II

et pour nous rélectricité en mouvement, c*est rélectricité dans cet état qui résulte de la réunion, soit neutralisation des deux principes électriques opposés. Nous avons vu que cette réunion peut être continue ou instantanée^ que dans le premier cas elle constitue un courant, dans le second nne simple décharge. Une succession très-rapide de décharges, appelées quelquefois courants instantanés, peut former un courant continu, de même que ce dernier peut être décomposé en une série de courants discontinus au moyen d'un rhéotome. Ce qui caractérise Je courant qui quelquefois ne dure qu'un instant et est alors dit temporaire, c'est qu'il agit sur le galvanomètre magnétique, tandis que la décharge, qui est complètement instantanée, n'exerce aucune action sur cet instrument, tout en produisant un grand nombre d'autres effets. Quand on veut étudier les lois de la propagation» c'est des courants qu'il faut principalement faire usage, sauf dans quelques cas exceptionnels où l'emploi des décharges devient nécessaire pour découvrir certaines particularités du phénomène.

La manière la plus simple d'envisager la propagation de l'électricité, c'est de la considérer dans un corps conducteur qui réunit les deux pôles d'une pile vol talque; les deux électricités qui sont constamment dégagées à chacun des deux pôles se neutralisent d'une manière continue, à mesure qu'elles sont produites, à travers le conducteur, et constituent le courant dont nous avons déjà étudié dans la troisième partie les propriétés extérieures ou les lois générales. Ce courant se propageant dans la masse entière du conducteur, la direction de sa propagation est déterminée par la forme même du conducteur; elle sera rectiligne si ce conducteur est en ligne droite, curviligne s'il est en ligne courbe.

Quand le conducteur n'a pas des dimensions bien déterminées, qu'il est à peu près indéfini dans tous les sens, comme le serait par exemple un bras de mer dans l'eau duquel on plongerait, à une certaine distance l'un de l'autre, les deux pôles d'une pile, le courant se dissémine dans toutes les directions, comme nous le verrons plus loin, mais en étant toujours assujetti à cette condition que tous les filets infiniment minces dans les-

PROPAGATION DE L*éLEGTBIGlTÉ. 3

quels on peut le supposer divisé, aboutissent par leurs exlrémilés aux deux pôles. On voit par là qu'il est innpossible d'assimiler la propagation de Télectricité dans un milieu conducteur à celle de la lumière ou de la chaleur rayonnante; car dans ceis deux derniers cas, la propagation émane d'un seul centre rayonnant et a lieu dans toutes les directions en ligne droite, tant du moins que le milieu ne change pas; tandis que, lorsqu'il s'agit de rélectricité dynamique, au lieu d'un seul, il y a deux points qu'on peut considérer également comme centres d'émanation, savoir les deux pôles où se trouvent constaniment amenées et d'où partent aussi constamment les électricités contraires dont la réunion forme le courant qui se propage dans le milieu ambiant. D'ailleurs M. Wartmann a démontré par un grand nombre d'expériences que dans sa propagation, l'électricité dynamique n'est susceptible ni de réflexion, ni de réfraction, et que par conséquent toute analogie qu'on voudrait établir entre elle et la lumière ou la chaleur rayonnante est complètement dénuée de fondement.

On peut toutefois se demander si l'électricité à l'état statique ou de tension telle qu'elle se trouve sur un corps isolé, n'est pas susceptible de se propager dcms le milieu ambiant; il ne s*agirait dans ce cas évidemment que d'une seule électricité, la positive ou la négative. On sait qu'un corps isolé et électrisé perd plus ou moins vite son électricité suivant l'état de l'air ambiant et la faculté isolante plus ou moins grande de son snpport; Belli et après lui d'autres physiciens ont môme prouvé que rélectricité négative se dissipe plus facilement dans les mêmes circonstances que la positive. Or le seul fait que la leosic»! électrique du corps électrisé diminue, prouve que l'électricité se propage bors de ce corps. Il y a plus; Faraday, dans ses recherches sur l'induction statique, a démontré, comme nous l'avons vu dans le chapitre VI de la deuxième partie, que cette propagation ne s'opère point à distance, mais qu'elle a lieu par ) intermédiaire des corps, même de ceux qui, en apparence, sont les plus isolants; ces corps se polarisent sous l'influence du corps électrisé, c'est-à-dire que chacune de leurs particules présentent les deux électricités séparées l'une de l'autre, de

façon que, si le corps électrisé est positif, les électricités négatives de chaque particule sont toutes tournées du côté du corps et les positives du côté opposé; c'est ce qui constitue l'induction. Il arrive même quelquefois que les électricités contraires des particules contiguës se neutralisent, ce qui détermine une véritable transmission de Télectricité, que Faraday appelle conduction par opposition à la simple induction qui, suivant lui, précède toujours la conduction. Il résulte de là que la distinction entre les corçs isolants et les corps conducteurs n'est point absolue, car il arrive également, comme nous le verrons, que les conducteurs même les meilleurs opposent toujours une certaine résistance au passage de l'électricité, et le retard qu'elle éprouve est du même genre, quoiqu'à un degré bien moindre, que celui qu'on observe même avec les corps les plus isolants, tels que le blanc de baleine, la laque ou le soufre.

M. Matteucci, à la suite d'un grand nombre d'expériences faites sur la propagation de Télectricité dans les corps solides isolants, a confirmé et étendu les résultats obtenus par Faraday. Il a constaté dans tous les corps isolants, mais à des degrés différents suivant leur nature, le développement de l'état électrique moléculaire dont nous venons de parler, de façon que chaque molécule a les deux états électriques contraires développés sur ses faces opposées. Il a montré également que ces états électriques moléculaires peuvent se détruire, et par conséquent l'électricité se propager soit à la surface, soit dans l'intérieur du corps. Le pouvoir isolant ne consiste donc que dans la résistance plus ou moins grande opposée par les corps qui en sont doués à la destruction des états électriques moléculaires par l'entrée ou la sortie du fluide électrique des molécules mêmes; résistance qui dépend de plusieurs circonstances tenant soit à la nature, aux dimensions et aux autres conditions physiques du corps, soit à l'intensité de l'électricité dont est chargé le corps isolé. Nous reviendrons plus loin, en nous occupant d'une manière plus spéciale de la propagation de l'électricité dans les corps isolants, sur les fait d'où M. Matteucci tire les conclusions que nous venons de reproduire.

Nous pouvons donc admettre» comme nous l 'avons déjà exposé

PBOPAGATIOR DE L*ÉL£GTBICITÉ. 5

incidemment dans le chapitre Y de la troisième partie, page 445, que la propagation de Télectricité a lieu dans tous les cas par une neutralisation des électricités opposées des particules du corps à travers lequel la transmission s'opère; neutralisation toujours précédée d'une induction moléculaire, c'est-à-dire de la séparation de ces électricités dans chaque molécule. Dans les corps très-bons conducteurs, ces inductions et neutralisations successives s'opèrent avec une très-grande rapidité; dans les corps isolants elles s'opèrent moins vite et d'autant plus lentement que le corps est plus isolant. On voit donc qu'il n'y a jamais propagation d'une seule électricité, et que la seule différence qui existe entre le cas où le milieu communique avec un seul corps électrisé et celui où il est placé entre deux corps chargés d'électricités contraires, c'est que dans le second il y a on effet double de celui qui a lieu dans le premier; car il est facile de voir que les deux effets doivent s'ajouter, loin de se détruire. En effet, si l'on suppose (fig. 181) deux séries de mole*

jD (3 D t) Ql 1d p) O D 0

Fig. 484.

cules entre le corps A chargé d'électricité positive et le corps B chargé d'électricité négative, la série des molécules a, 6, c, rf, e, sur lesquelles agit A, sera polarisée exactement comme la série a', b\ cf, dj éy sur lesquelles agit B; mais en fait les deux séries, ou plutôt toutes les séries de molécules comprises entre AetB, sont soumises à l'action simultanée de A et de B, ce qui doit produire sur elles un effet double de celui qui résulterait de l'action seule de A ou de B. Ce principe est également vrai, qu'il s'agisse d'un courant continu ou d'une simple décharge.

La direction suivant laquelle s'opère la propagation quand il y a en présence deux corps chargés d'électricités contraires, comme les deux pôles d'une pile, est déterminée par la direc-

6 TRANSMISSION DE L*ÉLEGTRIGIt£.

tion suivant laquelle sont placées les molécules consécutives interposées entre ces deux corps et à travers lesquelles s'opère celte propagation. Quand il n'y a qu'un corps électrisé, c'est le sol ou plutôt le conducteur le plus rapproché, communiquant avec le sol, qui fait l'office du second corps électrisé, ainsi que cela résulte de l'analyse que nous venons de faire du phénomène. Il ne faut pas croire que ce soit toujours dans l'un et l'autre cas les particules qui composent la partie la plus conductrice du milieu interposé qui soient celles uniquement à travers lesquelles la propagation ait lieu; il arrive dans certaines circonstances que cette propagation a lieu aussi à travers les autres. Ainsi M. Harris a remarqué que si Ton fait passer la décharge d'une batterie de bouteilles de Leyde de 25 pieds carrés fortement chargée, à travers un fil de fer fin renfermé dans un réservoir où l'air a été très-raréfié, le fil ne parait nullement afiecté, mais l'air ambiant devient lumineux, tandis qu'en faisant rentrer l'air dans le récipient le fil est aussitôt fondu , lors même qu'on emploie une batterie de 5 pieds carrés seulement. U l'est également dans l'air raréfié si, au lieu d'une batterie de bouteilles de Leyde, on emploie une pile voltaïque. Ces différences tiennent à ce qu'il n'y a rien d'absolu dans la faculté de conduction des corps, et qu'elles dépendent de diverses conditions relatives soit à l'état du milieu, soit à l'origine, c'est-à-dire à l'intensité de Télectricité.

La décomposition et la recomposition des deux électricités dans chaque particule du milieu à travers lequel la propagation de l'électricité s'opère, peut être accompagnée d'eflTets, soit chimiques, soit calorifiques, soit lumineux, soit physiologiques, suivant la nature de ce milieu et les conditions physiques dans lesquelles il se trouve, et suivant le mode de production de l'agent électrique. Il peut aussi arriver dans quelques cas, lorsque le milieu ofTre une certaine résistance à cette neutralisation des électricités opposées des particules consécutives, que ces particules éprouvent un déplacement mécanique, d'où résulte un mouvement dans le milieu s'il est liquide ou gazeux, et une rupture s'il est solide. Nous examinerons avec soin ces différents phénomènes, dont l'étude nous fournira une confir-

PB0PA6ÂTI0N PB L*ÉLEGTRlGIT]i« 7

matioQ de la manière dont nous expliquons le mode de propagation de Télectriciié.

