THÉORIES DB L*ÉLEGTRICITÉ STATIQUE

là, il n*y a aucun changement dans sa propriété diéleclrique. On peut méine donner à Tappareil une charge assez faible pour que la décharge n ail pas lieu, et on constate ainsi que, quel que soit le degré de raréfaction de Tair, sa capacité inductive reste la même.

% e. P«lMrlMitl«M éem dléleciri«ae« «i ilié«H« «•léc«Ulr« de l'iBdsctioB.

Il résulte donc des expériences que nous venons de rapporter, que la nature du milieu isolant ou coïbent ' à travers lequel rinduction s'opère, exerce une influence marquée sur le phé- Domène, et que ce nouvel élément doit être ajouté à ceux qu'on savait déjà influer sur son intensité, tels que la grandeur de la rharge électrique, la distance du corps induit et celle du corps inducteur. C'est un effet qui tient à une action propre des corps; mais quelle est cette action ? Faraday admet qu'elle consiste dans la génération de couches moléculaires alternativement négatives et positives qui se succèdent dans le diélectrique et qui constituent ce qu*il appelle sa polarisation. Cependant, quelques faits observés déjà par Beccaria et d*aulres physiciens et étudiés de plus près par Faraday lui-même, en montrant que les charges électriques peuvent pénétrer jusqu'à une certaine profondeur dans les colbents eux-mêmes^ semblent peu favorables à cette hypothèse. Ainsi, deux disques de spcrmaceti, soit de blanc de baleine, après avoir été mis l'un sur Vautre furent armés de lames métalliques de manière à faire un tableau magique. Le système fut électrisé-, puis déchargé ; et les deux disques de spermaceti ayant été séparés, on trouva que celui sur lequel était placée Varmure positive, avait de rélectricité posiliveetque l'autre était négatif comme l'armure qui le recouvrait. Cette expérience prouvait d'une manière évidente le fait de la pénétration; il est vrai de dire que le blanc de baleine n'est pas an i^iolanf parfait et que cette circonstance peut expliquer jusqu*à

^ Noua emploierons soufent ce mot qui exprime mieux l'Idée d'un corpÀ qui igit d*«o« certaine manière sur rélectricité, que le mut isolant qui n'indique fu'uB état passif ou Dëgatif.

13^ ÉLECTEÏCTTÉ SÎATlQtTE.

un certain point comment les deux cletiriciléSi forlement atlîrée^ Tune vers l'autre, Font pénétré en partie.

NoQS avons déjà vu dans le fait de la pos&ibililé d*enlever les deux armures d'une bouteille de Leyde sans la décharger^ h preuve de radhércnce ou de la pénétration dans le verre de* électricités que possèdent les corps eu contact avec lai ; nou^ pouvons tirer la même conclusion en ce qui concerne la résine, de l'expérience des figures de Lichlemberg. Toutefois, ces fails en démon Irant que réleclricilé accumulée sur la surface d'un corps isoknl peut y pénétrer jusqu'à une certaine profondeur plus ou moins considérable, suivant la nature de ce corps, m sont pas concluants contre la possibilité de sa polarisation.

Voici, par contre, une expérience de M, Malteueci qui sead>le prouver d'une manière positive la polarisation des colbenls, Plusieurs lames très-minces de mica sont superposées et forifrment pressées; on applique sur les deux faces opposées de cette espèce de pile, deux armures d'étain, de manière à en faire un tableau magique. Après Tavoir chargé, on enlève le* armures avec un manche isolant, puis on détache successivement les unes des autres les diverses lames de mica. On trutti^J que chacune d'elles a Tune de ses faces positive et Vautre tif^H galive, la face en contact avec rarmure positive étant positiveT^ et celle qui a été en contact avec Tarmure négative étant négative, L* intensité des charges électriques va en dimifiuant des James extrêmes où elles sont à leur maximum, aux lames du milieu où elles sont à leur minimum, celle différence lient peut«^ être à ce que les surfaces des lames se trouvent être plus gr des aux extrémités qu'au centre du système* Il faut avoir i en séparant les lames les unes des autres, d éviter tout froUi ment; on s'assure directement que le simple fait de les détacb ne les constitue pas dans un état électrique. La polarisai iuuè'^ corps isolants soit coTbents, semble être prouvée par l'expérience que nous venons de rapporter et elle peut avoir également lieu lors même que leur pouvoir isolant n'est pas assez fort pour empêcher qu'ils soient pénétrés jusqu'à une certaine profondeur par r électricité d'une armure appliquée sur leur surfa

