II

GooqIc

66 Tajunsifissioif de l'élscteicité.

occupés de ce sujet, c*est la manière différente de pr^rer les corps soumis à Texpérience. Ainsi ayant voulu dét^miner le pouvoir conducteur des différents sulfures métalliques, il a remarqué que le sulfure d'antimoine à Tétat de poudre est ub conducteur parfait, tandis que lorsqu'on Ta fondu et coulé dans un moule, il devient isolant; il est vrai qu*il se couvre alors d*une couche vitrifiée qui enveloppe un noyau cristallin, tandis que, lorsque le refroidissement a lieu très-lentement, toute la masse prend la texture cristalline et se comporte en conducteur. Mais, d'un autre côté, le sulfure d'antimoine produit par la voie humide est un parfait isolant. Il en est de même des sulfures de cadmium et de zinc; mais préparés par la voie sèche, ils sont conducteurs. Le sulfure d'étain, de cuivre, de plomb, de bismuth et de fer sont toujours conducteurs de quelque manière qu'ils soient préparés; le sulfure noir de mercure est un bon conducteur, tandis que le cinabre conduit trèsfaiblement; enfin les sulfures d'or et d'argent préparés par la voie humide sont conducteurs.

U existe également des liquides qui, quoique considérés comme isolants, ne sont cependant en fait que des conducteurs imparfaits : tels sont , par exemple , les différentes espèces d'huiles, qui présentent entre elles à cet égard des différences très-remarquables. M. Rousseau, qui a le premier observé ces différences, s'estservidanscebutd'un appareil de soniovention, qui consiste dans une aiguille horizontale mobile sur un pivot au moyen duquel elle peut communiquer avec un des p6les d'une pile sèche, tandis que l'une de ses extrémités est trèsrapprochée d'une boule fixe qui communique aussi avec le même pôle ^ Si la communication est établie par un corps plus ou moins conducteur, l'aiguille est chassée de sa position normale ; après avoir exécuté quelques oscillations, elle prend une position d'équilibre qui dépend de la force de la pile, laquelle

^ M. Roassesa se sert, comme aigaflle mobile, d'une algnîlle almatitée, afin qn'elle revienne toujours à la même position quand il n*y a pas d'action ; mais nne aigoiile non aimantée , de cuirre , atteint aussi bien le but et donne un résultat plus sensible.

peut ^re eoDsidérée comme constante pendant longtemps ponp une même pile. Maintenant , ponr employer cet appareil à la recherche des diters degrés de conductibilité, il suffit de placer dans le trajet que doit parcourir le fluide électrique les divers corps qae Ton veut soumettre à l'eipérience, avec la précautioB de rendre toujours égale l'épaisseur que l'électricité en doit traverser: si Técoulement de la quantité d'électricité nécessaire pour produire la plus grande déviation n'est pas instantané, le temps que l'aiguille mettra pour parvenir à sa position stable pourra être pris pour la mesure du degré de conductibilité de la substance composée. Pour soumettre les liquides à ce genre d'épreuve, M. Rousseau les place dans de petits vases métal^ liques qui communiquent par leur pied avec Taiguille et la boule, puis il plonge dans le liquide une des extrémités d'un ffl métallique recouvert en partie de gomme laque, afin que la mime surface de métal soit toujours en contact avec le liquide; 3 mesure ensuite la durée du mouvement de Taiguille, à partir du moment où la communication est établie par l'autre eitrëfldlé du fil avec l'un des pôles de la pile, pendant que l'autre pAk communique avec le sol.

En opérant avec différentes huiles, M. Rousseau a observé un Ux très-curieux, c'est que l'huile d'olive possède une conductibilité très-inférieure à celle de toutes les autres huiles végétales oa animales. Ainsi pour produire une certaine déviation, lout étant s^nblable de part et d'autre, il fallait 40' à Thuik d'(dive et seulement il" à l'huile de pavot. 11 suffit d'ajouter à rhoile d'olive un centième seulement d'une autre espèce d'huile pour réduire de 40 à Ky le temps nécessaire à la production du Béme effet. Les graisses solides conduisent moins bien que les huiles animales, ce qui tient, ainsi qu'on s'en est assuré directement, à la proportion de stéarine plus grande dans les premières que dans les secondes. M. Rousseau n'a pu apercevoir aocone différence dans la propriété conductrice des liquides spiritueux, aqueux, acides, alcalins ou neutres, ce qui tient à ee qa*avec ces diverses substances, le temps que met l'aiguille i atteindre son maximum de déviation est trop court pour qu'on paisse reconnaître des inégalités de durée. Mais ces inégalités

68 TRAN8MI8SI01V PB L*ÉLECTEICITi»

sont très-sensibles quand on soumet à cette épreuve la résine, la gomme laque, le soufre, substances qu*on trouve toutes bien plus isolantes que la soie, le cristal et le verre ordinaire. Il serait facile de modifier l'appareil de M. Rousseau de manière à le rendre susceptible d'indiquer des différences entre les corps qui sont moins distants les uns des autres, sous le rapport de la conductibilité; mais en tout cas il ne donnerait que Tordre du pouvoir conducteur plus ou moins imparfait des corps, et jamais leurs rapports de conductibilité.