Après ce premier coup d*œil général que nous menons de jeter sur la propagation de rélectricité, nous allons d'abord chercher dans le présent chapitre les lois auxquelles elle est soumise dans les bons conducteurs solides et liquides, puis nous déterminerons l 'influence qu'exerce sur elle la nature particulière de ces bons conducteurs et les conditions physiques dans lesquelles ils se trouvent. Nous étudierons ensuite cette même propagation dans les solides et liquides qui sont isolants ou plutôt conducteurs imparfaits, ainsi que dans les fluides élastiques et dans le vide* Nous terminerons cet examen par l'exposition des recherches qui ont été faites sur la vitesse même avec laquelle a lieu la propagation; tel est l'objet de ce premier chapitre.

Les effets chimiques, physiques et physiologiques qui accompagnent la transmission de l'électricité seront l'objet des chapitres suivants.

Nous ferons usage, dans l'étude que nous allons aborder, des voltamètres que nous avons décrits dans la première partie de cet ouvrage, ainsi que des galvanomètres magnétiques à la description desquels nous avons consacré le chapitre lY de la troisième partie. Nous emploierons, comme sources d'électricité, soit la machine électrique, soit la pile voltaîque, soit la machine magnéto-électrique qui produit des courants d'induction; ces trois appareils, quoique capables chacun, comme nous le verrons plus tard, de produire l'électricité sous toutes les formes, sont cependant plus particulièrement aptes, la machine électrique, à la produire sous forme de décharges; la pile, sous forme de courants continus; la machine magnéto-électrique, sous forme de courants discontinus. C'est pourquoi nous nous servirons plus volontiers de l'un ou de l'autre des trois appareils, suivant que nous aurons besoin de l'électricité sous l'une ou l'autre de ces trois formes. Nous serons dirigés dans notre choix, également par la nature des corps à travers lesquels nous sommes appelés à opérer la transmission de l'électricité et par celle des effets que nous voudrons y produire,

8 TRANSMISSION DB l'ÉLEGTRICITÉ.

§ 2» liois de la propai^atlon de l'éleetriclté dans les bons eonducteurs.

Nous venons de voir qu'il n'y a pas de conducteur parfait de Télectricilé dans le sens absolu, mais que tous les corps, même ceux qui paraissent la conduire le mieux, opposent une certaine résistance à sa propagation. Toutefois, nous considérerons comme bons conducteurs tous ceux qui permettent une propagation de Télectricité assez rapide pour que le courant qui en résulte puisse agir sur l'aiguille aimantée, et, par conséquent , produire les phénomènes généraux de Télectro-dynamique. Il est vrai que cette définition a encore Tinconvénient de n'être pas absolue, car le même corps, l'eau pure, par exemple, peut être classée ou n'être pas classée dans les bons conducteurs, suivant l'appareil qu'on emploie pour produire l'électricité et suivant le mode de communication qu'on établit entre elle et cet appareil, et enfin suivant les conditions physiques dans lesquelles elle se trouve. Mais cela nous importe peu, une fois qu'il s'agit seulement de déterminer les lois de la propagation elle-même; c'est dans le paragraphe suivant, consacré à l'étude des pouvoirs conducteurs des différents corps, que nous devrons avoir égard à ces anomalies. Il nous importe peu également que l'appareil dont nous allons nous servir pour la production de l'électricité soit d'une espèce ou d'une autre. Les seules conditions auxquelles il doive satisfaire, c'est d'être assez puissant pour nous donner, avec le conducteur dont nous ferons usage, un courant continu et capable d'agir directement et, au besoin, sans l'emploi du galvanomètre, sur l'aiguille aimantée, et assez constant pour que ce courant puisse conserver la même intensité pendant la durée des expériences. Une pile de Daniell ou de Grove, de deux ou plusieurs couples comme appareil électromoteur, des fils ou des lames métalliques et des solutions salines ou acides comme conducteurs, satisfont parfaitement aux conditions voulues.

La première loi que nous rencontrons quand nous étudions la propagation de l'électricité dans un conducteur, c'est la tendance qu'a le courant électrique à se distribuer ou plutôt à se

PnOPAGATlON DE L* ÉLECTRICITÉ. 9

dissémioer dans toute retendue de ce conducteur. Cette loi que j'ai établie pour les conducteurs solides en 1824, et pour les liquides en 1825, peut se démontrer facilement de plusieurs manières. Pour la démontrer dans les conducteurs solides, il suffit de prendre une lame de cuivre très-large, de 10 à 15 centimètres, par exemple, et longue de 30, terminée à ses extrémités par deux fils également de cuivre placés sur le prolongement de la ligne qui partage la lame en deux parties égales et destinés à la mettre dans le circuit voltaïque. On dispose cette lame verticalement dans la cage d'une balance de torsion dont le fil porte un conducteur astatique, et on la dispose de façon que ses différentes sections longitudinales soient successivement en face de la branche verticale de ce conducteur. On dirige le courant de façon qu'il aille en sens contraire dans la lame et dans le fil conducteur mobile, ce qui donne lieu à une répulsion ; on trouve, en prenant la moyenne de plusieurs expériences, que les angles de torsion, nécessaires pour ramener le conducteur mobile jusqu'au contact avec le conducteur fixe, sont sensiblement les mêmes, quelle que soit la portion de ce dernier, qui agisse sur lui. Si le courant est dirigé de façon qu'il y ait attraction, on trouve que les angles de torsion, nécessaires pour détacher le conducteur mobile du fixe, sont les mêmes, quelle que soit la partie de ce dernier qu'on fasse agir sur l'autre. On place, pour mesurer leur force d'attraction et de répulsion mutuelle, les deux conducteurs à une distance presque imperceptible l'un de l'autre, afin d'être sûr que l'action n'est due qu'à la tranche même du conducteur fixe, qui est située vis-à-vis du conducteur mobile, l'action des autres tranches s' exerçant trop obUquement pour produire un effet appréciable. Il résulte de cette expérience que l'électricité dynamique paraît se distribuer d'une manière uniforme dans toute l'étendue d'une lame qui lui sert de conducteur, et donner lieu à autant de courants parallèles et d'égale intensité qu'on peut supposer de tranches infiniment minces dans la lame rectangulaire.

On arrive au même résultat en plaçant horizontalement dans la direction du méridien magnétique la lame de cuivre ou une surface de mercure à laquelle on peut donner une largeur même

10 TBAIfSBilSSION DE t'iLECTRIGITÉ.

de 20 à 25 centimètres, et en en rapprochant aussi près que possible une très-petite aiguille aimanlée parfaitement horizontale et très-délicatement suspendue. La déviation que cette aiguille éprouve quand la surface conductrice au-dessus de laquelle elle est placée est mise dans le circuit est la même, quelle que soit la portion de cette surface qui agisse directement sur elle, pourvu que Taiguille ne soit jamais assez près du bord pour que son extrémité se trouve en dehors de la surface.

Ainsi on est conduit à admettre que le courant électrique, en entrant dans un conducteur solide, se répartit dans toute retendue de ce conducteur par petits filets parallèles, tous d*égale intensité, d'où résulte nécessairement que moins cette étendue sera considérable plus le courant électrique sera condensé et plus, par conséquent, son intensité sera grande dans chaque tranche du conducteur, résultat que l'expérience confirme pleinement lorsqu'on fait usage d'une lame conductrice d'une épaisseur uniforme, mais plus large dans certaines parties de sa longueur que dans d'autres. Cette même condensation du courant se démontre par le pouvoir que possède la partie étroite de la lame conductrice d'attirer la limaille de fer, tandis que la partie large n'en attire pas la plus légère quantité. C'est, comme nous le verrons, à la même cause qu'est dû le développement de chaleur qui accompagne le passage du courant électrique dans les parties étroites d'un conducteur dont les portions larges ne changent pas sensiblement de température, quoiqu'elles soient traversées par le même courant pendant le même temps»

La loi que nous venons d'établir ne se vérifie d'une manière exacte que dans les conducteurs chez lesquels l'une des dimensions, la longueur, l'emporte sur les autres, ce qui constitue le cas de la propagation linéaire. Dans les autres cas, la loi est moins simple. M. Kirchoff, qui en a fait une étude particulière, est arrivé néanmoins à des résultats tout à fait conformes à la théorie qui explique la propagation de l'électricité ^

L'électricité dynamique manifeste cette même tendance à se disséminer, dans un conducteur liquide susceptible d'être dé-

* Voyez la note finale A pour rexposiUon des recherches de M. Kirchoff.

PROPAGATION DE L*ÉLEGTRICITÉ. 11

composé aasd bien que dans un conducteur solide ou liquide tel que le mercure. Yoici comment je m'en étais assuré déjà en 1825. On prend un baquet de 60 à 70 centimètres de diamètre, par exemple, et de 8 à 10 de profondeur, on le remplit d*eau salée ou acidulée, et on plonge les deux pôles de la pile à une distance chacun de 6 à 8 centimètres du bord, de façon qu'ils soient situés sur le même diamètre. Il est bon d'employer comme électrodes deux sphères de platine de 1 centimètre de diamètre, par exemple, surmontées chacune d'une tige métallique entourée d'une couche isolante, qui sert à les fixer et à établir la communication avec les pôles de la pile. Puis on ajuste, à chacune des extrémités du fil d'un galvanomètre magnétique, une petite tige de platine, et, au moyen d'une pièce d'ivoire ou d'un corps isolant quelconque, on maintient c«s deux tiges, qui sont de même diamètre et de même longueur, à une distance qui soit toujours la même, de 5 centimètres, par exemple. On plonge celte espèce de fourchette dans diverses parties du liquide traversé par le courant, da ayant soin que l'étendue de la partie iflunergée soit toujours la même. On perçoit de cette manière la portion du courant qui traversait la tranche liquide interceptée entre les deux pointes de platine du galvanomètre. On trouve qu'elle est la plus considérable sur la ligne droite qui joint les deux pôles de la pile et entre ces deux pôles; mais que, sur cette ligne même, elle augmente d'intensité à partir du milieu où elle est la plus faible jusque près des pôles où elle atteint son maximum. Toutefois on trouve des courants dans toutes les parties du liquide, même derrière les pôles, c'est-à-dire dans la portion comprise entre chaque pôle et le bord du baquet. La diffusion des courants est d'autant plus prononcée que le liquide est moins bon conducteur, en sorte qa^il semble que les courants décrivent d'un pôle à l'autre des courbes d'un contour plus ou moins grand. Il serait intéressant de déterminer exactement la forme de ces courbes en chercliaot, au moyen des sondes en platine, tous les éléments de filets qui ont la même intensité, ce qui permettrait de trouver le polygone et, par conséquent, la courbe isodynamique, qui varierait probablement avec la conductibilité du liquide.