M, Faraday, partant du principe que tous les corps isoli

TRÉORIES DE L*ÉLECTR1CIT* STATIQUR. 137

Mral susceptibles d'être polarisés, en déduit la conséquence que c'est par leur intermédiaire que s'opèrent tous les phénomènes de rinductioQ et qu'il n'y a point d'action à distance, ou tout au moins à une distance plus grande que celle qui sépare deux molécules qui se suivent immédiatement. Le plus ordinairement, c'est l'air dont les particules sont polarisées, comme le sont les lames de mica dans l'expérience précédente, qui transmet d'un corps éleclrisé à un qui ne Test pas l'effet inductif du premier. Ce peut être également un autre gaz ou un corps isolant quelconque, mais alors l'effet se transmet plus ou moins bieA suiyant le pouvoir inductif du corps. Cette manière d'envisager les phénomènes diffère essentiellement de celle que nous avons adoptée jusqu'ici, en ce que dans cette dernière les corps isolants soit colbents, ne jouent qu'un r61e passif qui consiste unifjuement à empêcher la réunion des électricités opposées sans qu'eux-mêmes éprouvent aucune modification dans l'état électrique de leur masse.

Pour rendre visible la polarisation moléculaire des particules rontiguês d'un corps diélectrique, qui ne peut l'être lorsqu'il 5*agit de l'air, on se sert de l'essence de térébenthine dans laquelle on a placé des filaments de soie de trois à quatre millimètres de longueur. Le fond du vase dans lequel est l'essence, est en métal et communique avec le conducteur chargé d'une machine électrique; aucun effet ne se manifeste jusqu'au moment où l'on approche de la surface du liquide un conducteur qu'on tient à la main. Mais on voit au moment où cette approche a lieu, les filaments de soie se dresser de toutes parts et se réunir bout à bout de manière à former une chaîne non interrompue entre le fond métallique et le conducteur extérieur Ters lequel ils tendent sans le toucher.

Ces particules adhèrent fortement les unes aux autres, ainsi qu'on peut s'en assurer en les touchant avec un tube de verre; mais aussitôt qu'on a déchargé le conducteur de la machine, elles tombent et vont au fond du vase. Les filaments de soie représentent les particules de l'essence dans laquelle ils flottent, et l'état polaire qu'ils prennent est semblable à celui des conducteurs isolés les uns des autres et placés dans les mêmes cir-

138 ÉLËCimCITi STJkTlQ(^i.

comlances. A la p)ace des fllamenls de soie> on peut mel^ daoîa le vase de la poudre de sucre dont les particules tormei %aloiïienl une chaîne qui indique leur élat polaire* Ou y a tim encore de petites particules d'or battu qui s arrangent de méniei mais qui, vu leur nalurc couductrice, se déchargtini les ui les autres, comme rindiqueul de petites élineelles qu*on v( briller entre elles.

Si Ton considère renseuibled*untliéleciriqiie placo près d'un norps électriâé, oû remarquera que cbaeuuc de ses parlioules doit, d'après la théorie qui précède, élre en rapport actif, uqq^ seulement avec les particules qui la pi'écèdent, mais enc avec toutes celles qui rentourent dans toules lesdin en résulte une dilTusiou des forces eu tout sens, et le^ raction inductriee suivant lesquelles s'opéra la polarii^ation quand elles ne rencontrent pas d^obstacle, leûdent à se projviger de chaque particule comme d un centre ; elles peuveiu même prendre une direction curviligne quand quelque oLiâtacle s oppose à leur libre propagation*

Faraday a essayé de vérifter Texactitude de cette demi^ <"onséquence en prouvant diiectemoul par l'expérience que Til duction pouvait s'exercer en ligne courbe. Il a pris dans ce 1 un cylindre de gomme laque de 15a 18 centimètms de longue et de 2à 3 de diamètre. Il Ta fixé verticalement sur un pied l bois et aplacésur son extrémité supérieure rendue concave d« ce but une sphère métallique d'un diamètre égal au moioi^i relui des cylindres. Puis ayant frotté la gomme laqur tianelle chaude pour Vélectriser, sans toucher le cohu a touché avec le plan d'épreuve les divers points de lai mélallique électrisée par Tinfluence de réleclricité négative il^ la gomme laf|ue. Le plan d'épreuve s'est chargé toujours \ l'Électricité positive en quoique point de la surface du condu leur qu'on Tait placé, preuve qu aucune partie de ce condu leur ne prend à la gomme laque par communication son éla tricité négative, et que c't'^ât bien par induction qu il est parlû électrisé. 11 faut toujours avoir soin de toucher le plan d*l preuve pendant qu*il est en contact avec la surface sphériqui mais, suivant les points de cette surface avec les4|uels on h i

eu contact, il prend une charge plus ou moins forte. Ainsi, si l'on touche la partie sphérique très-près du cylindre sur lequel elle est placée, il y a une charge de 512^* ; en la touchant au sommet, la charge n*est plus que de ISO"", et elle est de 270* si le contact a lieu à un point également distant du sommet et du point même où la sphère repose sur le cylindre de gomme laque. Ces différences dans Tintensité de Télectricité induite aux différents points de la sphère ne pouvant, suivant M. Faraday, s'expliquer qu*cn admettant que Tinduction ayant lieu par rintermédiaire des particules d*air, elle est nécessairement plus faible aux points sur lesquels elle ne peut s'exercer que suivant des lignes courbes, tels que le sommet et les parties environnantes, qu*aux points plus rapprochés sur lesquels elle s*exerce ^1livant des lignes droites ou d'une courbure très-faible.