Avant de poursuivre Texposition des travaux faits sur le degré plus ou moins grand de conductibilité des conducteurs imparfaits, occupons-nous quelques instants de la manière dont s'y fait la propagation de l'électricité. Nous avons déjà exposé' les expériences et les théories de M. Faraday sur ce sujet , à Toccasion de ses travaux sur les corps diélectriques, ainsi que les recherches de Harris et de Matteucci. L'idée fondamentale de Faraday est que la propagation de l'électricité se fait dans les corps plus ou moins isolants par la polarisation des molécules successives, et que chaque corps possède, à cet égard, un pouvoir spécifique qui lui est propre. Matteucci avait déjà confirmé cette théorie par son expérience remarquable des lames de mica superposées qui se trouvent polarisées, c'est-à-dire avoir sur chacune de leurs faces une électricité différente , quand elles sont interposées entre deux armures fortement chargées d'électricités contraires; mais il a de plus démontré par des expériences directes que l'électrisation moléculaire se développe à un degré différent dans les divers corps isolants. Ainsi il a fait osciller un petit pendule , auquel il avait donné des charges électriques plus ou moins fortes, devant trois sphères d'un diamètre très-grand en comparaison de celui de la boule électrisée. Les trois sphères, placées successivement à une même distance du pendule électrisé (une fois à 100 millimètres, une seconde fois à 120), étaient une sphère de plomb , une sphère de soufre, une sphère de résine. La durée de 20 oscillations à 100 millimètres de

' Tomol, pages 13& ot lulvantea.

PB0PA6ÀTI0N DE l'ÉLECTRICITÉ. 69

distance a été en moyenne, avec une certaine intensité électrique, pour la sphère de plomb de 24^^, pour celle de soufre de 3(K î , pour celle de résine de 32" { ; avec une autre intensité électrique et pour une distance de 120 millimètres, ces nombres ont été différents, mais leurs rapports sont restés à peu près les mêmes, ce qui donne pour la moyenne des nombres qui représentent les rapports des forces :

Sphère de plomb. .... 1

Sphère de soufre 0.6072

Sphère de résine 0.4800

Ainsi, à distance, des sphères de nature différente éprouvent, de rélectricité du pendule, une influence différente, mais indépendante quant à son intensité relative, de l'énergie de la charge électrique.^

Au contact, ces différences sont plus sensibles. Pour les estimer, M. Mattencci se sert de lames et de cylindres faits de diverses substances isolantes , qu'il touche successivement avec une boule métallique électrisée, tenue par un manche isolant ou avec un cylindre de gomme laque électrisé par frottement; pois il porte la lame ou le cylindre qui ont été touchés en face d*un petit pendule électrique. Si le corps qui a électrisé €st isolant, le point touché de la lame ou du cylindre se trouve chargé d'électricité contraire à celle du corps électrisé, et autour de ce point d'électricité semblable. Si le corps qui a électrisé est conducteur, la lame ou le cylindre isolant se trouvent bientôt chargés de la même électricité que ce corps, à moins que la substance isolante n'ait une grande masse, et que le contact n'ait duré qu'un instant très-court, dans quel cas les points touchés ont une électricité contraire à celle du conducteur électrisé.

Au reste, il est facile de prouver par l'expérience directe la propagation de l'électricité dans un corps isolant. Il n'y a pour cela qu'à électriser avec le conducteur de la machine un cylindre d'acide stéarique : si on le frotte avec un drap de laine, on a des signes d'électricité négative; mais il suffit de fondre sa surface ou de la laver dans de l'éther sulfurique y pour voir re^

70 TRAWaiISlHON DI L*ÉUCTBI€mf^-

paraître ks signes de ]*électrîeité positive que la mac^ikie électrique lui avait communiquée et qui 8*était propagée dans son intérieur.

Les lois de cette propagaticm ont été rolqet de recherdies longues et délicates de la part de M. Uatteueei. C'est en opérant avec la balance de Coulomb , et en introduisant, après que la boule mobile s'était écartée d'environ 30^ de la fixe, une lame isolante qu'il mettait en contact avec celte boule, qu'il jugeait, par la diminution de l'écartement des deux boules, de la facilité avec laquelle la lame isolante avait enlevé de l'électricité à la fixe, et par conséquent de son degré d'aptitude à propager rélecirieité. Il avait soin de laisser durer le contact pendant cinq minutes dans chaque expérience, et il appréciait par la dinûnution de l'angle de torsion, après que la lame isdante avait été enlevée , la quantité d'électricité qu'elle avait prise à la boule fixe. Les expériences ont été faites en variant la charge initiale de la boule, l'étendue et l'épaisseur de la lame isolante, et en opérant essentiellement avec des lames de soofre, quelquefois aussi avec des lames de gomme laque, de verre et de mica« Dans chaque expérience on a noté la force éketrique initiale, la force électrique pendant le eootaet de la lame iao« tante , et enfin la force résiduelle^ c'est-à-dire qui avait persisté après cinq minutes de contact : pendant ces cinq minutes la perte de lélectrieité par Tair était absolument insensible.

Les résultats des nombreuses expériences fûtes de cette manière par M. Matteucci ne conduisent pas i des lois bien simples, mais les conclusions n*en sont pas moins curieuses. Ainsi Im quantité d'électricité prise à la boule par la substance isolante est proportionnellement d'autant plus grande que la charge électrique est plus forte; elle est également d'autant plus considérable que la lame isolante est plus mince et moins étendue ; ce qui tient à ce que l'effet est concentré sur un moins grand nombre de points et par conséquent propoi^ionnelkment plus fort. Il en résulte que le passage de l'électricité d'une boale métallique à un corps isolant a lieu d'autant plus facilement que celui-ci est plus mince, et présente à la boule le moindre nombre de points qui ne la touchent pas, de sorte qu'une bouk HiétaU

PBeFAGATMNf DB L*ÉLEGTBIC1TÉ. 71

lîqiie éledrisée perdrait la moindre quantité d'électricité possible iàDS le cas où elle serait posée sur une lame isolante trèsépaisseei trè^-éCendue, et qu'au contraire, la plus grande perte d*âeetrieité aonût lieu en réduisant le corps isolant à une tige teès-imoce el très-courte ^