M. Matteucci, qui apublié en 1839 quelques recherches sur le même sujet, s'était servi également de la même méthode, mais en prenant pour sondes des lames au lieu de fils de platine; ses expériences avaient porté surtout sur l'influence qu'exercent l'étendue et la distance des lames immergées, sur l'intensité du courant qu'elles peuvent absorber, et il avait trouvé que, plus le liquide est conducteur, plus il faut accroître leur surface et leur distance mutuelle pour percevoir un courant de même force. Et si les surfaces immergées des lames sont égales, leur distance doit être, dans une solution saturée de sulfate de cuivre, vingt fois plus grande que dans l'eau distillée. Quand les deux pôles ne sont pas sur la ligne qui partage par le milieu la masse liquide, on trouve que le courant absorbé par les sondes à une égale distance de la ligne médiane, mais de deux côtés différents de cette ligne, est toujours plus fort du côté qui est le plus rapproché du bord du canal, c'est-à-dire dans la couche qui renferme le moins de liquide. Je dois ajouter que M. Matteucci faisait des expériences en se servant d'un double galvanomètre et de deux systèmes de sonde parfaitement semblables et disposés de façon que le courant perçu par l'un était dirigé en sens contraire du courant perçu par l'autre, d'où résultait que, lorsque les deux courants perçus étaient parfaitement égaux, Taiguille du galvanomètre restait en repos, et que le sens de sa déviation, quand il y en avait une, indiquait lequel des deux courants était le plus intense.

La seconde loi à laquelle est soumise la propagation de l'électricité dans un conducteur, c'est que deux ou plusieurs courants électriques peuvent se propager dans le même conducteur sans se modifier mutuellement , et d'une manière, par conséquent, tout à fait indépendante les uns des autres. M. Marianini a constaté cette propriété en faisant passer à travers un liquide placé dans un vase cubique deux courants disposés de façon que les filets dont ils se composent se croisent à l'angle droit, sans qu*il en résulte de variation dans l'intensité de chacun d'eux, intensité qui reste la même, qu'ils traversent chacun séparément ou tous deux ensemble la masse liquide conductrice. Un troisième courant peut encore être transmis à travers le même liquide

PROPAGATION DB L'ÉLECTRiClTÉ. 13

qiii transmet déjà les deux autres et dans une direction qui leur est perpendiculaire, et cette transmission s'opère de la même manière que si ce liquide n'était traversé par aucun courant. Cette indépendance dans la propagation des courants a été encore établie en faisant passer deux et même trois courants à travers une colonne liquide dans des directions plus ou moins obliques les unes aux autres, et même en les transmettant à travers le fil d'un même galvanomètre sur lequel l'effet observé est toujours la somme ou la différence des effets individuels des courants partiels.

Ces faits semblent établir au premier abord une grande analogie entre l'électricité dynamique et la lumière dont les rayons peuvent tous se croiser dans le même petit trou sans éprouver la moindre altération et en conservant chacun leur propriété et leur caractère propre. Cependant l'analogie est plus apparente que réelle, car, comme nous l'avons remarqué dans le paragraphe précédent, la propagation de l'électricité ne peut être assimilée à un rayonnement, et elle n'en possède en effet aucune des propriétés, n'ayant pas une direction rectiligne à elle, n'étant susceptible d'éprouver ni réflexion, ni réfraction, ni polarisation.

Une troisième loi, qui semble au premier abord également favorable à l'analogie que nous venons de repousser, est la diminution d'intensité qu'éprouve l'électricité dans sa propagation à travers une masse liquide quand elle rencontre sur sa route des lames ou diaphragmes métalliques interposés dans le liquide. Ce phénomène, que j'ai signalé en 1825, se démoAtre facilement en séparant par des lames métalliques, en deux ou plusieurs compartiments distincts, une masse liquide conductrice placée dans un vase rectangulaire de 20 à 30 centimètres de longueur, aux deux extrémités duquel on plonge les pôles d'une pile. Un galvanomètre placé dans le circuit du courant transmis, indique, par l'amplitude de ses déviations, que ce courant éprouve une diminution d'intensité sensible par l'interposition d'un ou de plusieurs diaphragmes métalliques, lors même que le diaphragme est meilleur conducteur que la couche liquide qu'il remplace. Mais cette diminution est proportion-

14 TRANSMISSION BS l'ÉLICTRIGITÉ.

nellement d*autant moiDdre pour un même diaphragme que le nombre des diaphragmes déjà interposés est plus grand et que le nombre des couples dont se compose la pile dont on fait usage est plus considérable. Ainsi un courant qui, par Tinterposition de diaphragmes, n'est plus que de 75**, se trouve réduit à 73** seulement par Tinlerposition d*un troisième, tandis qu'un courant d'une intensité initiale de 75° est réduit à 67** par l'interposition d'un seul diaphragme. M. Marianini et d'autres physiciens, qui ont fait un grand nombre d'expériences sur ce sujet, ont tous confirmé mes conclusions. Celte influence des diaphragmes est également accusée par les voltamètres calorifique et chimique, aussi bien que par le galvanomètre magnétique. Ainsi un courant qui, transmis dans l'acide nitrique, accuse 38' au galvanomètre calorifique placé dans son circuit, n'en accuse plus que 30 quand un diaphragme de platine partage en deux compartiments la colonne d'acide nitrique, et 0** quand au lieu d'un seul il y a deux diaphragmes. Le premier diaphragme, qui réduit l'effet calorique à 1/1 3* de ce qu'il était primitivement, ne réduit le chimique qu'à l/5\ En effet, avec le voltamètre chimique mis dans le circuit du courant à la place du calorifique, on trouve qu'il faut 5' pour le dégagement d'une certaine quantité de gaz, quand il n'y a pas de diaphragme, tandis qu'il faut 25' s'il y a un diaphragme.

On sait que la lumière et le calorique rayonnant éprouvent une diminution d'intensité qui est soumise aux mêmes lois, quand on interpose sur leur route un ou plusieurs diaphragmes qui sont plus ou moins susceptibles de les transmettre sous leur forme rayonnante; c'est ce qui avait conduit à l'analogie que nous avons rappelée il y a un instant. Toutefois ici encore l'analogie est plus apparente que réelle, car il est facile de s'assurer que le phénomène des diaphragmes n'est, quand il s'agit de l'électricité, qu'un phénomène de conductibilité. J'avais déjà remarqué en 1825 que, dès que le diaphragme métallique n'empêche pas complètement les deux portions du liquide qu'il sépare de communiquer entre elles, le courant se dévie en grande partie de sa route plutôt que de traverser le diaphragme. M. Matteucci a obtenu un résultat plus âgnificatif en plaçant

dans un grand baquet rempli d'un liquide conducteur une boite large de 2 centimètres et longue de 10, fermée à ses deux eilrémités par deux lames de platine, tandis que ses deux côtés les plus longs sont en bois. Après Tavoir remplie du même liquide conducteur et au même niveau, il la place de façon que ses deux côtés de platine regardent les deux pôles de la pile plongés dans le grand baquet. L'un des deux systèmes de sondes est plongé dans la botte, l'autre en dehors; mais tous deux sont placés symétriquement par rapport à la ligne qui joint les deux pôles. Quand la déviation du galvanomètre, qui est en faveur du système extérieur, est devenue constante, on enlève le système intérieur, ce qui ne change rien à la déviation; preuve qu'il n'y avait pas de courant transmis dans le liquide intérieur de la botte et que le courant, au lieu de traverser les deux lames, s'est replié sur les flancs de manière à ne se propager qu'à travers la portion continue du liquide.

n y a donc, indépendamment de la résistance propre qu'oppose un liquide et un solide à la transmission d'un courant électrique, ime résistance particulière due au seul fait du passage d'un courant d'un solide dans un liquide ou d'un liquide dans RD solide; c'est cette résistance que nous appellerons résistance 6tt passage. Elle a toujours lieu dès qu'un liquide est traversé par un courant électrique, puisque pour mettre ce liquide dans le circuit il faut nécessairement employer des conducteurs solides appelés électrodes. Cette résistance au passage ne parait pas, ainsi que plusieurs physiciens l'ont cru, être l'efiFet d'une propriété particulière tenant à la nature même du courant électrique, comme c'est le cas lorsqu'il s'agit de l'action des écrans sur la lumière et sur le calorique rayonnant. Elle est plutôt le résultat des phénomènes électro-chimiques qui, en vertu de Faction décomposante du courant, se passent nécessairement sur les surfaces des conducteurs solides qui sont en contact avec les liquides dans lesquels ils transmettent ce courant. Ces phénomènes assez complexes que nous étudierons plus loin doivent dépendre de la nature chimique des conducteurs liquides et solide en contact et des circonstances diverses qui peuvent modifier teor action mutuelle. Et en effet j'avais déjà remarqué, en 1825,

que la résistance au passage est d'autant moindre que le liquide exerce une action chimique plus forte sur le conducteur solide, et j'avais observé plus tard que l'élévation de la température des électrodes, plus particulièrement de Vélectrode négatif, la diminue également. J'avais même réussi à l'annuler complètement en me servant de courants dirigés alternativement en sens contraire, tels que ceux qu'on obtient avec une machine magnéto-électrique ou simplement en plaçant un commutateur, soit rhéotrope, dans le circuit d'un courant voltaique ordinaire. Dans ce cas, en effet, les courants qui se succèdent alternativement produisent, sur les surfaces solides, des effets chimiques alternativement contraires et, par conséquent, qui se neutralisent; et alors, en prenant certaines précautions, telles que d'employer des courants passablement énergiques et de les faire succéder très-rapidement les uns aux autres, on parvient, comme nous venons de le dire, à annuler la résistance au passage. Nous reviendrons, dans le chapitre où noua nous occuperons de la décomposition électro-chimique des corps, sur cette classe de phénomènes qui en dépendent immédiatement.

Une quatrième loi qui régit la propagation de l'électricité, c'est que toutes les parties successives d'un circuit fermé, y compris l'appareil lui-même qui produit le courant électrique, sont parcourues dans le même temps par la même quantité d'électricité, quelle que soit la diversité de leur nature, de leur forme et de leur étendue ; circonstances qui n'influent que sur la quantité absolue d'électricité qui circule et non sur son intensité relative dans les différentes parties du circuit. Ainsi, si dans le même circuit on a d'abord la pile, puis un fil de métal partant de l'un des pôles et aboutissant dans un liquide et deux ou plusieurs fils parallèles partant de ce liquide pour aboutir à l'autre pôle, la quantité d'électricité qui, sous forme de courant, traverse la pile elle-même, le premier fil métallique, le liquide et les deux ou plusieurs fils parallèles, est exactement la même. Il est clair que si ce dernier système de conducteur se compose de deux fils et que ces deux fils soient parfaitement semblables en tout point, la quantité d'électricité qui circule dans chacun d'eux est la moitié de ce qu'elle est dans le pre-

PROPAGATION DE L*ÉLSGTRIGITÉ. 17

DÛer fil; elle serait le tiers s'il y avait trois fils, et ainsi de suite; mais dans les deux ou dans les trois réunis, elle est en totalité la même que dans le premier fil. Cette loi importante aidait été déjà entrevue par Ampère, quand il avait montré que l'action exercée sur une aiguille aimantée est la même, quelle que soit la portion d'un circuit voUalque, la pile comprise, qui agisse sur elle. M. Becquerel l'avait constatée d'une manière plus précise, en soudant à différents points, puis à dislance égale d'un conducteur métallique qui réunit les deux pôles d'une pile, des fils métalliques qu'il mettait en communication avec les extrémités d'un galvanomètre/ et en s' assurant que les courants amenés par ces fils étaient égaux en force, deux à deux, quand les portions du conducteur principal interceptées par les deux systèmes de fils soudés étaient elles-mêmes égales. .