On obtient des résultats analogues et encore plus frappants m plaçant sur le cylindre, au lieu d'une sphère, une demisphère ou un disque métallique dont le diamètre soit plus grand que celui du cylindre (au moins le double ). Si Ton touche les différents points de la demi-sphère avec le plan d'épreuve, on trouve que la charge qu'il prend est moindre sur les points de la surface plane circulaire qui le termine supéheurement que sur les parties latérales de la surface courbe, et qu'elle est au minimum au centre de cette surface plane. Mais si on élève le plan d'épreuve lui-même verticalement audessus de ce centre, la charge induite qu'il prend devient plus considérable jusqu'à une certaine hauteur, à partir de laquelle elle décroît. Quand c'est un disque qui est placé sur le cylindre de gomme laque, on n'obtient aucun signe d'électricité induite en le touchant à son centre, tandis que le plan d'épreuve s'oleotrise par induction si on l'élève au-dessus de ce centre.

Il résulte de ces diverses expériences, et surtout de la dernière , que l'induction ne se fait pas à travers le métal, qu'elle s'opère donc par l'intermédiaire des molécules d'air et suivant des ligues qui, partant des divers points du cylindre de gomme laque, se courbent plus ou moins autour de la sphère, de la demi-sphère ou du disque, pout arriver jusqu'au point où le plan étant au centre même du disque, la courbure de

14f) ÉLEcrniciTÉ statiqi;e.

la ligne dliiductiou est trop for le pour quti rinduction puis

s y propager.

Les effets demeurent les mêmes quand le corps métallique qui rapose sur le cylindre de gomme laque cotnmu nique a?ef le sol par rinlermédiaire d'un fil de métal qui pas?e à Iraver* Taxe du cylindre. Par contre , si on entoure eniièremenl la gomme laque d'une enveloppe métallique communiquant avec le solj tous les effets cessent d'avoir lieu.

Sans nous dissimuler Timportance des expénenees qui p" cèdent, nous ne pouvons pas cependant les regarder comme conduisant nécessairement à la conclusion que leur auteur en tire, savoir que Tinduction s opère par l'inlerraédiaire des particules d*air disposées suivant des lignes courbes ou droite?* En effet, il ne serait pas impossible, ce nous semble, d*eipHquer par les théories reçues de Tinduction, et en nous ba^nl sur les principes que nous avons établis dans les premiers cIiapitres de cette seconde partie, l'état électrique des surface:* métalliques placées sur le cylindre de gomme laque tel que fe accuse le plan d'épreuve* Nous reconnaissons cependant qoil y a un point nouveau acquis à la science, c est celui de la \^Qk risation du corps isolant. A cet égard, les premières expérkc de Faraday et celles de Matteucci, que nous avons rappor pluj Iiaut, rétablissent d'une manière positive, sinon pourl et les gaz, du moins pour les solides et les liquides, Qua l'air et aux gaz, nous trouverons dans des phénomènes d'^ autre ordre, savoir ceux qui sont relatifs aux décharges, i démonstration, sinon directe, du moins assez probante,! rexistence chez eux de celte polarisation.

% 7. Vfcéorie générale de Fftradiij snr l'éleetrtelté •fNti««^

Parlant des faits qui précédent, M. Faraday pose en prin qu'un étal électrique absolu, soit positif, soit négatif^ ne pas exister dans un corps» mais que tout corps éloclrisé troU toujours près de lui, soit dans les corps isolanls, ^oit dans | corps coud ucteui^s dont il est entouré, un état électrique fu traii*e au sien; ce qui fait de l'induclion un phénamène gêoér