Si les lames isolantes, quelle que soit leur nature, sont reeooTertes d'une même feuille d'étain sur une de leurs faces, pcfidani que l'autre est en contact avec la boule mobile électrisée, on trouTe que la force électrique de la boule diminue beaucoup plus, soit pendant, soit après ce contact, que lorsque la lame isolante n*est pas armée ; ces résultats semblent démontrer la pénétration des charges électriques contraires qui se Irourent sur les deux faces de la lame isolante, Tune par c0ùX9LtX, Tautre par influence, pénétration qu'il est facile de prouver directement. Pour cela il n'y a qu'à prendre un BQorceaa cubique de sperma-ceti et le placer entre deux armures pour faire un tableau magique qu'on charge faible- OKDl, mais longtemps. Puis, au moyen de lames de verre, on partage la pièce de sperma-ceti en plusieurs fragments qu'on trouve chargés jusqu'à une certaine profondeur d'électricité poâtive du oMé de l'armure positive, et d'électricité négative dti côté de l'armure négative. Si l'on remplace le sperma-ceti par des lames de mica appliquées les unes sur les autres, au liea d^avoîr des états électriques contraires sur les faces opposées èe cfaacnnes d'elles, on finit, pourvu qu'on emploie une forte âedncité agissant longtemps, par trouver la même électricité ■ir ks deux faces d'une même lame, en allant des lames extérienres vers le miKeu, savoir, l'électricité positive sur les lames q^ sont d'an c6té, la négative sur celles qui sont de l'autre.

M. Matteucci estime, d'après ces expériences et d'autres que BOQS avons déjà rapportées ^, que les différences observées par Faraday el Harris, entre les diverses substances, quant à leur faculté de modifier la charge électrique du carreau magique

' Ce résoltat est d'accord avec robservaiioo de Gottleœb , que pour produire >n holâat e^est parfait ; une tige mince duit être d*autant plus longue que la mbetiocedont elle est faite est moins Isolanle. 'Tameî, pa^ ^^^-

1% TRANSMISSION DE l'ÉLECTRIGITÉ.

enlre les deux armures duquel elles sont placées, ne tiennent pas à leur pouvoir spécifique inducteur, mais simplement à des différences dans la propagation de Félectricité, soit à leur surface, soit à une très-petite profondeur dans leur intérieur; preuve que les états électriques moléculaires peuvent se détruire dans les corps isolants, et l'électricité s'y propager comme dans les conducteurs, et que le pouvoir isolant ne consiste que dans la résistance plus ou moins grande à l'établissement et à la destruction successive des états électriques moléculaires. Remarquons aussi que cette électrisation moléculaire se développe et cesse dans les corps isolants au moment même ou la présence du corps électrisé commence ou cesse.

Un fait assez remarquable, c'est que l'électricité négative se propage plus facilement que la positive, soit sur la surfaee, soit à l'intérieur des corps isolants. L'expérience se fait en chargeant les boules, tantôt d'électricité négative, tantôt d'électricité positive, et en comparant les résultats obtenus en mettant chaque fois la boule mobile en contact avec la face non armée de la lame isolante, la face armée étant en communication avec le sol. Les différences sont très-prononcées : la diminution de la. forc^ électrique pendant le contact, et de la force qui reste après le contact, est plus grande pour l'électricité négative que pour la positive, dans le rapport du double au simple. La différence est moins grande, quoique toujours sensible, quand les lames isolantes ne sont pas armées, niais elle est d'autant plus considérable que la charge électrique est plus forte. Il est évident que c'est dans cette propriété différente des deux électricités que se trouve la cause des figures de Lichtenberg ', dans lesquelles l'électricité positive se propage sur une face isolante en ramifications, par conséquent en filets resserrés et distribués inégalement sur cette surface, tandis que la négative se propage uniformément en rayons également distribués autour du point électrisé.

Ajoutons encore que les différences de température, même les plus légères, font varier considérablement le pouvoir isolant

* Tome I, page (08.

PBOPAÛATION DE L*ÉLECTBICITÉ.. 73^

des corps, mais ces yariations ne suivent pas les mêmes progrèsfious dans les différentes substances. Ainsi, avec des charges. électriques assez fortes, le soufre est jusqu'à 20" moins isolant que la gonmie laque; c'est Tinverse au delà de 20^. Pour déter* miner exactement la différence dans les deux cas, on prend ^ deux cubes de 6 centimètres de côté, Tun de soufre. Vautre do gonmie laque; chacun de ces cubes est coupé par le milieu, et on y pratique au centre une cavité sphérique de la grandeur àe> la boulo mobile qui s y trouve logée comme dans un moule. Les cubes étant bien desséchés, on y met la boule pendant quel* ques moments; on trouve que la perte d'électricité étant à 13*, 8, 777 dansTair, elle est ^ dans la gomme laque, et -^ dan& le soufre, et à 35"", xr àans la gomme laque, et 7; dans le soufre. Il ne faut pas confondre cette influence de la chaleur avec celle qui consiste à enlever de la surface de quelques corps, tels que le verre et le mica, une mince couche d'humidité qui les rendait un peu conducteurs. Dans ce cas, l'élévation de la température augmente leur pouvoir isolant. Mais un réchauffement plus fort le diminue; le verre, la résine, la cire, deviennent conducteurs à une température suffisante pour les amollir et encore plus quand ils ont été amenés à l'état liquide. Le verre , à l'état de fusion , peut même conduire un courant très-faible de façon à agir sur le galvanomètre. Il est vrai que dans ces conditions-là, il éprouve probablement une altération dans sa constitution chimique, ce qui peut expliquer les modifications apportées à son pouvoir isolant; c'est ce qui arrive également quand sa surface a été rayée par des décharges électriques : on remarque, en effet, que les raies sont beaucoup plus conductrices que le reste de la surface qui n'a pas été altérée par le passage des décharges. Toutefois une simple modification dans la disposition des particules suffit bien sans altération chimique pour expliquer les changements que peut éprouver la conductU)ilité des corps qui sont des conduc-. leurs imparfaits,, et nous en trouvons une preuve remarquable dans les propriétés conductrices des cristaux, qui ont été étudiées avec beaucoup de soin successivement par M. Wiedemann et par M. de Sénarmont.