J'ai moi-même énoncé dans plusieurs occasions le même principe, en l'appuyant sur des faits que j'exposerai dans le chapitre de la cinquième partie, où je traiterai de la théorie de la pile voltaïque. Enfin Pouillet et Fechner ont démontré cette loi d'une manière directe. M. Pouillet plaçait tous les éléments saccessifiB d'une pile thermo-électrique dans le méridien magnétique, ainsi que le conducteur destiné à fermer le circuit, et il s'assurait qu'une aiguille aimantée, placée au-dessus d'une partie quelconque du circuit total, éprouvait toujours la même déviation, quelle que fût cette partie. M. Fechner a obtenu de son c6té un résultat semblable, en faisant osciller une aiguille aimantée au-dessus des différentes portions solides d'un circuit voltaïque, placées perpendiculairement à la direction de l'aiguille, et en constatant que ses oscillations s'exécutent dans le même temps, ce qui prouve l'égalité d'intensité du courant dans ces différentes parties. Toutefois il n'a pas vérifié directement par l'expérience que cette égalité s'étend aux conduc-' teurs liquides de la pile, ce qui est cependant généralement admis. '

La loi qui nous occupe, admise implicitement par Ohm dans

sa théorie de la pile, a été prouvée moins par des expériences

directes que par les conséquences qu'on en a tirées et qui ont

toujours été vérifiées. 11 me paratt cependant nécessaire d'en*

18 TlilfniIMIM PI l'élicteioité.

donner une démonstration eipérimentale positive. Voici la defrp

cription de Tappareil que j*ai construit dans ce but (fig. 182).

Dea bouts de tube, tous de même diamètre et parfaitement ea* libres, sont unis les uns aux autres par des cylindres métal^ liques, soit pleins, soit creux, de même diamètre extérieur que les tubes, et présentant une face linc à Tune de leurs extré* m\éB et une face cuivre à Tautre. On remplit les tubes de verre de différents liquides conducteurs; on ferme le circuit au moyeo d*un tube de verre toujours de même diamètre que les autres, rempli de mercure. On a ainsi un circuit composé de couples voltalques, dç liquides, de conducteurs métalliques vides Qt pleins, d*une colonne de mercure; en un mot de parties toutes conductrices et quelques-unes seulement actives, et dont la section transversale est la même. Si Ton dispose successive* ment les différentes parties de circuit de manière qu^elles soient parallèles au méridien magnétique, une aiguille aimas tée dé^ licatement suspendue au-dessus de chacune d*elles exécute le n^êipQ nombre d'oscillations; Taiguille n'éprouve aucune dé-r viation quand on la place exactement entre deux parties oppo^ sées de ce circuit, parallèles Tune et Vautre au méridiep. Ces résultats prouvent que la somme des forces électriques qui traversent dans le même temps chacune des sections transversales de ce circuit est bien la même, Il suffit de remplacer le liquide de Vun des compartiments par un liquide moins ou plus eeiH ducteur, pour diminuer ou augmenter l'intensité absolue du courant, non pas seulement dans la partie du circuit qui est modifiée, mais dans tout le circuit également, de manière que sa force demeure toujours la même dans toutes ses pertiona dans le même instwt.

«MPAGATum DE L*tLictiacrrÉ. i9

rai supposé» dans rexpérience qui précède^ que le circuit, quoique hétérogène, est cependant tel que toutes ses sections transversales sont égales. La loi n'en subsiste pas moins quand tUes sont inégales. Pour le prouver, il suffit de remplacer le mercure qui est dans le tube par un fil métallique d'un dià«mètre quelconque, ou homogène, ou composé de bouts de différents métaux soudés les uns à la suite des autres, en ayant soin de mettre le fil dans Taie du même tube où était le mercure, de manière aussi qu'il ferme le circuit. Si Ton place l'aiguille aimantée au^essus des différentes parties de ce fil , on la voit exécutef le même nombre d'oscillations que lorsqu'elle est placée au*âessus des différents conducteurs liquides ou solides qui sont dans le reste du circuit. Se»>^ lement il faut avoir soin , pour annuler les différences qu^ pourraient provenir de la diversité des diamètres des différgates parties du circuit, dé placer Taiguille de manière qu'elle n'en soit pas trop rapprochée, mais toujours de façon que partout elle soit à la même distance de Vaxe des conducteufâ qdl agissent sur elle.

Il résulte de cette quatrième loi que l'intensité absolue de l'électricité qui traverse, sous forme de courant, un circuit fermé, ne dépend que de deux circonstances, la force ou les forces qui produisent Télectricité, et que nous pourrons appeler forces électromotrices y et les résistances à la conductibilité que présente tout Tetisemblc du circuit. Ce second élément, auquel on n'avait jamais eu égard, avait déjà été indiqué par moi, soit en 1825, dans le mémoire auquel j'ai fait allusion plus haut, soit dans les recherches postérieures que j'ai publiées en 1828 et plus tard. M. Ohm, dans un ouvrage important qui a paru en 1827, est arrivé, à la suite de spéculations purement théoriques, à admettre que la force du courant, dans un circuit fermé, est directement proportionnelle à la somme des forces électromotrices qui sont en activité dans le circuit, et que nous appellerons £, et inversement proportionnelle à la résistance totale ou à la somme des résistances de toutes les parties du circuit, que nous déâgneronspar R; en d'autres mots, que l'intensité du courant est égale à la somme des forces électro-

20 TRANSMISSION DE l'ÉLEGTRICITÉ.

motrices, divisée par la somme des résistances : I = g. L'expérience a confirmé l'exactitude de cette formule dans des limites suffisantes pour l'usage que nous sommes appelés à en faire dans ce chapitre. Nous y reviendrons plus lard, quand nous aborderons la théorie de la pile.

Une cinquième loi, qui découle immédiatement de la précédente, est que, si on augmente ou Ton diminue la résistance d'une partie quelconque d'un circuit, l'intensité totale du courant diminue ou augmente, toutes les autres circonstances restant les mêmes, dans un rapport qui est le même que celui qui existe entre la résistance ajoutée ou retranchée et la résistance totale nouvelle du circuit tout entier.

E Si dans la formule I = g, R devient R-f r ou R — r, I de-

E E vient ^ ou ; appelant V l'intensité dans le premier

cas et r dans le second, on a :

^•* RÏÏ+^'R— r""R"R+r"R— r

d'où l'on déduit :

I r :I=r:R+r etl" — I:i = r:R— r, c'est-à-dire que la diminution d'intensité est à l'intensité primitive comme la résistance r ajoutée est à la résistance totale nouvelle R + r et l'augmentation I" — I est à l'intensité primitive comme la résistance r supprimée est à la résistance nouvelle totale R — r. .

Fechner a vérifié par l'expérience, au moyen des oscillations qu'exécute une aiguille sous l'action du courant, l'exactitude de la loi que nous venons d'énoncer. Il en a conclu qu'une pile dont la force électromotrice serait représentée par 1, ayant ses pôles réunis par un conducteur dont la résistance serait également 1, et dans laquelle 9 représenterait la résistance de

la pile elle-même, aurait une force représentée par qtti =77^

En doublant la résistance du conducteur, il est évident qu'on ne rend pas moitié moindre la force de la pUe, qui devient

PROPAGATION DE l'ÉLEGTRIGITÂ. 21

^ , , , , = 77 au lieu de jr. qu'elle était. Si c'est la résistance

du conducteur interposé entre les pôles qui est 9 fois celle de la pile, alors en doublant cette résistance, la force de la pile

qui était égale à ità^TK devient rX7ô = în' ^^ ^st facile

de voir d'après cela que plus la résistance du conducteur interposé est grande, moins est grande Tinflueùce de la résistance des autres parties du circuit. M. Pouillet est arrivé à la même vérification en employant le galvanomètre à tangente, au moyen des expériences suivantes. Il prend un couple à force constante de Daniell, dont il fait parvenir le courant à ce galvanomètre à tangente, au moyen de deux tiges de cuivre, puis il fait avec on fil de cuivre recouvert de soie des séries de longueurs différentes, de 5, de 10, de 40, 70 et 100 mètres, qu'il enroule en couronne et en les enveloppant d'un ruban, de manière que les deux extrémités recourbées en crochet puissent aisément plonger dans des godets de mercure destinés à établir la communication. On procède ensuite de la manière suivante : on foit passer directement le courant dans le galvanomètre à tangente et l'on observe la déviation; puis l'on introduit successivement dans le circuit tous les fils de la série, en notant soigneusement les déviations correspondantes, et en se rappelant que les intensités des courants successifs sont proportionnelles aux tangentes des angles de déviation obtenus. La résistance du circuit total (qui est composée des résistances du couple, du fil du galvanomètre, et des conducteurs divers destinés à établir la communication), étant R avant que les fils aient été introduits, cette résistance devient successivement, à mesure qu'on introduit les fils de différentes longueui*s, R + 5", R + 10", etc. Il en résulte le tableau suivant :

Résiftances.

DéTitUon» obtenrée».

Tangentes des déTiation».

32 TEAKSMiSSIOll DK L^ÉLICTRIGITÉ.

En comparant la première observation avec chacune des suivantes, on tire pour R les valeurs 4*",! 1; 4"'>06; 4",01; 4", 14; 4",09, dont 1^ moyenne est 4°',08. On se sert pour cela de la formule I — r:I = r:R+r en mettant à la place de I la valeur 1,880, à la place de V les valeurs successives 0,849; 0,543, etc.; et, à la place de r, les valeurs correspondantes 5", 10"*, 40"*, etc.

Ce résultat montse qu*à de très-légères différences près, qu'on ne peut attribuer qu*à de petites erreurs d'expérience, on ob* tient la même valeur pour R, quelle que soit celle des observa* tiens subséquentes qu'on compare à la première, preuve encore qu'on a bien, I— 1' : I=r : R + r; car, en remplaçant I par le nombre 1,880, on obtient pour R la même valeur, quand on met successivement pour r, 5", 10", 40"*, 70" cl 100"; et pour r les valeurs correspondantes 0,849; 0,543; 0,172; 0,105 et 0,074. Ainsi, la loi qui nous a donné la formule eai bien juste, puisqu'elle conduit, dans tous les cas possibles, à une même valeur pour une quantité qui est en effet nécessairement la même.

