CHAPITRE IIL

Du dégagement de l'électricité dans les actions mécaniques.

Des effets électriques produits dans le clivage et la pression.

Le but que l'on se propose dans les expériences relatives au dégagement de l'électricité est de rechercher toutes les causes en vertu desquelles l'état d'équilibre des deux électricités est troublé dans les corps. Cette question se rattache à l'étude des phénomènes molécucaires, comme nous aurons l'occasion de le montrer. Dès lors sa

solution est de première importance pour les sciences physico-chimiques. Dans le dégagement de l'électricité , la quantité obtenue de chacun des deux fluides est d'autant plus considérable qu'on a pris plus de précaution pour s'opposer à leur recomposition au contact ; cohséqucmment plus les corps d'où s'échappent les deux électricités sont meilleurs conducteurs, plus il faut créer d'obstacles pour éviter la recomposition. C'est en cela que consiste l'art de l'expérimentateur, et, malgré les efforts faits depuis vingt ans pour le perfectionner, on ne peut encore recueillir qu'une très-faible portion des deux électricités devenues libres à l'instant où leur équilibre est rompu. On peut dès à présent poser en principe, quel que soit le mode d'action employé, que lorsque la décomposition du fluide naturel se fait plus rapidement que la recomposition, la tension des deux fluides dégagés augmente jusqu'à ce qu'il y ait équilibre entre la décomposition et la recomposition.

A part le but scientifique qu'on se propose quand on étudie le dégagement de l'électricité, il en est un autre très-important qu'on ne doit pas perdre également de vue. En effet , le fluide électrique étant un agent extrêmement énergique, non-seulement comme puissance chimique, mais encore comme puissance mécanique, on doit s'attacher à rc"* chercher les moyens les plus efficaces d'en recueillir la plus grande quantité. Cette question est du même ordre que celle qui concerne la production et l'emploi de la chaleur dans les arts ; car on cherche les combustibles les meilleurs et les plus économiques , ainsi que les procédés les moins dispendieux pour recueillir la plus grande portion de chaleur dégagée dans l'acte de la combustion. Tel est le point de vue sous lequel nous envisageons depuis longtemps la question du dégagement de l'électricité.

Jadis, on considérait le dégagement de l'électricité comme un phénomène isolé ne se rattachant à aucun autre , et mettant seulement en évidence une propriété de la matière. Fabroni, et après lui Davy, sont les premiers qui aient essayé de démontrer que ce dégagement avait des rapports avec les affinités qui se manifestent dans le contact des corps. Depuis lors , le dégagement de l'électricité a été étudié, particulièrement dans ses rapports avec les actions chimiques; il en est résulté que l'on a reconnu la présence de l'électricité dans une foule de circonstances où on ne la soupçonnait pas même jadis. Quiconque veut aujourd'hui créer une théorie électro-chimique doit commencer par faire une étude approfondie des phénomènes relatifs au dégagement de l'électricité , surtout dans les actions chimi-

386 TBAITÉ DE PHYSIQUE.

ques , si Ton ne veut courir la chance de l'établir sur des bases peu stc(bles.

Lorsqu'une substance quelconque, un sel, par exemple, est dissous dans un liquide, si ce dernier est enlevé peu à peu, les molécules, à mesure qu'elles se rapprochent, sont soumises davantage à la force d'agrégation, c'est-à-dire à la force qui s'exerce entre les molécules similaires ; mais bien que les molécules soient semblables, il n'est pas dit pour cela que chacune d'elles soit identique dans toutes ses parties ; car si cela était, on ne voit pas comment la force d'agrégation pourrait s'exercer entre des parties douées de facultés absolument semblables. On est donc conduit à admettre que chaque molécule possède au moins deux faces douées de propriétés différentes, et que la réunion de deux molécules contiguës doit se faire suivant deux faces non semblables. Voyons actuellement si, en séparant deux molécules contiguës, semblablement placées, on ne produirait pas des effets électriques capables de nous éclairer sur l'intervenlion de l'électricité dans l'attraction moléculaire. Pour cela, nous allons examiner successivement ce qui se passe dans le clivage, la pression et la séparation rapide de deux disques de verre que Ton fait adhérer ensemble.