74 TmANSMffiSMMf M L'ÉLECTUCITi.

Le prenâer de ces physieieos s'esl serii poar eette étude de poudré de lycqpode ou de minium dont il saupoudre la surface du corps soumis à rexpérieuce; puis il touche un point de cette surface avec la pointe d^une aiguille isolée, par laquelle il fidt arriTar TélectriciLé positive d'une bouteilfe de Leyde. La poudre légère se disperse tout autour de la pointe par refFei de la répulsion exercée sur elle par les points de la surface qui ont reçu Véleciricité. Lorsque le corps «tupoudré est une plaque de verre^ on tdi^ent autour de la pointe une figure circulaire traT^rsée par des rayons semblables aux figures de Lichtenberg. Quaiid on remplace le Terre par une paillette de gypse, la poudre ne se disperse plus d*une manière uniforme dans toutes le« diredioiis. On remarque deux directions principales diamétralement o][^po6ées suirant lesquelles la dispersion a lieu avec plus de force; il en résulte une surface elliptique dont les axes scmt entre eux comme 2 ou 3 est à 1. Le grand axe de celte ellipse forme un angle droit avec Taxe cristallographique principal, ce qui prouTe que l'électricité se distribue plus fadiement dans ime direction perpendiculaire à Taxe principal que dans toute autre. Le même phàiomène se présente avec plusieurs autres cristaux, tels que la oélestine, le quartz, les acétates de chaux et de cuivre, qui sont tous positif». Par contre, sur les substances cristallines négatives, telles que Varragonite, la tourmaline et les spaths d'Islande, Taxe de Tellipse formée par la dispersion électrique de la poudre est parallèle à Taxe cristallographique» Ces résultats opposés semblent indiquer que la direction de la meilleure conductibilité électrique est aussi celle dans laquelle la lumière se propage relativement le plus vite.

M. de Sénarmont, qui avait déjà découvert Tinégale conductibilité des cristaux pour la chaleur dans différentes directions, était arrivé en même temps que M. Wiedemann ^ à des résultats analogues en ce qui concerne le pouvoir conducteur pour l'électricité. M. de Sénarmont recouvre la surface des corps mauvais conducteurs d'une feuille d'étain fbrmant autour de

* Les recherches de M. Wiedemann ont paru peu de temps avant celles de M* 4a SéMniMmi, malt le» prteédés des deux savants, quoique leurs résultats s'accordent en général, sont très- différents.

vmatÂAàstm n L'iuECxucrrl. 75

ce coqM» eomiM une enteloppe méUilliqae ; il a soin de méùstger dios cette e&Tcioppe un trou parfaitement circulaire, qui laisse à du une partie de la surface naturelle. Une pointe mé-> taUiqite isolée plaoée au centre de Touyertore^ perpendiculairenent à la aurbee même du corps manirais conducteur, est la voie pur laqndile arriTe râectiicité. Celle-ci ne peut s'écouler fi en iJMwninant Ters la circoniérenoe el en franchissant un e^Mee noa conducteur; elle a donc à surmonter des résistances fà se manileslent par des phénomènes lumineux. Gomme tout ist synaécnque, Télectridté arrivant au centre du cercle est fliUicilée également de tous e6tés par la circonférence conductrice, et ne peut être dirigée en plus forte proportîen dans un sens on dans Tantre que par des difi&rences de condoetihilité npeifieîrile. Il est aYantagem d'opérer dans Fair raréfié, parce qae le phénomène 8*7 régularise beaucoup; il est yrai que le fcix oonlinu de Télectrieité ne laisse pas dans ce cas de traces permaBQDtes, mais il se manifeste dans Tobscurité par une hmir qui rend TisiUes toutes les particularités du phénomène pendant sa durée.

Les expériraces ainsi conduites montrent que sur les matîèrea homogènes, oa sur des cristaux du système régulier, râeetridié s'épanonit drculairement autour de la pointe cen* trik et conrre la surface du cerde d'une lueur uniforme; il en est de même pour les cristaux du système prismatique à hase ettxée et jhomboédrique, mais seulement quand la face est nornaln i Taxe de syaaétrîe^ Dans tous les autres cas, c'est^^-dire anr lesiM^es parallttes ^ indinéesà Taxe de symétrie des cris* taox de ne systàne sur une foee quelconque, ainsi que pour des cristaux des antres systèmes, il existe une direction de conductîhîMlé principale. On mt en effet alors la lueur s'échapper Ubnment du cei^re dans deux directions of^posées, et former ainsi an diamètre lumineux qui s'oriente dans une direction fiieoQ s'épanoQÎt un peu en érentail, et se balance par quelques flarîllatînns légères à droite et à gauche de sa Téritable diâ^c* tiOo. L'orientation est plus stable quand on laisse à l'air une certaine tension; quelquefois même, dans ce cas, des étincelles brillantes et instantanées vieûnent se mêler à la lueur riolacée

76 TEANSMIS8I0N DE L*ÉLECTRIC1TÉ.

permanenle, et si l'on a saupoudré la surface de fleur de soufre, les étincelles laissent sur cette poussière la trace du trajet recliligne qu'elles ont parcouru.