La valeur de R => 4°*,08, indique que la résistance de tout le circuit primitif, non compris, p^r conséquent, les fils de cuivre qu'on y ajoute, équivaut à la résistance qu'exerce une longueur de ce même fil de cuivre de 4"* ,08 ; c'est ce qu'on appelle lon^ gueur réduite. Ainsi, la longueur réduite d'un circuit est la longueur d'un fil métallique d'une nature et d'une épaisseur données, dont la résistance est égale à la somme des résistances de ce circuit. C'est une manière très-commode d'exprimer la résistance à la conductibilité que présente tout ou partie d'un circuit, que de la ramener à celle qu'exercerait une certaine longueur d'un fil métallique d'une nature et d'un diamètre domiés. Nous verrons dans Tinstant le parti qu'on a tiré de ce principe pour la construction d'un appareil très-précieux pour la mesure des courants électriques.

Mais auparavant, nous avons encore à établir deux 1^ importantes qui découlent implicitement des précédentes, mais qu'on peut démontrer directement. Ces lois sont, que la résistance qu'offre au courant un conducteur quelconque est proportion*

PBOPAOATIOll DB L^ÉlBGTtUGlTÉ. 23

■elle à sa longueur et ioTerse de sa section. Nous aTons admis ifflpUcitement la première de ces deui lois pour un âl métallique, quand nous avons représenté par leurs longueurs respectives les résistances ajoutées par Vinterposition de chacun des fils de 5", de 10", de 40", de 70" et de 100", ayant tous le Hiéme diamètre et étant de la même nature. Or, le résultat auquel nous a conduit cette hypothèse appliquée à plusieurs expériences différentes ayant toujours été, comme nous TaTons tu, é*accord atec les faits, nous poutons la regarder comme une jérilé. Cependant notre formule reposait sîir une autre hypothèse qu'elle était également destinée à vérifler, satoir Texis* toice de la cinquième loi relative au rapport entre les variations d'int^isité du courant et les variations de la résistance. L*accord de cette formule unique avec les faits sufBl-il pour démontrer en même temps, et la loi qui a servi à rétablir, et celle qu*on a admise dans l'interprétation des expériences? On pourrait en douter^ s'il n'y avait qu'une seule expérience, mais comme il y iB a un grand nombre et que toutes conduisent au même résultat, il faut en conclure que la supposition qu'on a faite de la proportionnalité entre la longueur d'un conducteur et la résifllance qu'il offre au courant est bien exacte.

La eeeonde loi relative à la section peut être vérifiée paf une série d'expériences semblables à celles qui nous ont serri k obtenir la loi relative au longueurs, en âiettant successivement dans le circuit des fils de même nature et de même longiieur, mais de diamètres différents, et en déterminant dans diaqae cas la valeur de la résistance totale ou bieâ celle de kdiminutioB ou de l'augmentation que cette résistance éprouve par la substitution des fils de diamètres différents les uns des «itree.

fiaTy, Beequerel, Barris^ Cumming, el en général tous les ^bynciens qai se sont occupés de la conductibilité des corps peur réleetricité, ont commencé par prouver que le pouvoir cMÉduetenr d'un ftl métallique est en raison inverse de la longMor el en raison directe de la section du fil, loi qui est exac^ t la même que celle que nous t^ons d'éùoncer. Meus fecoanallre ks divers procédés de ces physiciens dans la

partie de ce chapitre consacrée à la détermination du pouvoir conducteur des différents corps et à Tétude des causes qui peuvent le modifier.

Il y a entre les deux lois que nous venons d'énoncer une différence importante : la première, celle relative aux longueurs, a besoin d'être prouvée directement par Texpérience; la seconde» celle des sections, est une conséquence de la distribution uniforme de l'électricité en mouvement dans toutes les parties d'un conducteur homogène. En effet, cette distribution qui nous montre que Télectriçité dynamique ne se porte pas, comme la statique, à la surface des corps, mais qu'elle se répand dans tout leur intérieur, nous conduit à reconnaître, puisqu'elle est uniforme dans une masse conductrice homogène, que la conductibilité électrique doit croître, et, par conséquent, la résistance diminuer avec le nonibre des points, soit avec la grandeur ou l'étendue de la section faite dans le conducteur. Il faut seulement que le conducteur soit nécessairement homogène dans le sens transversal, car, s'il ne l'était pas, la distribution de l'électricité ne serait plus uniforme, et la loi ne pourrait plus évidemment subsister. , (

La loi des longueurs et des sections s'applique aussi bien aux conducteurs liquides qu'aux solides. Elle est seulement plus difficile à démontrer dans ce dernier cas que dans le premier, parce^que, pour mettre le liquide dans le circuit,il faut employer des électrodes de métal, et qu'il y a, comme nous l'avons vu,' par. le fait du passage du courant du solide dans le liquide et du liquide dans le solide, une diminution d'intensité complètement indépendante de la conductibilité propre du liquide luimême. Toutefois, on peut se mettre à l'abri de l'effet de cet élément en se servant d'une colonne liquide qu'on allonge ouqu'on raccourcit sans rien changer aux électrodes. Un tube, fermé à une de ses extrémités par, un disque de platine qui fait l'office de l'un des électrodes, dans lequel se meut un piston dont la base en platine sert de second électrode, remplit bien le but, puisqu'unefois le tube plein de liquide, on peut, en faisant marcher le piston, allonger ou raccourcir la portion de la colonne liquide qui est mise dans le circuit. Nous décrirons plus en dé-

PROPAGATIÛMDE L*ÉL£GTEIGITÉ. 25

laii cet appareil, quand doqs nous occuperons de la conductibilité des liquides.

Fecimer, dans son grand travail dont nous avons déjà parlé, avait déterminé la loi qui lie la résistance du conducteur avec sa longueur, aussi bien pour le conducteur liquide que pour le solide. Il avait trouvé, toujours par la méthode des oscillations, que laddition de longueurs égales de fils de métal accroît la résistance de quantités égales, d'où il avait conclu que la résistance des fils est proportionnelle à leur longueur. Il était ensuite parvenu à la même loi pour le conducteur liquide, en éloignant successivement d'une quantité, toujours la même, les plaques des couples de la pile; et il avait trouvé ainsi que la résistance des liquides est proportionnelle à Tépaisseur de la couche liquide que le courant doit traverser. Cette loi est également vraie, que la section du liquide soit égale à la surface des plaques des électrodes ou qu'elle soit plus grande. Quant à la loi qui lie la rédstance du liquide avec la grandeur de sa section, Fechner a trouvé qu'elle ne se vérifie qu'autant que la surface des électrodes est égale à celle de la section. Ainsi, si l'on place verticalement dans une auge deux plaques métalliques servant d'électrodes, et qu'on verse dans l'auge une proportion croissante d'un liquide conducteur, la résistance totale diminue de quantités correspondantes à la quantité de liquide qu'on ajoute. Hais, une fois que l'étendue de la section du liquide a dépassé d'un certain degré la grandeur de la surface métallique immergée, une augmentation dans la section du liquide ne dimi- Due plus sensiblement la résistance; c'est au moins ce que croit Fechner. Nous verrons plus loin, à l'occasion de la conductibilité du globe terrestre, que cette opinion est juste, mais que la limite à] laquelle une augmentation de la section n'exerce phis d'influence sur la résistance ou sur la conductibilité d'un corps dépend d'un grand nombre de circonstances, et en particulier de l'intensité même de Téleotricité en mouvement.

Enfin, une dernière loi importante, conséquence également des précédentes et confirmée aussi par l'expérience, est celle qui régit le partage du courant électrique entre deux conducteurs parallèles placés dans le circuit. S'ils sont de même nature, de

M TKÂlIllllSSION Dg L*iLICTllCITÉ.

même diamètre et de même longueur, conditions que réalisent deux fils métalliques semblables, il est évident que le courant se partage également entre eux. Mais s'ils sont de longueurs différentes, tout en étant de même nature et de même diamètre, que la longueur de Tun soit m et celle de Vautre n, la proportion du courant qui traiferse chacun d'eux est inverse de sa longueur, et rintensité du courant total est la même que si, au lieu de deux fils d'une longueur m et n, on plaçait dans le circuit un

seul fil d'une longueur — ; — ^ Généralement, si a et 5 repré-

sentent les résistances respectives de deux conducteurs quel* conques interposés parallèlement dans le circuit, la résistance complète des deux conducteurs est la même que celle d'un conducteur unique dont la résistance aurait pour expression

— 7JJ, . Les deux conducteurs peuvent différer par leur nature,

leur longueur et leur section, ou par ces trois circonstances réunies. Seulement, il faut qu'ils soient tous deux métalliques ou tous les deux liquides; car, si l'un est métallique et l'autre liquide, la loi ne se vérifie pas, à cause du nouvel élément qui naît de la résistance au passage. Voici une expérience de M. Poggendorff, qui met en évidence cette exception importante à la loi. Il a inséré dans l'axe d'un tube de verre vertical un fil de platine de 80 pouces 5 lignes de longueur, dont la résistance était la même que celle de 86 pouces d'un fil d'argentane; il a rempli ce tube d'acide sulfurique étendu contenant 10 pour 100 d'acide concentré, et il s'est assuré que la résistance de cette colonne liquide, mise seule dans le circuit, était la même que celle de 10 pouces du fil d'argentane, et par conséquent au moins huit fois et demi moindre que celle du fil de platine. Au

^ En effet» é'aprèfi k M des longoem^ ea appelant <* «t I" les IntaMitét ûm dMX eoHranU parttelft, qui passent reepecUvement par ka ûli de la tonguanr m et de la loogueur n, • -f- •" étant égal à i, intensité du couranf total, oa a : i':i"z=n:m i'-(-*' ou iii' ^zn-^-min

0« a aoaei } é'+i" «a is «'ain : ic, x étaal la longnevr dierebée;

