*» eommunicalions établies entre rarmure esléeiirp et Tarninre intérieure de diaque bouteille, ce qu'on lit, ou en enlevant avec un manche isolant les conducteurs êiabUssent cette communication, ou en éloignant les boulier le.> um^s de^ autres. 11 faut, en outre, faire communiquer psemble ioulcs le*? armures intérieures, ce qu'on fait égalemtni en disposant tanveuablementj au moyen dun manche ÎBMilant, iléâ liges ou des iils conducteurs. On établit une comluniration semblable entre les armures extérieures^ résultat ou pt*ut également obtenir sans l'emploi de conducteurs, rapprochant assez les bouteilles pour que leum armures Uérîeures viennent en contact. On a alors une batterie chargée

prèle à agir; il faut seulement mettre du [ïiû H de l'adresse à faire ces divers arrange^ / P

eots, afln d'éviter de décharger les bouteilles J^=^/

surtout de prendre soi-même la décharge. Pour savoir le moment où, soit une bouleille t Leyde, soit une batterie, sont suffisamment chargées, on ïDet farmure intérieure en communication avec un électroscope à cadran, dfiDt la tige mobile décrit un arc de cercle plus uti moiiiâ grand par TetTet de Télectricité libre que pi>*;sède relte armure* En général, on cesse .lie faire arriver de rélectricité à Tarmure intélieure tfuandâon électricité libre est capable de décrire à la tige mobile de Télcctroscope rr " - -■ .- Vde 45" à 50% ou mieux encore quand un I : cet angle n'augmente plus, preu\e que la diai^e est parvenue à sa limite. On se sert \ Avaiitoge, dans ce genre d'expériences, de leclromèlre circulaire de Uarris, qui repose le même principe que celui a cadran, mais lifoi eiît plus êtiusiblc et plus exact (fig* 59)* idi vergence de Télectroscope, ne dépendant Me la quantité de rélectricité libre qui se trouve sur Tarmiue

FIg. 59.

ialérieurc, ne fournit aucune donnée sur rintensitéde la charge totale (le la bouteille ou de la batterie; cette charge peut être mesurée au moyen de la distance plus ou moins grande à laquelle jaillit Tétincelle, entre le bouton de Tarmure intérieure et un bouton semblable qui communique avec Tarmun: extérieure. L* appareil qui sert à préciser ces distances se nomme éleciromètre de décAarge de Lane (fig. 60). Une branche de verre courbée part de la tige qui pénètre dans Tintérieur de la bouteillcy et porte elle-même une tige horizontale terminée, à Tune de ses extrémités, par un bouton qui se trouve visà-vis et à peu de distance du bouton de Fig. 60. l'armure intérieure et communiquant par

son autre extrémité avec Tarmui^e extérieure. On fait avancer graduellement cette tige horizontale jusqu*à ce que les deux boutons soient assez rapprochés pour que Vétincelle s'échappe entre eux. La distance à laquelle la décharge a lieu est ainsi appréciée très-exactement; mais il ne faut pas perdre de vue qu'elle doit dépendre non-seulement de Tintensité des électricités accumulées, mais aussi du degré d*humidité ou de raréfaction de Tair ; et ce n'est qu'autant que ce dernier élément est constant, que le premier peut être évalué bien exactement. 11 faut donc, autant (pie possible, lorsqu'on se sert de ce moyen pour comparer la puissance relative de diiFérentes bouteilles de Loyde ou batteries électriques, opérer dans les mêmes circonsianoes atmosphériques.

L* éleciromètre déchargeur de Cuthberlson est un appareil qui opère de lui-même la décharge quand la bouteille ou la batterie sont parvenues à la limite de leur charge. Un support isolant A porte une tige de métal D C formée, comme les deux bras du fléau d'une balance, de deux branches égales et mobiles autour d*UD axe central. Ces deux branches, qui communiquent avec l'arnuire intérieure et avec un électromètre à cadran, se terminent l'une et l'autre par un bouton. Au-dessous du bouton de Tune (les branches, mais à une distance suffisante pour que la décharge ne puisse pas avoir lieu, il en est un autre semblable E

CONDENSAÎEUR ET BÛLTEILLE DE LEYDE. 115

à rextrémité iV une lige métallique A' qui communique avec lare extérieure. Au-de^ous également, mais très-près du m de l'autre branche, il en est aussi un autre D' placé à l'exlé d'une tige métallique tixée au même support que la tige le, communiquant métalliquement avec elle, et par consé- L aussi avec Tarmure intérieure. Lorsque la charge élece de la bouteille ou de la batterie est arrivée à sa limite, ce répulsive que rélectricité libre de Tarmure intérieure ime aux deux boutons rapprochés qui communiquent Tuu utre avec elle éloigne le mobile D du fixe IV, et rapproche onséquent en même temps le bouton C de la branche oppou^boulon fixe Ë, qui communique avec Tarmure extérieure, ipprochement détermine la décharge au moment où il a il la distance qui sépare ces deux boutons à la distance exréf de l'appareil. On donne quelquefois à l'appareil une e un peu différente, mais le principe de la construction est ime. La figure 61 les représente tous les deux.