Les résultats obtenus par M. de Sénarmont montrent que quand la face du cristal contient dans son plan un ou deux axes de symétrie, la direction de conductibilité maximum est per-* pendiculaire ou parallèle à ces axes, mais que dans les autres cas, c'est-à-dire quand la face ne contient pas d'axes de symétrie dans son plan, cette direction ne peut être prévue à priori; elle doit être déterminée par l'expérience, et ne coïncide nécessairement ni avec les directions des axes d'élasticité optique, ni avec les directions des axes de conductibilité thermique. Toutefois, les analogies que présentent les propriétés optiques, calorifiques, magnétiques et électriques des cristaux, que nous avons déjà fait ressortir précédemment % et l'influence qu'exercent sur ces propriétés les axes de symétrie égaux ou inégaux sont de nature à démontrer qu'elles se rattachent à une cause commune, savoir, l'arrangement moléculaire, et à faire sentir l'importance de cette cause dans les phénomènes qui nous occupent. M. Knoblauch a, en effet, démontré de son côté l'influence de la forme cristalline sur l'électricité induite, en observant que les cristaux suspendus entre les pôles contraires de deux piles sèches y prennent une direction déterminée qui tient au mode de groupement de leurs particules.

Ajoutons encore que M. de Sénarmont, comme M. Wiedemann, a remarqué une différence très-prononcée entre l'électricité positive et la négative, quant à leur mode d'action dans les expériences relatives à la conductibilité superficielle des cristaux. Les résultats sont toujours très-confus et variables quand on fait arriver par la pointe l'électricité négative; ils ne sont bien déterminés qu'avec la positive. Nous reviendrons sur ces différences que présentent les deux électricités, mais auparavant nous devons en signaler une qui n'était qu'apparente et qu'on €fst parvenu à expliquer par les effets ordinaires et connus du courant électrique.

* Tomcl, page 512.

PBOPiLÇATlON BK L*ÉLECTRIC1TÉ: 77

Ermann ayait cru trouver dans une classe particulière de coudacteurs imparfaits, qu'il avait appelés unipolaires^ la pro* priété de transmettre plus facilement Tune des électricités que Fautre. Il introduisait dans un morceau de savon bien sec deux fils de métal communiquant chacun avec Tun des pôles d*une pile Toltalque; les deux pôles conservaient leur tension, mais si Ton touchait le savon avec un corps conducteur, le pôle négatif se déchargeait, tandis que le pôle positif acquérait le maxi^ mum de tension qu'il possède quand, la pile étant isolée, on fait communiquer le pôle négatif avec le sol. Ermann avait trouvé la même propriété dans le blanc d*œuf desséché et dans la flamme du phosphore; il l'avait également remarquée dans les flammes d'hydrogène, d'alcool et des corps hydro-carbonés en général, mais avec cette différence que c'est le pôle positif qui se décharge avec ces flammes, tandis que le pôle négatif acquiert sa plus forte tension. On avait en conséquence nommé les premiers corps unipolaires négatifs, et les seconds unipolaires positifiB. Cette classification, outre ce qu'elle présentait de trop absolu, avait le défaut d'être basée sur une interprétation erronée des expériences. En effet. Ohm a montré que la cause du phénomène observé par Ermann ne réside point dans une propriété de la substance interposée entre les pôles de la pile, mais qu'il tient à l'effet qu'y produit, dès que le circuit est fermé, le courant qui la traverse. Cet effet consiste dans la décomposition du savon, dont l'acide stéarique ou oléique se porte au pôle positif, tandis que la soude va au négatif; ces acides étant d'une nature isolante, dès qu'ils ont recouvert le fil sur lequel ils se déposent, l'électricité du pôle auquel ce fil communique, c'està-dire la positive, ne peut plus passer dans le savon, tandis que la négative continue à y être transmise et s'écoule de là dans le soL Ainsi le pôle négatif de la pile est déchargé, tandis que le positif garde sa tension. Cette interprétation toute naturelle de l'expérience d'Ermann se trouve confirmée par un grand nombre de faits. Il suffit, en effet, de mettre en communication avec le pôle négatif le fil qui aboutissait au pôle positif, et qui par conséquent est recouvert de la couche d'acide, pour isoler l'électricité négative comme l'était auparavant la posi-

78 TluLifaasBKm di L^ÉLEcmcnt.

tive. n faut, pour réussir dans ces expériences, atoir une pile énergique, car sans cela les produits de la décompodUon sont en si petite quantité, qu*iis ne peuToit mettre obatocle ila dr* culation du courant.

Quant à Tunipolarité des flammes hydrogénées, il est probable qu*eUe est due à la décomposition Toltalque de la vapeur d*eau formée dans la combustion, décomposition qui détermine sur la surface du fil négatif le dépftt d*une couche isolante d*hydrogène, d'oà résulte que Télectricité positive peut seule s*écouler dans le sol au moyen du fil métallique placé dans la flamme. Nous reviendrons d'ailleurs sur ce qui concerne le pouvoir conducteur des flammes dans le paragraphe suivant, consacré à la propagation de Télectricité dans les fluides élas-tiques.