PBOPASATlOlf BB L*]fclâSQTBlCiTÉ , SI

moyen d'un galvanomètre très-sensible^ susceptible d*acco9er une différence de 1/8 de ligne dans la longueur du fil de pla» tioe ou de la eojonne liquide, il a constaté que la résistance dti fil de platine déterminée, quand il est seul dans le tube, n'est point diminuée quand ce tube est rempli du liquide condueteui'y preuTe qu'aucune partie du courant ne passe à travers le liquide et que par conséquent, quoique celui-ci soit beaucoup meilleur conducteur que le fil métallique, il ne se fait aucun partage du eooraiit entre lui et le fil, comme cela aurait lieu entre deux floétaux et même entre deux conducteurs liquides. On peut «gaiement s'assurer quil n y a aucune diffusion du courant du métal dans le liquide en disposant le fil de platine à travers un nse horizontal rempli d'une solution acide et en plongeant dios la solution, très^près du fil, deux lames de platine en communication avec les extrémités d'un galvanomètre ivèè* K&sible; si alors on fait passer un courant à travers le fil de ptatine, on n'obtient pas le plus léger effet au galvanomètre* La dernière loi que nous venons d*énoneer nous mène à dire (|Qelques mots sur les courants dérivés, dont nous aurons sou<* veat i nous occuper, et dont la théorie est une conséquence de cette loi. Quand dans un circuit fermé on réunit deux points ëe ce circuit par un conducteur additionnel, on opère ce qu*on MfspeWe une dértvaiian du courant. Les deux points du circuit d'où part et où aboutit le nouveau conducteur se nomment les foiniê de dérivation f et l'intervalle qui les sépare, la distance di dérivation; le eonducteur ou fil ajouté est le fil de dértoaiion^ Oa Bomme la portion du courant qui passe par ce fil, courant dérivé; celle qui continue à passer par la partie du circuit eeoipns entre les deux points de dérivation, courant partiel; enfin on désigne sous le nom de courant primitif le courant Vék qu'il existait avant qu'on eût opéré la dérivation , et de e$nrant principal la totalité du nouveau courant, nécessairemeùi plus fort, qui traverse tout rensemble du circuit quand M a ajouté le fil de dérivation. Il est facile , diaprés les princâpaa que nous avons exposés et les l(»s que nous avons trouviez, 4e déterminer les intensités du courant principal, du courant dérivé et du courant partiel, en eoimaissant celle du

courant primitif, la longueur réduite du circuit primitif, la distance des points de dérivation et la conductibilité ou la résistance du fil de dérivation. Nous renvoyons à la note finale B la détermination de ces intensités, ainsi que la description des procédés au moyen desquels divers physiciens, et Wheatstone en particulier, ont appliqué les lois qui régissent les propriétés des courants dérivés à la construction d'appareils et d'instruments propres à déterminer avec une grande précision, dans une foule de cas, l'intensité des forces électriques '. Nous nous bornerons à décrire ici celui des appareils de Wheatstone qui est le plus fréquemment employé; c'est le rhéostat. Il est fondé sur une des lois que nous avons énoncées plus haut, savoir, celle que la résistance à la conductibilité d'un fil métallique homogène est proportionnelle à sa longueur,

Le but que l'appareil de Wheatstone tend à remplir consiste à introduire dans le circuit du courant dont on veut mesurer l'intensité un fil métallique dont l'interposition produit une résistance connue, puis de faire varier la longueur de ce fil d'une quantité qu'on peut apprécier avec une grande exactitude sans rien changer au reste du circuit, de manière à produire une résistance qui amène le courant à avoir une intensité déterminée toujours la même. Cette opération, exécutée sur différents courants, donne immédiatement le rapport qui existe entre leurs intensités relatives. Le grand avantage qu'elle présente, c'est de permettre de toujours ramener au même degré les indications du galvanomètre mis dans le circuit, en faisadt varier la résistance, ce qui fait qu'on n'a pas besoin de connaître les rapports, qu'on ne peut déterminer que difficilement et jamais exactement, qui existent entre la déviation de l'aiguille du galvanomètre et Tintensilé du courant correspondant. On n'a besoin d'admettre que le principe évident de luimême, que toutes les fois qu'avec le même galvanomètre on obtient la même déviation , cela indique que l'intensité des courants qui produisent cette déviation est la même.

iacobi et Poggendorff avaient également imaginé un appa-

1 Voyez la note finale B.

PROPAGATION DE L*iL£GTRlCITi. 29

rdl analogue à celui de Wheatstone, fondé sur le même principe et remplissant le même but. Dans celui de Poggendorff, le fil, dont on fait varier la longueur, est en argentane; dans celui de Jacobi, nommé par son inventeur volta-^omètre, il est en platine; dans celui de Wbeatstone, le SI est en cuivre ou en laiton. Ces, appareils diflerent entre eux quant aux détails de leur construction; nous nous bornerons à décrire celui de Wheatstone, dont l'emploi nous parait plus commode et est plus répandu. L*auteur en a construit deux sur le même principe, Tun destiné aux circuits dans lesquels la résistance est considérable, Tautre à ceux dans lesquels elle est faible. Le premier instrument (fig. 183) est en A; jf est un cylindre

de bois, h un cylindre de laiton, tous deux du même diamètre et ayant leurs axes parallèles. Sur le cylindre de bois est entaillée une rainure en bélice, et àVune de ses extrémités est fixé on anneau de cuivre, auquel est attaché Tun des bouts d'un long fil métallique d'un très-petit diamètre. Ce fil, lorsqu'il est enroulé autour du cylindre de bois, remplit toute la rainure, et est fixé par son autre bout à l'extrémité opposée du cylindre de cuivre. Deux ressorts 7 et k pressant, l'un contre Vanneau de cuivre du cylindre de bois, l'autre contre l'extrémité du cylindre de cuivre A, au moyen de deux vis de jonction, peuvent être mis en communication avec les fils métalliques du circuit, a manivelle mobile m sert à faire tourner les cylindres sur leurs

SO TAilffllfttMOII hÈ L*ÉLiGttuerrt.

axes» Lorsqu'elle est adaptée au cylindre A et tournée de gauche à droite, le fil métallique, se déroule de dessus le cylindre de boiS) et 8*enroule sur le cylindre de cuivre ; mais lorsqu'on l'adapte au cylindre g et qu'on la tourne de droite à gauche, le contraire a lieu. Les circonvolutions sur le cylindre de bois étant isolées et séparées l'une de l'autre par la rainure^ le cou* rant suit la longueur entière du fil enroulé sur ce cylindre, mais les circonvolutions sur le cylindre de cuivre n'étant pas isolées, le courant passe immédiatement du point du fil en contact avec le cylindre au ressort k. La partie efficace de la longueur du fil métallique se réduit donc à la portion variable enroulée sur le cylindre de bois. Dans l'instrument que M. Wheatstone emploie ordinairement, les cylindres ont 15 à 16 centimètres de longueur et 4 de diamètre; le filet de la vis est de 1/20 de millimètre; le fil, qui est de laiton, a 1/40 de millimètre de diamètt*e. Le fil est, comme on le voit, très-mince et très-mauvais conducteur, afin qu'on puisse ainsi introduire une plus grande résistance dans le circuit. Une échelle mesure le nombre des circonvolutions déroulées et divise les fractions de circonvolution, au moyen d'un index fixé àl'axe de l'un des cylindres qui parcourent les divisions d*un cercle gradué. Il en résulte qu'on peut connaître la longueur exacte de la portion de fil qu'on introduit dans le circuit, ainsi que la valeur des variations qu'on fait subir à cette longueur. La figure 3 montre la disposition de l'appareil quand il sert à une expérience. B est un galvanomètre très sensible, à aiguille asiatique, portant un miscroscope pour lire \èê divisions du cercle, ce qui facilite grandement les observations; G est un couple voitalque dont on veut mesurer la forée éleo^ Iromotrice; D sont des bobines de fils métalliques recouverts àê soie dont on introduit un plus ou moins grand nombre dans la circuit pour augmenter la résistance. Nous verrons dans la cin<« quième partie, consacré à l'étude des sources de l'électricité, comment on peut facilement arriver, avec le rhéostat, à la détermination des forces électromotrices \

* M. Rumkorff construit actuellement à Paris des rhéostats dans lesquels le eyllndre de bols est remplaeé par un cylindre de Yerre à rainures, ce qui présenle besneotip plu de léeuilté dans remploi de rnutramenl.

Pif»ÂftiLTI(m DB L*ÉLVOnHItTl« 34

Le riiéostat A, destiné aux eircuits dans lesquels la réelstanoe est oomparalivemeni iaible, est (fig. 184) un cylindre de bois a

Fig. m.

bien sec, sur la surface duquel une rainure est creusée en hélice; un gros fil de cuivre est enroulé autour du cylindre, occupant la rainure et formant comme le filet d*une vis. Immédiatement au-dessus du cylindre, et parallèlement à son a\e, est placée une barre métallique triangulaire i, portant un curseur c; à ce curseur est adapté un ressort d^ qui presse constamment contre les spires du fil de cuivre, cédant à toutes les petites ipégaUtés, L*un des bouts de Thélice métallique est attaché à un anneau de laiton e, contre lequel presse un ressort qui est en communication, au moyen d'une vis de jonction, avec Tune des extrémités du circuit; l'autre extrémité du circuit est retenue pa^* une vis semblable, se trouvant en connexion métallique avec la barre triangulaire de métal. En tournant la manivelle â, on fait mouvoir le cylindre sur son axe dans l'une ou l'autre direction ; et le curseur c, guidé par le fil de cuivre, glisse le long de la barre, avançant ou reculant suivant que le cylindre tourne à droite ou à gauche. Le curseur venant à se mettre en contact avec un point différent du fil de cuivre, une résistance différente est introduite dans le circuit, occasionnée par la seule portion du fil comprise entre le curseur et le bout qui est en^

32 TRANSMISSION DE l'ÉLE€TRICITÉ.

communication avec le ressort. Le cylindre de l'instrument construit par M. Wheatstone a 28 centimètres de longueur et 9 de diamètre; le âl est de cuivre, de 2 millimètres environ de diamètre; il fait 108 circonvolutions autour du cylindre. Les dimensions de Tinstrument, ainsi que celles des fils métalliques, peuvent être modifiées selon les limites de la résistance variable qu'on désire introduire dans le circuit, et selon le degré d'exactitude avec lequel on tient à mesurer ces variations.

Nous ne quitterons pas ce sujet sans ajouter que M. Jacobi, qui a fait une étude approfondie des moyens de mesurer les courants électriques, a proposé aux physiciens de rapporter les instruments avec lesquels ils ont Thabilude de mesurer les résistances, à une même unité, qui serait la résistance d*un fil de cuivre de 1 mètre de longueur et de 1 millimètre de diamètre. Mais comme tous les cuivres ne sont pas identiques, il faudrait choisir arbitrairement un fil quelconque et le faire voyager d'un physicien à l'autre. C'est ce qu'a déjà essayé de réaliser M. Jacobi. Peut-être ce qui vaudrait le mieux, ce serait d'employer le mercure comme étalon de résistance pour la construction des rhéostats ou des agomètres, comme les appelle M. Jacobi. Le mercure en effet a le grand avantage de pouvoir, au moyen de la distillation, être amené à un état de grande pureté, et d'être, par conséquent, toujours identique à lui-même; il n'a pas l'inconvénient d'avoir, comme les fils métalliques, une structure moléculaire variable, puisqu'il est liquide. Il ne s'agirait plus, ce qui n'est pas difficile, que de lui donner des dimensions toujours les mêmes. Au reste, M. Jacobi a déjà lui-même construit un agomètre avec le mercure, et il parait avoir réussi à mesurer les résistances au moyen de cet appareil, avec une précision qui permet de diminuer l'erreur probable jusqu'à la cent millième partie de la résistance totale.

PB0PÂ6AT10K DE L*&IiSGTBI£ITÉ. 33

$ S. C«adactlbilité éleetrl^ve des solides et des li^aides.