/ THÉORIES DE l'ÉLECTRICITÉ STÀTIQtE. 141

Cette condition générale, à laquelle sont soumis tous les phé- Domènes électriques, a une grande analogie avec le fait de Faction et de la réaction des corps élastiques. Ainsi un ressort d*acier nous présente Texemple d*un corps susceptible de susciter une force dès qu'un agent extérieur la met en évidence. La condition à laquelle laction du ressort doit obéir, c*est de s'exercer au même degré dans deux directions opposées. Si nous comprimons ou si nous étendons le ressort , nous sentons son action et sa réaction, non-seulement nous constatons ainsi Texistence de deux forces opposées à ses deux extrémités, dont l'une peut être regardée comme positive , Taulre comme négative, mais nous apercevons que chaque section intermédiaire de la spirale est dans un état semblable d'action et de réaction, ou, ce qui revient au même, dans une espèce d*état polaire. En estimant la somme des forces, nous la mesurons dans une certaine direction, et nous admettons forcément que la somme de ces forces dans la direction opposée est égale à la première. U en doit être de même pour Télectricité. Tous les phénomènes des électricités positive et négative peuvent probablement être eipliqués par Faction et la réaction d'une force capable d'être oanifeslée, à divers degrés, dans différentes substances, plus simplement que par l'hypothèse des fluides impondérables. Les deux forces opposées de Télectricité ressemblent en fait à l'action et à la réaction en ce qu'elles s'accompagnent toujours.

Voici une expérience qui montre qu'en efiFet l'électricité développée par induction est contraire et parfaitement égale en intensité à celle qui la développe. Une boule isolée et électrisée est placée dans l'intérieur d'un bocal cylindrique dont les dimensions sont très-grandes par rapport à celles de la boule (fig. 68). Le bocal communique avec un électroscope à feuilles d'or qui diverge aussitôt que la boule électrisée est întro-

Fig. 6S.

i42 ÉLECTRICITÉ STATlQrE.

duite intérieurement; on fait toucher le bocal par la boule; celle-ci perd son électricité, et l'électroscope ne diverge ni plus ni moins qu'avant. Cette expérience prouve que Télectricité qui est induite par la boule et relie qu'elle possède sont exactement équivalentes en quantité et on puissance. Quelle que soit la position de la boule dans l'intérieur du bocal, qu'elle soit plus ou

moins rapprochée du fond ou des cAt('»s, la divergence de l'électroscope est la même. Au lieu d'un seul bocal on peut en placer trois ou quatre concentriques, isolés les uns des autres par des plaques de gomme laque qui séparent le fond de chacun d'eux du fond du bocal suivant (fig. 69), Télectroscope communiquant toujours avec la surface extérieure du bocal extérieur; l'effet est exactement le même que lorsqu'il n'y avait qu'un seul bocal ; il est encore le môme sile&qualre bocaux communiquent entre eux mètalliquemcnt. Lorsqu'on introduit à h place (les bocaux intérieurs un bocal de gomme laque et de soufre, en laissant toujours un bocal métallique extérieuremeDt et la boule électrisée au centre, il n'en résulte pas le moindiv changement dans la divergence des feuilles d'or de l'électroscope du bocal extérieur. On voit donc par celte expérience que le prhicipe posé plus haut de l'égalité des deux forces qui constituent les deux électricités est général , car il se vérifie dans des cas bien différents» et notamment dans des diéleetriijUf.'s tels que la gomme laque et le soufre, d'un pouvoir induetifbien différent de celui de l'air. Une autre manière de démontrer le même principe, c'est d'introduire une petite sphère électrisée au centre d'une sphère creuse non électrisée et isolée. L'électricité que cette dernière prend par induction est, ainâ que le montrent les indications d'un électroscope, exactement égale à celle qu'elle prend par communication en étant mise en contact avec le petit globe intérieur qui est resté électriné.

THÉORIES DE l'ÉLECTRICITÉ STATIQUE. 143

Appliquant ses idées théoriques aux autres phénomènes divers de rélectricilé statique, Faraday est conduit à admettre que la tendance de l'électricité de se porter à la surface des corps conducteurs est plus apparente que réelle , et que les expériences qui constatent qu'il n'y a en effet d'électricité libre qu'à leur surface s'expliquent facilement d'une autre manière. Aucune charge électrique d'après sa théorie ne peut se manifester dans l'intérieur d'un corps à cause des directions opposées des électricités dans chacune des particules intérieures d'où résulte un effet nul; tandis que l'induction exercée par les corps extérieurs rend sensible l'électricité à la surface. D'après cette manière de voir, l'électricité doit se montrer seulement à la surface d'une enveloppe conductrice quelle que soit sa conductibilité ou la faculté isolante de la substance placée intérieurement. C'est ce que Faraday a en effet démontré en électrisant fortement de l'essence de térébenthine placée dans un vase de métal. Il n'y avait d'électricité apparente qu'à la surface extérieure du vase. Il a même construit une chambre cubique d'un mètre de côté dont les parois en bois étaient recouvertes extérieurement de feuilles de plomb; il l'a isolée, puis après y avoir introduit des électroscopes et autres objets il a électrisé l'air intérieur avec une forte machine. Aucune trace d'électricité ne s'est manifestée au dedans, tandis que des étincelles considérables et des aigrettes lumineuses partaient dans tous les sens de la surface extérieure. Ces expériences, en complétant celles de Coulomb dans lesquelles il ne s'agissait que de corps conducteurs, rendent peu probable l'explication qu'on en donnait vu qu'elle était basée sur la libre propagation de l'électricité dans la masse conductrice , d'où résultait que cette électricité se portait toute à la surface. Une fois que le phénomène a lieu de la même manière avec des corps isolants placés intérieurement cette explication n'est pas soutenable.