L*acLde suif urique concentré, placé dans les mêmes conditions que le savon et les flammes, est un conducteur unipolaire négatif, ce qui provient de la formation sur les fils positifs de sulfates insolubles et non conducteurs; mais Teffel varie avec la nature des fils immergés dans Tacide, vu que les uns forment des suUates plus solubles et plus conducteurs que ceux que forment les autres. Au reste, toute cette classe de phénomènes n'est que le résultat des actions secondaires qui accompagnent toujours la transmission de Télectricilé à travers les conducteurs susceptibles d*étre décomposés, et à ce titre elle perd beaucoup de son importance théorKjue, et rentre dans la catégorie des faits nombreux qui tiennent à la même cause, et que nous étudierons dans le chapitre (tes décompositions électrochimiques *•

* Nom n'avons pas fait mention , dans ce que nous venons de dire sor les CMiducteQn unipolaires, des expériences d'Ennann, relatives à l*tcthm réciproque isoUftie et eomkMslrioe que le pMee incaadesceiit de la fannpi «piiloiMIqiit de Davy exerce sur les deux électricités. Ces pbéwNnèaes, dans leaqeeis on avatt cru d*abord trouver des preuves en faveur de la tbéorie ëe FraBkllB d'ttM seol* électricité, sont très-complexes, et dépendent essentiellement de la producUom d'électricité qui accompagne la combustioa lente qui a lieu dans la lampe aphlo» glftiqne. loaii leur étude doit être nécessairement renvoyée an moment où nous wMm oceaiicroM des dlverset aourret de Télectricité.

PftOPAAàTfOM Itt L*ÉLICTBiClTÉ. 79

Nous D*aT0OS jusqu*i€i parlé, en nous occupant des ctmdaoteors imparfaits solides et liquides, que de la propagaCioo Imite et graduelle de Télectricité qui peut s y opér^, maïs ces eondocteurs peuvent transmettre Télectricité suivant un mode tout différent, c'est-anlire brusquement et instantanément. Ce mode de transmission est accompagné dans ces corps d'une rupture dans leur équilibre moléculaire, qui se présente sous différantes formes, mais qui a toujours lieu; il est également accompagné souvent d^effets lumineux, calorifiques éi chimiques, maïs la production de ces effets n'est pas une condition nécessaire de la transmission de Télectricité; aussi nous les étudierons plus loin dans les chapitres qui leur sont consacrés, tandis que les phénomènes moléculaires étant liés au mode même de propagation dont il s'agit, nous ne pouvons séparer leur étude de celle de ce mode de propagation.

Quand on place une lame mince de verre ou de mica entre les deux extrémités des tiges d'un excitateur, elle est, ainsi que nous l'avons déjà vu, percée d'un trou par la décharge d'une batterie électrique; il en est de même d'un morceau de bois see qui est fendu et brisé en plusieurs fragments qui sont dispersés tout autour. Les bords du trou, quand il s'agit de verre ou de mica, deviennent opaques; on voit que i'état moléculaire de la substance y a été altéré. Si l'on place les deux extrémités des tiges de Texcitateur à quelque distance l'une de l'autre, mais du même côté, sur la surface d'une plaque de verre, la décharge sopère au moyen d'une étincelle qui passe sur cette surface, en y laissant des traces ineffaçables de la route qu elle a suivie. Sur du verre dur et sur le cristal de roche, ces (races sont pâles, d'un gris uni, résistent sous l'ongle parfaitement, comme si l'on eût altéré le poli de la surface en la frottant avec un sable grossier. Sur le verre mou, sur le mica et sur les cristaux tendres, les traces que laisse la décharge présentent un autre aspect; elles semblent indiquer que la matière a éprouvé un changement chimique jusqu'à une certaine profondîeur, changement qui donne naissance aux figures électriques observées par Riess et différents physiciens : ce changement chimique accompagne presque toujours l'effet mécanique, car les traces

SO TltANSMISSIOIf DE L*ÉLECTEIC1TÉ.

que le verre le plus dur présente sur sa surface après la dédiarge sont légèrement alcalines, ainsi qu^il est facile de le constater en les frottant avec du papier rou^ de tournesol.

Nous avons déjà cité l'expérience de la carte qui, lorsqu'elle ûété percée par la décharge, présente des bavures des deux côtés, et dont le trou est toujours vis-à-vis de la pointe négative, quand ces deux pointes ne sont pas vis-à-vis Tune de Tautre, ce qui tient, comme nous le verrons, à l'inégale pression que les deux électricités éprouvent de la part de l'air.

Quand la décharge traverse les liquides, il y a toujours, s'ils sont des conducteurs imparfaits ou plutôt des isolants, tels que l'huile d'olive, l'éther sulfurique et l'essence de térébenthine, un effet mécanique accompagné d'une étincelle. Le vase qui renferme ces liquides est le plus souvent brisé par l'effet d'une décharge même modérée : ainsi, s'il est en bois, il peut être violemment renversé par une étincelle longue de un millimètre; pour qu'il soit brisé, il faut que l'étincelle soit un peu plus forte. Singer a réussi à briser en plusieurs fragments des tubes de verre dont les parois avaient plus d'un centimètre d'épaisseur, en faisant passer une décharge à travers une colonne liquide dont les tubes étaient remplis; il est vrai qu'on avait eu soin de fermer hermétiquement les extrémités par lesquelles on avait introduit les fils destinés à transmettre la décharge. Le même effet est produit quand le tube est rempli d'un liquide bon conducteur, comme du mercure, par exemple, ou de l'acide sulfurique; seulement il faut que le tube soit capillaire, et que la longueur de la colonne liquide ne soit pas trop considérable: Morgan a remarqué qu'avec l'acide sulfurique concentré et un tube capillaire de 2 millimètres de diamètre, la plus grande longueur à laquelle l'explosion brisante et lumineuse en même temps puisse avoir lieu, est de 50 centimètres environ.