Nous avons vu qu'il n'y a pas de conducteur parfait, mais que tous les corps présentent à la propagation de l'électricité une résistance plus ou moins grande. Nous avons regardé comme possédant ce que nous appelons la conductibilité électrique ceux qui permettent à l'électricité une propagation assez rapide pour qu'il en puisse résulter l'état dynamique, accusé par l'action sur l'aiguille aimantée. Ainsi, tandis que la résistance à la propagation de l'électricité serait une propriété générale des corps, la conductibilité, telle que nous l'entendons, n'appartiendrait qu'à un certain nombre d'entre eux. Ce n'est pas à dire que toutes les substances, même les plus isolantes, ne puissent transmettre plus ou moins l'électricité; mais il faut pour celles que nous appelons isolantes, telles que le verre, les résines, la gutta-percha, les huiles, l'air atmosphérique, une source électrique d'une très-grande intensité. Et même avec la source la plus énergique, comme la foudre, par exemple, ces substances ne transmettent point l'électricité sous la forme qui constitue ce que nous avons appelé l'état dynamique; mais elles la propagent, ou trop lentement pour agir sur l'aiguille aimantée, ou trop instantanément en se brisant elles-mêmes sous Taclion de la décharge, pour qu'il puisse y avoir un courant proprement dit.

La recherche qui doit nous occuper dans ce moment n'a pour objet que les corps doués de la conductibilité électrique, telle que nous venons de la définir. Cette conductibilité qui, comme nous l'avons vu, n'est jamais absolue, varie, ainsi que nous Tavons établi, avec les dimensions des corps, mais de plus elle tarie aussi avec leur nature et avec diiîérentes circonstances physiques. Ce sont ces influences que nous voulons apprécier, et même mesurer, de manière à donner un tableau aussi exact que possible des degrés de conductibilité relative des diverses substances, soit solides, soit liquides, ainsi que des variations qu'amènent dans leurs pouvoirs conducteurs des changements n. 3

34 TRANSMISSION DE L^ÉLXCTRICITÉ.

dans leur constitution physique et dans leur température en particulier.

La détermination de la conductibilité spécifique des différents corps n'est pas un problème facile à résoudre. Sa solution repose sur des principes assez délicats et exige des appareils doués à la fois d'une grande sensibilité et d'une extrême précision. Il faudrait, pour parvenir à cette solution, avoir une source constante d'électricité telle que la tension des deux électricité y fût constamment la même, et de plus avoir un moyen de mesurer exactement la quantité d'électricité qui circule à l'état dynamique, dans un temps donné, à travers un conducteur quelconque. Puis, pour établir une comparaison, on chercherait à obtenir la quantité d'électricité qui traverse dans l'unité de temps une section infiniment mince de chacun des corps, et on la diviserait par la surface de la section, ce qui donnerait la quantité d'électricité qui traverse dans Tunité de temps l'unité de surface.

Le principe de cette méthode est tout à fait le même que celui sur lequel repose le procédé employé pour la détermination de la conductibilité pour la chaleur. Or, si on étudie de près ce qui se passe dans la propagation de l'électricité à travers un corps conducteur, on trouve cette assimiliation parfaitement légitime, ainsi que le prouvent des expériences récentes de Kohlrausch, que nous allons rapporter brièvement.

On réunit les pôles d'un couple voltalque à force constante, tel qu'un couple de Daniell, par un fil métallique très-fin et passablement long, qui est replié en zigzag, de manière que les côtés des angles formés par les zigzags soient tous de même longueur. On met un point a du fil conducteur en communication avec le sol, et on fait ensuite communiquer avec un condensateur sensible, d'abord un point b du fil pris à une certaine distance de a du côté du pôle positif, et ensuite un point b' pris à la môme distance de a, mais du côté du pôle négatif. On obtient la même tension; seulement, celle du point b est positive, et celle du point b négative; les deux tensions vont en augmentant à mesure qu'on prend les points b et b' plus loin de a.

Si les deux pôles sont unis par deux fils de même nature,

PR0PA6ATI01f DB l'ÉLBGTRIGITÉ* S5

par exemple d*argent, de même longueur mais de diamètres différents, et soudés bout à bout de manière à ne former qu*un seul âl continu, la tension électrique augmente dans chaouû des ûls dans la même progression, à partir de leur point de contact, qu'on fait communiquer avec le sol ; seulement, les tensions absolues dans chacun des fils sbnt inverses des sec^ tioDs. Quand, au lieu de deux fils de même nature, on en prend dcoi de nature différente mais de même diamètre, par exemple, un fil à'argeniane et un de cuivre^ de telle sorte que le premier présente une grande résistance au courant et le second une beaucoup moindre, on trouve que les tensions absolues aux extrémités de chaque fil sont proportionnelles à leurs résistances respectives, déterminées au moyen du rhéostat que nous avons décrit dans le paragraphe précédent.

On obtient les mêmes résultats en se servant d'un condué^ tenr liquide. Une auge pleine de sulfate de cuivre, dans laquelle plonge une plaque de cuivre, renferme une cellule poreuse remplie de sulfate de âiinc avec une lame de zinc immergée. Les deux plaques sont réunies par un fil métallique* L'augn est divisée en parties égales, et on plonge dan9 le liquide, en différents points, deux fils de cuivre dont Tun communique avec le sol et Tautre avço le plateau supérieur du condensateur. On trouve oomme avec le conducteur métallique, de part et d'autre du point qui communique avec le sol, des tensions positive et négative égales. On peut même s'assurer, dans o# cas, ee qu*on ne peut faire avec un conducteur solide, que la tension est la même dans tous les points de la seotion transver^ sale; ce qui confirme la loi que nous avons établie, dans le pa« ragrapbe précédent, sur la distribution uniforme de l'électricité dynamique dans toute la masse d'un oonducteur homogène. Il fluil dans ces expériences que les fils servant de sonde soient rec^mverts dans toute leur étendue, sauf à leur extrémité, d'un vernis à la gomme laque, de façon à ne prendre que Télectricité du point même avec lequel cette extrémité est en contact. Il résulte donc de ces expériences que, même dans les meilleurs conducteurs, la résistance à la propagation de l'électricité est grande, pour qu'entre deux couches transversales oonsé^

cutives il y ait une différence de tension électrique, la couche la plus rapprochée de la source électrique ayant une tension plus forte que celle qui en est la plus éloignée. C*est cette différence correspondante, pour différents conducteurs à une même distance entre deux couches prises sur chacun, que Ohm appelle la chute électrique; et les expériences qui précèdent démontrent que cette chute est directement proportion-» nelle à la résistance spécifique des métaux, et inverse de leurs sections.

On peut même, au moyen de ces lois, déterminer par un simple calcul Vétat électroscopique de chaque point d*un cir-cuit. Soit en effet e la force électromotrice mise en jeu dans le circuit, / la longueur réduite du circuit, -et ï la longueur également réduite du conducteur qui sépare un point a du circuit du point où agit la force électromotrice; on a 6^ Tétat électro-

scopique du point a, égal à -j ^, ce qui signifie que, pour avoir

la tension d*un point, il faut multiplier la force électromotrice par le rapport qui existe entre la longueur réduite de la partie du circuit comprise entre le point dont il s'agit et le point mis en communication avec le sol, et la longueur réduite du circuit tout entier. L'expérience vérifie complètement cette formule, ainsi que M. Kohlrausch Ta encore prouvé en unissant la plaque de zinc à la plaque de cuivre de la dernière expérience par un long fil très-fin de métal, plié en zigzag. U a déterminé la tension électrique des différents points de ce fil et de la solution de sulfate de cuivre qui faisait dans ce cas, comme dans le précé* dent, partie du circuit. Le p61e négatif conmiuniquait avec le dol, et les divers points touchés étaient d'abord trois points pris sur le fil conjonctif à des distances croissantes de la lame de zinc, soit du p61e négatif, puis le point de contact de la lame de cuivre avec le fil conjonctif, puis trois points pris dans le sulfate de cuivre à 2,02, à 4,02 et à 8 pouces de la même plaque de cuivre. Voici le tableau des tensions calculées et observées, mises en regard des valeurs respectives des résistances ou des longueurs réduites déterminées par le rhéostat, pour les parties du circuit comprises entre le pôle n^atif et le point touché :

PROPAGATION DE l'ÉLECTRICITÉ. 37

*uiDU touchés.

Teiuious calculées.

Tensions observées.

Nous pouvons donc considérer chaque couche transversale d'un conducteur homogène comme chargée de quantités différentes d*électricité sur ses deux faces, mais réparties uniformément sur chacune d'elles; quantités qui, pour une source électromotrice constante, diffèrent d'autant plus que la résistance de la couche à la propagation de l'électricité est plus grande. La détermination de cette différence pour des couches de même étendue, appartenant à des conducteurs de nature diverse, donnerait la mesure de leur résistance et par conséquent de leur conductibilité électrique. Hais ce procédé, d'une application très-difficile, ne serait pas non plus susceptible d'une exactitude assez rigoureuse. Toutefois, l'analyse qui nous y a conduit nous permet d'en employer un autre plus pratique et plus délicat, que nous exposerons dans l'instant.

Si nous rapprochons les résultats que nous venons d'obtenir des considérations que nous avons exposées, soit au commencement de ce chapitre, soit précédemment, sur la manière dont s opère la propagation de l'électricité par la polarisation des particules consécutives, nous pouvons en conclure que la résistance à la conductibilité n'est pas autre chose que la somme des résistances qu'opposent les particules successives à leur polarisation électrique et à la neutralisation de leurs électricités contraires. Chaque particule ou molécule physique possède comme une force coercitive ou isolante plus ou moins grande, qui s'oppose à la séparation des deux électricités chez elle; puis, cette séparation opérée, il existe une résistance à la réunion des électricités contraires de deux particules consécutives, soit à cause de leur distance mutuelle plus ou moins grande, soit à cause

38 TEÂNSIIISSIOII DE L*ÉLSGTRIGITi4

de leur nature même plus ou moins coîbente. Or, pour qu'il y ait propagation de Télectricitéy il faut que la résistance à la séparation et la résistance à la réunion soient également surmontées. La première tient à la nature même des pc^rticules, la seconde tient à la fois à leur nature et à leur mode d'agrégation. C'est en tenant compte à la fois de ces deux éléments si différents qu'on peut expliquer que la même circonstance extérieure, par exemple l'élévation de température, puisse dans certains cas favoriser la conductibilité et dans d'autres cas la diminuer, selon qu'elle agit sur les particules mêmes ou sur kurs positions relatives. L'état électrique des particules d'un mince filet peut être assimilé à celui d'une suocession de bouteilles de Leyde, ou mieux de carreaux étinoelants qui se cluu> gent tous mutuellement par influence, sauf le premier et le dernier^ qui sont respectivement en communication directe avec une source d'électricité positive et une de négative* Arri^ vées à un certain degré de tension , les armures opposées des bouteilles ou des carreaux consécutifs se déchargent les unw sur les autres. Il en résulte une décharge générale d'une inten^ site uniforme dans tout le système, et un excès d'électricité sur chaque bouteille ou carreau qui va en augmentant jusqu'aux carreaux extrêmes, excès qui est positif pour ceux qui sont du côté de la source positive^ et négatif pour ceux qui sont tournés du côté de la source négative. L'intensité de cet excès doit dépendre du degré de résistance plus ou moins grand que les électricités contraires des armures opposées éprouvent à se réunir, et plus il est considérable, moins la décharge ou le courant sont forts* Cette succession de charges et de décharges qui, dans une série de bouteilles de Leyde^ exige un certain temps pQur s'opérer, a lieu instantanément dans une série de particules; c'est ce qui fait que le courant est continu et que l'étal de tension des différentes molécules est constant, conformé* ment aux observations de M. Kohlrausch.