Quant à l'influence de la forme sur la quantité d'électricité accumulée à la surface des corps non sphériques, elle dépendrait toujours, d'après la théorie de Faraday, de ce que parmi les points de la surface, les uns seraient exposés à une somme plus grande de forces inductrices que les autres ; ainsi les extrémités

144 ÉLECTKICIT£ âTATlQU£*

d'un cylindre ou d'un ellipsoïde allongé seraieot plus foriema électrisées que le reste de la surface parce qu'il eu pari ud plui" grand nombre de filets de particules polarisées établissaul a\ec lesconductéursenvirûananlgla commuuicalioD nécessaire pour rinduciion. Une pointe est encore supérieure à cet égard, car elle esl le ceolre d où émanent dâos loates les direcUum les lignes de force inductive qui se trouvent, par exemple, lorsqu'il s'agit d'une boule, réparties sur une plu§ grande étendue et partir non pas d'ua seul point, mais de louslej points de sa surface également*

Dans la théorie que nous venons d'exposer , la répulsion mutuelle des corps chargés de la même électricité n'est qu'appa» rente; elle provient de ce qu*U n'y a pas d*électricité sur les surfaces les plus rapprochées et de ce que chacun des deu corps est attiré dans des directions opposées par les corps cq ducteurs environnants chez lesquels Tinduction détermine i état électrique dissemblable au leur. On peut en efFel constati au moyen du plan d'épreuve que les deux, feuilles d'or J'im électroscope n ont, quand elles divergent, aucune charge éle trique sur leur surface intérienre, taudis qu'elles sont for ment électrisées extérieurement, quelque minces qu'eH soient du reste. La répulsion est encore eipliquée en latt buantà Tat traction exercée sur chacune des deux fetiilles d*<j par rélectricité contraire que l'induction a développée dans couches d'air en contact avec leur surface extérieure. Ce inuJe d'action de l'air est bien plus naturel et plus probable que i dans lequel on Tenvisage comme déterminant la répulsion ] la pression plus grande île dedans en dehors que de dehon*< dedans qu'il exerce sur les corps électrisés. Toutefois, les ci riences qui montrent que dans le vide la répulsion a lieu au bien que dans l'air, senibleraient être également contraires à < deux explications; à moins que dans la première ou n*adi] Teffet par induction des corps ambiants lors même qu'Us ^ placés à une grande distance.

Faraday ne s'est pas contenté de suivre les couHéquenre!» < sa théorie dans ce qui concerne les pliénoméoes de rélectric statique; il les a également suivies dans les tffTeU de rélecU

THEORIES DE l'ÉLECTRICïTÉ STATIOÏÏE. 145

Irité ilynamique où il en h fait ks appUcalions les plas heu- [reuses- Il a éltidié et classé les différents modes suivant lesth s*o[K*renl les décharges entre les corps chargés d*une Irîcilé clifférenle. Il a fait voir eo particulier que le reUmr [àréquitibref sous le rapport électrique, des particules polaride corps diélectriques soit coîbents, eonslitue la décharge [et est 1 origine do la plupart des phénomènes qui raccorapapfot) tels en particulier ((ue la rupture de ces corps. Il a montré que, quoique la eaparité induclive ne soit nullement encore j modifiée chez les gaz par une différence dans leur nature ou leur densité^ la distance à laquelle la décharge avec étincelle [peut S' opérer est extrêmement influencée par l'état physique du milieu comme par sa nature chimique. La densité en particulier influe en ce sens que la limite de la charge que peut prendre un corps conducteur isolé dépend du nombre des par- I tieoles du diélectritiue ambiant auxquelles cette charge doit communiquée par inductiun; moins il y en a, plus on re prompleraent a la limite, U paraît aussi qu*en nombre f%al les particules éprouvent plus ou moins rapidement, suî- TAnt leur nature, les effets de rindnclion. Mais ce sujet et tous les détails qui s* y rattachent seront traités dans la quatrième partie; nous ne nous y arrêterons pas davantage pour le moment, Nt»us venons d'exposer la théorie de M. Faraday sur les phéîènes de rélectricité statique. Ouoiqu'elle ail encore besoin tfe mieux précisée, elle mérite cependant déjà dans son étal actuel d'attirer rattenlion sérieuse des physiciens* Elle a en sa faveur d^élrtblir, comme on le verra, un lien plus intime entre les pliénoménes de rélectricité slalique et ceux de rélectricité dynamique ; elle semble reposer sur un principe juste, celui • que les actions électriques ne se manifestent jamais que par rînlermédiaire des particules malérielles. Enfin elle tend à cqitTer un rapprochement remarquable entre les forces électriques et les autres forces de la nature. Déjà un savant mathémaîicienj M.Mossolti, a réussi, par l'application du calcul et des toiA de la mécanique, à expliquer dans cette théorie d'une mattière satisfaisante les lois trouvées par Coulomb et que Poisson avait rattachées à la théorie des deux fluides impondérables.