Le passage des décharges à travers les liquides mauvais conducteurs, tels que les huiles et les essences, élève leur température et y produit un dépôt de charbon provenant de leur décomposition, qui finit par augmenter légèrement leur faculté conductrice. C'est probablement un effet de la haute température de l'étincelle plutôt que de l'électricité même; c'est ce que nous

PBOPAGATION DE L^ÉLECTRiCITÉ. 81

chercherons à démontrer plus loin. Morgan, qui le premier avait observé ce fait, avait également remarqué que parmi les liquides, les huiles sont ceux qui laissent passer la décharge le moins facilement, tandis que Talcool et Teau surtout, quand elle est chauffée, la transmettent beaucoup mieux, au point que^ dans ce dernier cas, elle n'est plus lumineuse.

Du reste, Teffet explosif de la décharge à travers les corps conducteurs a lieu également, qu'ils soient solides ou liquides comme le mercure. Ainsi, lorsque Ton place une feuille d'or très-mince entre deux plaques de ven*e, dont la supérieure est chargée de poids, Tor est réduit en poussière et les plaques sont souvent mises en pièces '. De même un fil de fer très-mince de 3à 5 centimètres de longueur, traversé par une décharge qui le réduit en poussière, est capable de briser en mille fragments, qui sont projetés au loin, un tube de verre large d'un peu plus d'un centimètre dans l'intérieur duquel il est placé; il faut avoir soin de faire arriver la décharge par deux gros fils de métal introduits chacun par l'une des extrémités du tube et qui sont unis par le fil de fer. Si l'on a soin d'entourer ce fil d'un morceau de papier, le papier est déchiré, mais le verre n'est point endommagé. L'action est infiniment plus violente quand le fil est entouré d'eau ou d'huile, ce qui tient à ce que les liquides étant incompressibles, ou à peu près, transmettent d'une manière beaucoup plus complète et plus instantanée que l'air la pression qu'ils éprouvent. On peut fendre des canons de pistolets en les remplissant d'eau ou d'huile, et en ayant soin de placer dans le liquide une mince bande de plomb, que la décharge pulvérise.

Dans tous les cas où le corps qui est traversé par la décharge est métallique, il y a un grand développement de chaleur. Est-ce à une vaporisation subite, produite par cette chaleur, que les effets mécaniques que nous venons d'étudier peuvent être attribués? Cela serait possible quand il s'agit du mercure, mais cette interprétation du phénomène devient plus difficile

* Noos avons déjà cité ceUe expérience de la feuille d'or, mais sous une forme un peu différente. Voyex tome 1, page 118.

pour l'or et surtout pour le fer. Il semblerait donc, qu'indépendamment de la chaleur qu*elle développe, la décharge prth duirait même, dans les corps très-^conducteurs, quand elle y éprouve de la résistance, une rupture mécanique et comme une espèce d'eipansion subite très-énergique. Cependanl ce point mérite un exaoœn très-attentif : nous le réservons pour le moment où nous nous occuperons des effets calorifiques des décharges, qui sont entièrement liés avec leurs effets mécaniques, comme Riess Ta si bien démontré.

En résumé, tous les phénomènes que présente la propagation, soit lente, soit instantanée, de Télectricité dans les conducteurs imparfaits, manifestent la liaison intime qui unit cette propagation avec rétat moléculaire des corps. Là où la propagation est lente, tout ce qui modifie Tétai moléculaire influe sur elle, cristallisation, liquéfaction, simple éléiration de tempàrature^Là où la propagation est instantanée, c*est Tétat moléculaire qui est influencé par elle. Il est donc très-probable que la diffîreoce sensible qui eiii^te à cet égard entre les bons ccoducteurs et les conducteurs imparfaits tient à ce que, dans ceux-ci, Tiofluence de la polarité des atomes, que nous avons établie précédemment, est beaucoup plus sensible. En effet, Timperfection même de leur pouvoir conducteur fait que les électricités contraires produites à leurs pôles, c^est-à-dire aux extrémités de leur axe, ne peuvent pas se réunir par leur surface aussi facilement que chez ceux qui sont doués d'une bonne conductibilité; il en résulte un état polaire des particules qui les oblige de changer de position pour se disposer d'une manière hai-mcHiique avec les deux électricités entre lesquelles elles sont placées, tandis que les particules conductrices éprouvent seulement Teffet d'influence ou de polarisation artificielle, et non naturelle, que nous avons admise pour expliquer la manière dont Télectricité se propage dans les corps conducteurs. Nous verrons bien d'autres preuves de cette polarité préexistante des particules des corps non eoi^ ducteurs, quand nous nous occuperons du dégagement d'âee* tricité auquel ces corps donnent naissance par l'effet de Télévation de la température.

$ 5. Propage tloM de PélectHcIté daMS les floidee élaeli«aea»

Les gaz, quand ils sont bien sees, et en paf ticulior ]*air aU iBosphérique, passent pour être des corps p^àiteoaent isolants ; «epeodant ils sont susceptibles de propager réleotricité plus oa moins facilement, il est vrai, suivant leur nature et suivant les conditions dans lesquelles ils se trouvent placés.