Fig. 64.

ifin, un dernier appareil, qui est indispensable pour les ex- :nces qu'on fait avec les bal- q s électriques, est le déchar^ universelie Henley (fig.62) .

osiste en deux supports iso-

de même hauteur et plaui' un même pied, à une nce de 25 à 30 centimètres \j \J

de l'autre. Chacun d'eux *"'«• 62.

\ à sou extrémité supérieure un genou auquel est fixé

MO ÉLECTRICITÉ STJkTlQUE.

un peiil labe de mêlai dans lequel glisse à frotlenaent juste uue lige métallique. Les deux liges peuvent ainsi êli-e placées dmis toutes les directious, et leurs extrémités, quand elles sonli vis-à-^is Tune de Taulre, peuvent élrc éloignées à une disi quelconque. On place entre les extrémités opposées de ees i tiges ^ en le posant sur un petit support qu*oii peut élevé volonté, le corjts qui doit être traversé par la décharge, ceau de bois, lame de verre, feuOle métallique, etc., etc. ; l'on lait communiquer Tune des liges avec Tarmure eïïî rieure de la batterie, et on établit la commumeation de Tau avec Tarmure intérieure au moyeu de Texcilateur à manches! verre ou de rélectromètre déchargeur de Cuthberlson.

Avant de terminer ce chapitre, noos décrirons quelque des effels des plus remarquables qu'on peut produire avee bouteille de Leyde et les batteries électriquesj quoique phénomènes «[ui résullent de la transmission des décb électriques à travers divers milieux ne puissent être etudi fund que dans la quatrième partie de cet ouvrage*

La commotion qui avait si fortement frappé les physiçiem Leyde fui, immédiatement après la découverte de la bnuleille^î pliéuijmène qu'on étudia le plus. On remarqua qu'elle pou se Iransmcttre à travers une file d'hommei* formant la cl c'est-a-dire se tenant par la main, el dont le premier jireiii bouteille par son armure extérieure* tandis que le tleruiei louchait par le lK>ulon; on soumit à celle épreuve tout un gimenl rangé en bataille ^ qui, dit-on ^ fut renversé d*UE l coup. Dans cette expérience, on a observé tjue les hotfU qui sont au milieu éprouvent uu choc moins vif que ceux touchent la bouteille. H ne laul employer dans les eipéri^il de cette nature que la décharge d'une boyteille; une hnHk serait dangereuse et pourrait occasionner de graves arcidcl lin a remarqué, en ettel, qu*il ne faut pas des batterit^tl foïies pour tuer des oiseaux > des lapins et même tks aoii de plus graude taille.

COSIiENSATEim KT BOUTEILLE DK LEYDE. 117

eff€l§ calonfujucâ «le ta houloille et des baLlerirs sont breux et de iialurp bien diUéreolep Aiosi avec la décharge Pmie simple bouteille on eiiflamine facilement de réther, de leool, du colon saupoudré d*un mélange de poudre de ré- ^ ei de lycopûdè. 11 fatil pour cela que la substance ioflammble Êôil placée daus une capsule en métal qui communique amc Tarmure extérieure au moyen d'un fil ou d'une chaîne Uque^ tandis qu*on approche le bouton île la substance ^méme. A une certaine distance, rétincelle part et enflamme Ile sabstanee en la Iraven^antj pourvu qu'elle ne forme pas une couche trop épaisse* On peut également enflammer la pou- Urc k canou en la plaçant dans une cartouche de 4 à Smillimèlres de diamètre et de 40 à 50 de longueur dans laquelle on intropuil, par ses deux bouts, des fils de fer qui aboutissent vers son gu à une petite distance Tun de Fautre, et entre lesquels e la décharge, H arrive souvent que la poudre, si elle est tm^ se disperse par l'effet de la décharge au lieu de s'enflam- Ber- Pour éviter cet iûconvénicnt, il faut placer sur la roule de idâkrharge un tube plein d*eau ou de colon^ ou du papier imné d humidité. La présence de ce conducteur humidCj en iimiuuaiil à ce qu'il parait la vitesse et rinslantanéité de la *léfiia?ge, lui donne le temps d'entlammer la poudre*