14ti ÉLHiCTBÏiUTÉ STATIQUE.

Toulefûis nous ne saurions encore, tout en reconnaissant rîniperfection de celle dernière théorie, admettre complétpmenl la nouvelle; en d'autres termes, nous ne saurions voir dans le | incontestable que lo milieu isolant qui sépare deux corp3 eD lesquels rinductioD électrique s^exerce, modifie cette action, ëT est lui-môme influencé par elle, la preuve démonstrative que Tinduction s*exerce par son intermédiaire. Ne pourrait- il pu arriver que Tinductlon ayant déterminé à distance dans m corps un état électrique différent de celui qui existe dans U corps inducteur, ces deux électricités contraires modifiassenl Tétai électrique des particules interposées sur la ligue qui les sépare, comme à leur tour elles peuvent être mofliiiées par cei particules? Ce qui nous ferait pencher vers une explication de ce genre, c'est la difficulté de concevoir une puissance d*induc' lion émanant indifféremment dans toutes les directions d*uD corps électrisé comme une espèce de rayùnnement, tandis que nous savons par expérience riniluence considérahle qu'exerce iur la direction de celte émanation la présence duo corps cm* ducteqr placé daus une certaine position. Il est vrai que ¥m day et les partisans de sa théorie répondent à cette objecti par l'eipérience que nous avons citée plus haut, de la petîj sphère électrisée placée au centre de la grande, et par quelijues considérations tirées de la réaction que le corps conducteur el posé à rinfluence d'un corps électrisé doit à son tour eierc^ sur ce corps. Mais nous ne croyons pas, malgré ce^ répû que le principe du rayonnement du pouvoir inducteur ayi lieu indifféremment en tout sens soit rigoureusement dé tré. Les effets qui ont lieu dans le vide nous paraissent égib ment, ainsi que nous Tavons déjà indiqué, une objection aâ$ei forte contre la théorie qui nie toute action à distance, h tnoixtf qu*on ne suppose que les particules qui restent daus le vide même le plus parfait suffisent pour expliquer les pliénomèit^ qui s y passent. Au reste le rôle encore obscur et curieux qu joue le vide dans les phénomènes électriques sera égaU dans la quatrième partie robjcl d*un examen approfun^ U est intimement Ué avec les ellets des décharges éleciriqi] Les objections que nous venons de présenter contre la tbc

THÉORtKS m L ÉLECTRtCtXi STATlQtlî, 147

ik Faraday soûl i eu forcées par des retherdies réeeoles ij«e TÎenl de fiiire M* Malleucci^ sur la propagaliou do relertrii iiô liao^ les corps solides isolauls, et à la suite des(|tielles il est arrivé à di!S rouclusions différentes de celles de Faraday sur le rtde de ces corps dans les phéuomènes d'induction. Il a bien ft>Uirlaté que, dans les corps iso1aut«^ il se développe, eu présence d un corps électrique^ un état électrique moléculaire d'après lrf[aûl chaque molécule du corps isolant a les deux états élec- IrjquÊê contraires développés sur ses faces opposées. Cette électrîsation moléculaire se manifeâle à uo degré différent dans les ilivers corps isolaïUs. Cest ce qui fait^ par exemple, que le soufre et la résine exercent uu pouvoir attractif inégal sur un même î'erKluU* éleclrisé; de plus elle se développe ou cesse au momeoL même où la présence du corps électrisé commence ou cesse. Im «Hats électriques moléculaires peuvent se détruire, et Télectrtcité se propager, soit à la surface, soit à l'intérieur des corps iitsoliints; le pouvoir isolant consiste précisément dans la résislâûce plus ou moins grande opposée par des corps qui en sont dûoes à la deslruclioû des états électriques moléculaires par Icutn^e DU la sortie du Ouide ilcc trique dt>s molécules mêmes j m loui cas rélectricité ne peut jamais pénétrer dans les molé- [ cales d'un corps isolant, sans avoir vaincu la force répulsive du rélectricité de même espèce qui se trouve sur ces molécules. nTcfUtes les expériences au moyen desquelles M. Malteucci est reoa aux résultats que nous venons d'énumérer ont été ï au moyen d'appareils semblables à la balancede Coulomb, m iUmi les détails de construction variaient avec le but par- [tkalier qu'il avait en vue. Il est facile, en particulier, de prouver la proiiagation de réleclricilé dans T intérieur d'un corps iso- [liuit. Vu cylindre de stéarine ou un cylindre de soufre, mis en romact avec le conducteur de la machine électrique en activité, frotter ensuite sur leur surface, dooûenl des signes dïdeclricité négative; puL^ posés sur un conducteur, ils n'eu donueot plus, |tl 1 * ni plus tard des signes d'électricité positive. Au re^i , 1 i iraday avait déjà constaté cette pénétration de Vé- Ipclririté dans \m corps isolants.