Coulomb avait déjà cherché à apprécier la perte d*électricité qu*éprouve un corps électrisé bien isolé par Teffet du contact de l*air. Il ayait réussi à éliminer la cause de déperdition qui a\jt^ rait pu provenir du support isolant, en employant pour isola*teur un fil de gomme laque d'un millimètre de diamètre et de 40 i 50 de longueur, et en donnant au corps isolé, qui était une balle de moelle de sureau de 12 à 15 millimètres de diamètre, une électricité qui ne fût pas très-forte« Cette balle était placée à la balance de torsion yis^à-m d'une balle mobile également bien isolée, puisque TaiguiUe qui la portait était aussi un cylindre fin de gomme laque; cette balle mobile avait la n^éme âectricité. La perte d*électriciié opérée par le côolact de Tair devenait sensible par la diminution graduelle de la force répul'* sive des balles, qu'on appréciait par la diminution de la force do tornon nécessaire pour les maintenir à la môme distance Tune de Tautre, à 20*, par eiemple. 11 était facile, avec une montre & secondes, de déterminer exactement le rapport existant entre une certaine diminution de force répulsive et le temps nécessaire pour que cette diminution eût lieu. En comparant cette diminution ayec la force répulsive moyenne entre deux expériences consécutiTes, Coulomb trouvait une fraction qui exprimait la proportion de la force électrique des deux balles perdue pen^^ dant une minute, dans un certain moment. Dans les tableaux que Coulomb a donnés de ces résultats, ou trouve que cette frac'" lion varie de /« à ;^ ; on remarque également que, pour un même jour et un même état de Tair, Taffaiblissement de rélectrioilé dans un temps très-court est proportionnel à son intensité, et qu'il varie suivant une loi difficile à déterminer avec Vélat

HA TRANSMISSION D£ l'ÉLEGTRICITÉ.

hygrométrique de Vair. La nature de la substance dont les balles sont faites ne parait pas causer d*influence sur la déperdition de Télectricité par le contact de Tair. Il en est de même de la forme, pourvu qu'elle ne soit pas angulaire, cas dans le- <iuel Télectricité, comme on le sait, s'échappe du corps d'une manière irrégulière. Coulomb ne trouvait pas non plus de différence entre les deux électricités, quant à l'intensité et aux lois de leur déperdition par le contact de l'air.

Faraday, dans ses recherches sur les corps diélectriques, partant, comme nous l'avons vu, du principe que la communication de l'électricité s'y fait par la polarisation des molécules •successives, avait soumis à l'expérience divers gaz et l'air à différents états de densité, en faisant usage de l'appareil que nous avons décrit et qui est destiné * à déterminer le pouvoir inducteur spécifique des corps. C'est, comme on se le rappelle, deux véritables bouteilles de Leyde, parfaitement semblables, dans lesquelles les substances isolantes interposées entre les armures sont celles dont on veut comparer les pouvoirs inducteurs. Le savant physicien anglais, en opérant de cette manière, n*a pu apercevoir aucune difTérence sensible à cet égard entre les divers gaz et l'air plus ou moins raréfié et plus ou moins échauffé. Seulement il faut éviter, dans ces expériences, de pousser la tension électrique jusqu'au point où la décharge aurait lieu.

M. Matteucci a repris le sujet de la propagation de l'électricité dans les corps gazeux, et a réussi à en déterminer les lois par une nombreuse série d'expériences faites avec beaucoup de soin. Il s'est servi, pour la mesure des forces électriques, de plusieurs balances de Coulomb, munies de fils de torsion d'une longueur et d'un diamètre différents, suivant les forces électriques avec lesquelles il opérait. Au lieu d'employer, comme Coulomb, des boules de moelle de sureau, qui ont Tinconvénient de devenir un peu isolantes dans l'air très-sec, il a préféré faire usage de boules de même dimension, mais faites avec une lame très-mince d'argent doré. Du reste, les expériences étaient conduites de la même manière ; seulement la

» Tome 1, p. 131, Og. GT.

PROPAGATION DE l'ÉLECTiIICITÉ. 83

houle, fixée à la lige isolante qui agit sur la mobile, est retirée de la balance pour être placée dans diverses conditions qui influent dans un sens ou dans Vautre sur la déperdition de son électricité; puis elle est reportée à la balance au bout d'un temps, toujours le même, afin qu'on puisse déterminer la perte qu'elle a éprouvée. L*air de l'intérieur de la balance est aussi sec que possible, de sorte qu'on peut admettre que la perte q>rouvée par la boule de la balance, dans dix minutes, est trèspetite, et toujours la même pour toutes les expériences.

Yoici les résultats auxquels a conduit ce mode d'expérimentation :

1* La perte de l'électricité par le contact de l'air n'est pas augmentée par l'agitation de l'air; au contraire, la perte de rélectridtédans l'air agité est moindre que celle qui a lieu dans l'air en repos. Ce résultat, singulier en apparence, s'explique fiicilement si on tient compte du temps qu'il faut probablement aux particules pour se polariser et transmettre ainsi l'électricité du corps avec lequel elles sont en contact.

2" La perte d'électricité qu'éprouve un corps, par le contact de l'air, est influencée par les corps qui sont en présence, et varie avec l'état électrique de ces corps. Ainsi la perle la plus petite a lieu quand le corps électrisé est en présence d'un corps qui possède une électricité contraire à la sienne ; elle est plus considérable quand le corps en présence n'est pas électrisé et communique avec le sol, et surtout quand les deux corps ont la même électricité. Pour faire ces expériences, on place, pendant dix minutes, la boule électrisée qu'on retire de la balance, ou de manière qu'elle soit isolée dans l'air, ou en présence d'une sphère métallique isolée et chargée, tantôt de la même électricité, tantôt de l'électricité contraire, ou dans le centre d une sphère métallique en communication avec le sol.

Voici le tableau des expériences faites de cette manière dans de Tair ayant la même température et le même degré d'humidité.

TBÀMSimSION DE l'ÉLECTBICITÉ.