Il est probable que les effets de chaleur^ de lumière et de secousses physiologiques qui accompagnent presque toujours la transmission de l'électricité dynamique, sauf dans les cas où la résistance est très-faible» sont intimement unis avec les deuic

PROPâOATK»^ DS L*ÉIiSGTBlGlTÉ. 30

causes de résistance que nous avons indiquées. Quant aux dé*compositioDs chimiques, elles doivent tenir essentiellement à rarrangemenique la polarisation des particules détermine dans le mode de groupement des atomes dont elles se composent, et dans les perturbations que les décharges qui suivent la polarisation apportent à cet arrangement.

Nous devons remarquer que la manière dont nous envisageons la conductibilité électrique diffère notablement du point de vue de M. Faraday, qui, partant du principe que Tespace qui sépare les particules des corps n*est pas conducteur, puisque, s*il en était autrement, Vespace étant partout identique, les corps devraient être tous également conducteurs, en avait tiré une conséquence contraire à la théorie atomique. En effet, re* gardant la continuité comme une condition essentielle de la conductibilité électrique^ et par conséquent considérant comme indispensable que Tespace intermoléculaire soit conducteur, puisque c'est la seule partie continue d'un corps, il avait conclu que la théorie atomique est fausse, puisqu'elle conduit à admettre à la fois que cet espace doit être conducteur et qu'il ne doit pas l'être. Quant à nous, c'est à la molécule seule que nous attribuons la propriété d'être plus ou moins conductrice ou isolante; la conducûbilité n'est que le résultat de la facilité plus ou moins grande qu'ont les particules consécutives à se polariser à travers l'espace qui les sépare, et qui est nécessairement isolant. Nous pouvons ainsi concilier de la manière la plus satisfaisante les phénomènes de la conductibilité électrique avec la théorie atomique, établie si solidement par l'étude des phénomènes chimiques et physiques.

Après ces notions préliminaires, qui nous ont paru indispensables pour pouvoir se faire une idée juste de la conductibilité électrique, nous passerons à la description des procédés les plus propres à déterminer exactement le pouvoir conducteur des différents corps solides et liquides.

Priestley, et après lui Barris et Riess> ont proposé de déterminer le pouvoir conducteur des différents métaux, en faisant passer ia même décharge électrique à travers des tiges ou des fils de môme diamètre et de même longueur, mais de nature

40 TRANSMISSION DE l'kLECTRICITÉ.

différente, et en concluant leur conductibilité relative du degré de réchauffement plus ou moins grand qu'ils éprouvaient, Wilkinson a fait usage de la même méthode, mais en remplaçant la décharge par un courant électrique. Ce mode de détermination repose sur le principe que le degré de réchauffement qu'éprouve un fil, par le passage d'une quantité donnée d'électricité, est inverse de sa conductibilité électrique ; principe qui ne peut être admis à priori^ car il ne peut être établi qu'autant qu'on a un moyen direct de déterminer la conductibilité, et il ne peut pas par conséquent servir à la déterminer.

La même objection est applicable à la méthode de Christle, fondée sur le principe que l'intensité des courants d'induction est proportionnelle, toutes les autres circonstances restant les mêmes, au pouvoir conducteur de la substance soumise à l'induction. Faraday avait en effet remarqué, dès l'origine de sa découverte de l'induction, que les courants induits développés dans des hélices faites avec des fils de même diamètre et de même longueur, mais de nature différente, ont une intensité d'autant plus grande que le pouvoir conducteur des fils est plus considérable. Mais il y a encore ici, dans l'emploi de cette méthode, pour déterminer la conductibilité, un cercle vicieux qui ne nous permet pas d'en faire usage dans ce but.

Davy s'était servi d'un moyen plus direct, et qui l'avait conduit à des résultats qui ont été en grande partie confirmés par des méthodes plus exactes. Il prenait des fils de divers métaux, de même longueur et de même diamètre , et cherchait combien chacun d'eux pouvait décharger de couples voltalques. Pour s'assurer si un fil déchargeait entièrement plusieurs couples, il ajoutait deux autres fils en argent aux deux pôles de la pile, et les faisait plonger dans de l'eau conductrice, qui était décomposée si tout le courant ne passait pas par le fil principal ; l'absence de tout dégagement de gaz était le signe que ce fil opérait entièrement la décharge. Cependant, en vertu de sa tendance à la dissémination , le courant devait toujours passer à travers l'eau dans une certaine proportion, trop pelite, il est vrai, pour que la décomposition fût sensible. Malgré les imperfections de ce procédé, Davy avait réussi à établir directement les deux lois

PROPAGATION DE L ELECTRIGiTÉ. 41

générales de la conductibilité, savoir : que les pouvoirs conducteurs sont en raison inverse des longueurs, et en raison directe des sections des fils métalliques qui conduisent réiectricité.

M. Becquerel père avait, le premier, employé un procédé plus exact, qui consiste à faire usage du galvanomètre différen-^ tiel, et qui lui permettait de se mettre ainsi à l'abri des variations dUntensité du courant électrique. Il obligeait le courant à se partager entre les deux fils du galvanomètre, de manière que chacune de ses deux portions cheminât en sens inverse, et maintint l'aiguille aimantée au zéro lorsqu'elles étaient égales. Introduisant dans ces deux circuits partiels des fils de diffé- < rente nature et de même diamètre, il pouvait toujours, en les raccourcissant ou en les allongeant, ramener Vaiguille au zéro, et juger ainsi quelles étaient les longueurs des fils métalliques équivalentes en conductibilité. Il avait vérifié également, de cette manière, les lois que Davy avait déjà trouvées d'une façon approximative, et avait déterminé les pouvoirs conducteurs relatifs des différents métaux.

M. Pouillet avait fait plus tard usage d'une méthode analogue, avec cette différence, qu'il employait deux sources électriques parfaitement égales, dont les courants passaient en sens contraire dans les deux fils du galvanomètre différentiel ; un fil de platine servait de fil étalon : c'est à sa conductibilité qu'on comparait celle du fil d'épreuve, en lui donnant une longueur qui affaiblit son courant autant que l'interposition du fil d'épreuve affaiblissait le courant obligé de le traverser.

Les résultats numériques obtenus par M. Pouillet, quant aux pouvoirs conducteurs des différents métaux, ne concordent pas avec ceux de M. Becquerel, ce qui peut tenir à quelques différences dans la constitution moléculaire et dans le degré de pureté des échantillons soumis à l'expérience, circonstances qui ont une grand influence sur la conductibilité électrique, ainsi que l'a démontré M. E. Becquerel, qui a repris dernièrement celte question, en apportant à son étude une grande précision.

C'est également le galvanomètre différentiel qu'il a employé, mais il a eu soin d'apporter à sa construction la précaution indiquée par Poggendorff, de tourner les deux fils du galvano-

42 TRANSmSSIOR DB L*ÉLKGTElGlTi.

mètre l'un autour de Tautre, afin que si les deux courants égaux passent en sens inverse dans Tinstrument, leur action soit bien la même, et que l'aiguille reste parfaitement au zéro. M. E. Becquerel a fait en outre usage du rhéostat de Wheatstone, dont le fîly auquel on peut donner la longueur que Ton veut, fait constamment partie de Tun des circuits du galvanomètre différentiely tandis que le fil dont on cherche le pouvoir con* ducteur fait partie de Tautre. La roue dentée du rhéostat porte 108 divisions, et on peut estimer le dixième de chaque division, de sorte que )a circonférence d'une des spires de Fhélice étant de 236 millimètres, on peut mesurer l'allongement ou le raccourcissement du fil de laiton de l'instrument à -— de 236 millimètres, soit à 0 ""'"'i 2 près. Le fil métallique dont on veut trouver le pouvoir conducteur est tendu entre deux pinces en cuivre attachées à deux montants, et placées à une distance Tune de l'autre telle que le fil a 1°" 50 de longueur. Une règle en cuivre rouge très-massive est fixée solidement au-dessus du fil et parallèlement à sa longueur ; sur cette règle divisée glisse à frottement un montant en cuivre, qu'à l'aide d'une vis on peut arrêter dans une position déterminée. L'extrémité supérieure de ce montant est formée d'une pince épaisse qui prend le fil en un de ses points, de sorte qu'en promenant le montant le long de la règle, on met dans le circuit une longueur quelconque qu'on mesure avec une grande exactitude. On peut négliger la conductibilité de la règle par rapport à celle du fil, vu ses dimensions considérables. Voici, du reste, la figure de l'appareil dans son ensemble (fig. 185). HH' est le galvanomètre différentiel; FF le couple voltaïque qui sert à l'expérience; EE' le rhéostat avec M sa manivelle, qui fait mouvoir les deux cylindres de cuivre et de bois, de manière que le fil s'enroule autour de l'un pendant qu'il se déroule sur Vautre; KR! les deux montants qui portent les pinces ÂA', entre lesquelles le fil d'épreuve est tendu; ab la règle de cuivre divisée, et eC le montant métallique qui glisse à frottement juste le long de cette règle, de manière à mettre dans l'un des circuits partiels la longueur CA du fil soumis à l'expérience. Le courant parti de 0 se partage entre les deux conducteurs cJD et oO^ de ma-

PB0PA6AT10II DB L^ÉlMTBIClTi. 43

Dière à passer, la première partie, à traversie fil du rhéostat DD'i et de là à aller par le conducteur UW traverser Vun des fils du galyanomètre y la secoode partie à travers les conducteurs oPyOp'joP^y pour de là arriver, par le support ^, au fil d'épreuve EA, et cheminer ensuite par AN au second fil du galvanomètre; puis les deux eou« rants, après avoir traversé en sens contraire les deux fils du galvanomètre différentiel, se réunissent en G, et trouvent là le conducteur Gz qui ferme le circuit.

M. E. Becquerel a d'abord vérifié, au moyen de cet appareil, la loi déjà indiquée, que le S pouvoir conducteur est en rai- '*.

son inverse de la longueur et ^ directe de la section du fil métallique.

Un premier tableau renferme les expériences faites, à la température de 12° 50, avec un fil de fer de 0^- 3223 de diamètre et de longueur variable. La première colonne indique, par la position de la pince C^, les longueurs variables du fil; la seconde, le nombre des divisions du rhéostat, qui donnent des résistances égales à celles des loDgueurs correspondantes des fils de fer ; la troisième, le rapport entre ces deux quantité.

44 TRANSMISSION DE l'ÉLEGTRICITÉ .

Or, ce rapport étant constant, il en résulte que la résistance que détermine Tintroduction du fil de fer dans le circuit augmente bien proportionnellement à la longueur de ce fil, ou, ce qui revient au même, que sa conductibilité est inverse de sa longueur.

Voici ce tableau :