Lu pr«*miere et la plus iiuportante de^ expériences de M. Mat-

148 ÉLECtRÎCITÉ STATIQUE.

leuccî est celle qu'il a faite avec des lames isolantei, fliél moyen de la cire d^Espagne, à des liges de verre longues de 12 centimètres j et qu'il introduisait successivement, en les tenanl par celle lige, dans rintériçur de la cage d*une liala de Coulomb j dont les deux boules électrisées étaient divergente

La lame isolante était intrOLiuite de façon que son centre I en conlact avec la boule fixe, dont elle diminuait ainsi la réaction électrique au bout de quelques instants. Aussi, la boule en contact avec la lame, ayant perdu une certaine quantité d'électricité qui s* est répandue sur la lame, la force répulsive qui reste après le contact, comparée avec celle qui existait aupara-vanl, doit donner, dans chaque cas, la mesure de Véleclricité passée sur la lame isolante. Plusieurs expériences faites avec des lames de soufre ont montré que la perte la plus grande a lieu avec la lame la plus mince et qui a la moindre surface, tandis que, pendant que dure le contact, la force électrique est d'autant moindre que la masse de la lame isolante est plus considérable. C'est qu'il ne faut pas confondre cette dernière force avec celle qui reste après que le contact a eu lieu, laquelle peut être plus grande ou plus petite que la première.

En comparant les etlels obtenus avec des lames de différenfc nature^ on trouve des résultats très-variables avec le verre, «lui est toujours plus ou moins hygrométrique, et par contre tr constants avec la gomme-laque et le soufre, qui produisent] même perle d* électricité sur une boule métallique éloctr qu'elles touchent. Une lame de verre recouverte d'une cooc de vernis à la gomme-laque produit le même effet, pourvu < la couche ait 1/4 de millimètre d'épaisseur au moins, D*aulB expériences ont été faites en mettant la lame entre deux char| électriques contraires, ou en d'autres termes, en se servant j lames de différente nature, comme couche isolante entre lesde armures d'un tableau magique* C'est en opérant d'une mamii à peu près semblable que Faraday^ puis Harris, après laî» avaient trouvé des dilKreuces entre les différents corps, (junot h leur iniUience sur la charge des deux urmures, et avaieai déterminé leur pouvoir spécidque Inducteur, M, Malteucri, croyant que ces différences ne sont dues qu*à des différeac^

THÉORIES DE l'ÉLECTRICITÉ STATIQUE. 149

dans la propagation de réleclricité, soit à la surface, soit à une très-petite profondeur dans Tintérieur des corps, a formé dans ce but une lame isolante, vide intérieurement, composée de lames de mica, réunies avec de la gomme-laque. Cette lame, de 25 centimètres carrés de surface, était comme une espèce de boite; sa surface intérieure était recouverte d'une couche de gomme-laque de 2 millimètres 1/2 d'épaisseur : elle se composait donc en fait d'une couche d'air de 10 millimètres d'épaisseur interposée entre deux lames de mica, couvertes de gommelaque. Après avoir opéré avec cette lame, M. Matteucci y a introduit du soufre fondu, qui formait ainsi une couche de soufre de lOmillimètres d'épaisseur, substituée à la couched'air. Les résultats ont été exactement les mêmes dans les deux cas. Ils ont été aussi les mêmes avec une lame de soufre, avec une lame de ilint-glass recouverte d'une couche de soufre, épaisse de î mDlimètres avec une lame de gomme-laque recouverte d'une couche de soufre d'un 1/2 millimètre d'épaisseur.