C*esl également avec la décharge d'une balleric qu'on petit

ûm rougir, fondre et même enflammer des fils raélalUques

\*^n^ placés entre les deux extrémités opposées des tiges du

rgeur universel. La longueur qu'on peut donner à un

rfil dépend de la force de la batterie. Si c'est un fil de fer,

le voil jaillir en petits globules fondus qui sont lancés au

wn. U€S Dis iFétain donnent aussi lieu à un phénomène sem-

ïlvf no si la décharge est encore plus forte ^ ils disparaissent

ms furcae d'une poussière fine et blanchâtre semblable à une

ipeunc'aît le résultat de l'oxydation deTétain. L'or réduit

1$ nu en lames très-minces est également comme volatilisé

me forle décharge; du moins il s* élève dans Fair sous forme

fnm vapeur rougeàtre. On se sert de cette propriété pour faire

nrrintes électriques : on fait une découpure dans une

., AUX deux extrémités de laquelle est collée une bande

us ÉLECTRICITÉ STATIQUE.

d'étain. On recouvre la découpure, d'un côté par une feuille d'or battu qui louche chacune des lames d*étain par un de ses bords, cl de l'autre côté par un ruban de soie qui repose luimême p«ir son autre face sur un morceau de carton ; la feuille d'or est également recouverte d'un carton ; on place tout le système dans une presse pour bien assurer le contact. Oo fait ensuite passer la décharge de la batterie à travers la feuille d'or au moyen des deux bandes d'étain ; l'or s'échauffe et s'oxyde; comme il ne peut s'échapper dans l'air, il passe à travers les jours de la découpure cl produit sur le ruban une empreinte de couleur brun rougeàtre, trè^régulièrc et qui reproduit l'image de la découpure (tig. 63).

Fig. 63.

Les forl<»s décharges déterm.inent sur les masses métalliques dos espèces d'anncanx colorés qui paraissent provenir de la haule température à laquelle est exposée la surface de ces inélaux, à l'endroit où l'électricité les traverse. Priestley a fait une étude particulière de ces cercles de fusion, qu'il attribue à une liquéfaction partielle opérée par la chaleur.

(le qui caractérise plus particulièrement les décharges des batteries électriques, ce sont leurs effets mécaniques ou inolfrulaires. Une lame de verre placée entre les deux bouts des tiges de l'excitateur est trouée par la décharge; il faut» pour empêcher que les électricités ne se réunissent en faisant le tour de la lame, dont la surface toujours plus ou moins humide est par là légèn»ment conductrice, ([ue la portion à travers laquelle on veut faire passer la décharge soit entourée sur les deux faces d'un bourrelet de cire en forme d'anneau; une goutte d'huile mise au centre de Tanneau facilite aussi le succès du l'expérience. Un morceau de bois sec, une pierre, peuvent être également fendus «>n éclats par une décharge qui les ira-

CONDE?ISATEL'R ET BOUTEILLE DE LEYDE. tlO

\ersc. Une carie est percée également; mais si les extrémilé?. des deux tiges qui amènent la décharge ne sont pas exactement vis-à-vis Tune de l'autre, le trou se fait vis-à-vis do la pointe qui apporte Télectricité négative. On remarque aussi que le trou présente des deux côtés également des bavures, comme si le fluide électrique était parti du milieu de la carte pour sortir par ses deux faces en même temps. Ce fait assez extraordinaire abeaucoup occupé les physiciens; il parait tenir à ce que, comme nous le verrons, la décharge électrique ne se fait pas réellement par un mouvement de translation fini, mais bien par une série de petits mouvements vibratoires moléculaires. ^

L'air, quandil est traversé par unedécharge électrique, éprouve une agitation très-marquée et une expansion instantanée si le phénomène se passe en vase clos. C'est ce qu'on peut constater au moyen du thermomètre de Kinnersîy (fig. 64j, qui se compose d'un tube en verre fermé à ses deux bouts et d'un tube^latéral dans lequel s'élève un liquide qui donne la mesure de l'expansion. La décharge se fait entre deux boules métalliques qui pénètrent dans le tube. '^*

Quant aux etfets lumineux proprement dits, et qui ne sont pas dus à une simple incandescence des fils métalliques, ils se manifestent ordinairement sous la forme d'une étincelle, semblable, à l'intensité près qui est plus grande , à celle qu'on tire •l'une machine électrique, et susceptible comme elle de présenter des apparences très-variées que nous étudierons plus lard. Nous nous bornerons à citer ici une jolie expérience (pii consiste à faire passer la décharge d'une batterie à travei*s une chaîne métallique de plusieurs mètres de longueur, suspendue par des cordons de soie au plafond d'une chambre ; au moment lie la décharge, cette chaîne s'illumine dans toute sa longueur par l'efTet des étincelles qui passent simultanément d'un chaînon a Tautre.