Tous ces résultats semblent prouver que les différences trou- Yées par quelques physiciens, avec des lames isolantes de difl'crente nature employées pour former des tableaux magiques, ne sont pas dues à un pouvoir inducteur spécifique. En effet, on voit qu'une certaine lame isolante produit les mêmes effets qu'une autre différente, pourvu que la surface de la première lame soit formée d'une couche de la même matière isolante que celle qui compose la totalité de la seconde; mais il faut que la couche ajoutée ait une certaine épaisseur pour que son effet soit semblable à celui d'une lame formée tout entière de la même substance que cette couche. C'est donc à des différences dans la propagation de l'électricité, soit à la surface, soit dans l'intérieur des différents corps isolants, qu'il faudrait recourir, pour expliquer les phénomènes observés par Faraday et par Harris. Reconnaissons donc que le sujet mérite d'être encore étudié, mais que toutefois il résulte déjà, de toutes les expériences, un point important acquis à la science, savoir le fait de la polarisation moléculaire dans les corps isolants, mode probable de propagation de l'électricité dans les corps conducteurs également.

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S s. Théorie d'iiD seul flutdç d« Franlillo»

Nous n'avons poîol parlé dans ce chapitre d'une lliéorie q«î, parsoD apparente simplicité et le nom de son auteur^ a joui pendant quelriues annues d'une gt'ande faveur; c'est la théorie d'un seul tUiide de Franklin. Ce fluide unique possède exaci mont toutes les propriétés qu'on attribue dans la théorie deux fluides à chacun d eux considéré isolément. Il est com de particules infiniment ténues, qui se repoussent toutes une force inverse du carré de la distance.

Dans la théorie d'un seul fluide, chaque corps renferme I rétat naturel une certaine proportion de ce fluide* Si, dans un corps donné, on en accumule une proportion plus forte, on lectrise enpiusy soit posiiivement; si au contraire on diminue proportion qti'il doit en contenir, on réleclrise en moins ou guHvemeni, Tant que Têtat naturel subsiste, aucune manîfeslation n'a lieu, mais dès que l'état devient positif ou négatif, alors il y a action éleclrique. 11 faut admettre encore qu'il y a attrac* tion entre la matière pondérable et le fluide électrique impondérable, en sorte que loi-sque deux corps sont en présence, pi sieurs forces sont en lutte, qui doivent, suivant leurs intensit relatives, déterminer Fat trac tion, la répulsion nuréquilihrc. sont, la force répulsive des fluides électriques que les deux coi poesèdenl, Tattraction entre le fluide électrique de l'un ctU matière de Taulre, enfin Taclion mutuelle des particules impondérables de Tun des corps sur celles de Tautre. jEpmus, soumettant celle théorie au calcul, a été conduit à la singulii conséquence que, pour expliquer la répulsion de deux coi électrisés négativemeut, il taudrait admettre f|ue raction m tuelle des particules de la matière est répulsive au lieu à*\ altractivc. Ce résultat, si contraire aux idées admises dcp Newton, a dû faire renoncer à la théorie qui y avait aine D'ailleurs, l antagonisme si prononcé et si conslanl qu'on trouve toujours entre deux principes opposés dani^ le^ pbé mènes électrirjucs ne peut s*exp!iquêr que par rexii?;li*nn» deux Hiiitles tlitrércuts, ou, ce ijui revienl au même, de deil modifications difl'érentes du môme fluide. Quelles sont ces i«

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ilificalions ? quel est ce fluide qui est susceptible de les éprouver? Voilà, nous en convenons, des questions qui ne sont point résolues, et nous sommes loin de présenter la théorie des deux fluides telle que nous Tavons exposée comme le dernier mot de la science. Elle n'est pour nous qu'un moyen commode de lier les faits eintre eux et de nous permettre de les grouper sous * quelques lois plus générales. Plus tard, quand nous serons plus ayancés dans l'étude de l'électricité, nous pourrons étudier en elle-même celte théorie et discuter les objections sérieuses qu'elle présente. Nous verrons que les phénomènes électriques dépendent très-prol)ab1ement de l'action combinée des particules de la matière et du fluide éthéré qui remplit l'univers, et en nous rapprochant ainsi de la théorie moléculaire de Fara- • day, nous serons plus près de la vérité qu'avec l'hypothèse des deux fluides impondérables existant par eux-mêmes et d'ude manière indépendante des corps '.

> Les princi[mux travaux faits récemment snr le sujet traité dans ce cliapttrè, •Ml:

f Lm waéiuo\f9Ê de M. Faraday sur rindiiction de l'électricité ordlnaife, eemaniNiMfl à la Soeiélé royale de Londres en 1887 et 1838 (Philosophical trans^ oeikms qfllie roffal Society qfLondon, 1 838) ;

2« I..e8 mémoires de M. Matteucci sur là polarisation des lames de mica, et sur la propagation de Télectricité dans les corps solides [Bibliothèque universelle» Archivée des scienets physiqiées. Genève, 1846, t. n, p. 371. — Annales de eMmiê et de physique* Piris, 1849, t. lirii, p. 133).