Lorsque Ton clive rapidement une lame de mica dans l'obscurité, on aperçoit toujours une faible lueur phosphorique dont la cause a été un mystère jusqu'à ce qu'on ait fait l'expérience en fixant une tige isolante à chacune des faces opposées de cette lame, afin de pouvoir les séparer et les présenter à un électroscope. On trouve alors que chacune des faces séparées possède un excès d'électricité contraire , dont l'intensité est d autant plus grande que la séparation a été plus rapide. Ce phénomène ayant toujours lieu , quelque mince que soit la lame de mica, on peut en conclure qu'il se reproduirait encore à la limite, c'est-à-dire, s'il était possible de séparer l'une de l'autre deux molécules. Ces faits prouvent deux choses :

1*^ Que les molécules possèdent au moins deux faces douées de fecultés différentes; car, sans cela, on ne voit pas pourquoi une des lames donne une électricité et l'autre lame l'électricité contraire; 2° que chacune de ces faces manifeste une polarité électrique à l'Instant où l'on détruit la force d'agrégation. Les actions chimiques, comme nous le prouverons, conduisent aux mêmes conséquences.

Le mica n'est pas la seule substance qui possède la propriété éleetrique de clivage, nous la retrouvons dans le talc feuilleté du Saint- Gothard, ainsi que dans toutes les substances cristallisées rangées

ÉLECTBIGITÉ. 387

parmi les corps mauvais ou médiocres conducteurs. On peut donc poser en principe que toutes les fois que l'on sépare deux molécules en contact, chacune d'elles emporte un excès d'électricité contraire, pourvu toutefois que les corps auxquels elles appartiennent ne soient pas tellement bons conducteurs que la recomposition des deux électricités devenues libres suive immédiatement leur séparation.

Pour réussir dans ces expériences, il faut enlever aux cristaux la couche d'eau hygrométrique qui adhère ordinairement à leur surface, et porter rapidement les parties séparées dans Télectroscope de Coulomb.

Deux lames de mica détachées du môme cristal , rapprochées l'une de l'autre et légèrement pressées jusqu'à les faire adhérer, sortent de la compression chacune avec l'état électrique qu'elle possédait à l'instant du clivage. L'effet est particulièrement marqué quand on élève légèrement la température de celle des lames qui possédait l'état négatif en sortant du clivage.

Il est facile d'expliquer maintenant pourquoi l'on ne peut recueillir d'électricité libre quand on broie, dans un mortier d'agate, des cristaux de substances conduisant mal l'électricité, car il y a recomposition immédiate des deux électricités contraires dégagées sur deux lamelles contiguës. C'est par le même motif que l'on n'obtient aucun effet électrique lorsque l'on brise des corps cristallisés irrégulièrement ou formés de parties groupées confusément, comme des tubes de verre, des bâtons de gomme laque, etc., etc. On conçoit de même pourquoi l'on n'observe aucun signe d'électricité libre dans le clivage d'un cristal conducteur de l'électricité, comme la galène, les pyrites et autres, attendu que la vitesse de séparation ne peut jamais être assez grande pour empêcher la recomposition des deux électricités à l'instant où elles se séparent. A défaut d'électricité libre, on pourrait constater la présence de cet agent au moyen des effets électriques de mouvement : à cet effet , le cristal devrait être mis en communication par deux points avec les bouts du fil d'un galvanomètre. Il est infiniment probable qu'en clivant rapidement le cristal, les deux électricités provenant de la destruction de l'attraction moléculaire en suivant le fil , pour se recombiner, produiraient un courant qui réagirait sur l'aiguille aimantée.

Passons aux effets électriques produits lors de la destruction de r.attraction moléculaire entre deux substances hétérogènes. Si l'on verse dans un verre conique , préalablement chauffé , du soufre en fusion, et que l'on plonge dedans avant qu'il soit refroidi un tube de

S88 TBÀtTE DE PHYSIQUE.

\erre, pour retirer le soufre du verre, on trouve, après la solidification, que, lorsque Ton enlève le cône de soufre, le verre possède un excès d'électricité négative, et le soufre un excès d'électricité contraire. Le chocolat, l'acide phosphorique, après leur solidification dans un verre, donnent des effets semblables, ainsi que le proto-chlorure de mercure lorsque, l'ayant fait sublimer dans le col d'un matras, on en sépare rapidement quelques portions avec un tube isolant, à l'extrémité duquel se trouve un peu de cire molle. Nul doute que, dans ces expériences, l'effet ne provienne de la destruction de l'attraction exercée par les molécules des deux surfaces qui adhèrent l'une à l'autre. On est porté à croire que, lorsque le soufre s'attache au verre, il y a également production d'effets électriques que l'on ne peut reconnaître à l'aide de l'expérience , mais qui doivent être en sens inverse des précédents.

Nous sommes conduit naturellement à parler du dégagement d'é* iectrieité par pression, c'est-à-dire, des effets électriques qui ont lieu quand on presse deux corps l'un contre l'autre jusqu'au point de les faire quelquefois adhérer.

Libes est le premier qui ait observé qu'en posant sur un disque de bois recouvert de taffetas enduit d'une couche de résine élastique , un disque de laiton fixé à un manche de verre, avec la précaution de ne lui faire éprouver aucun frottement , si l'on presse légèrement le taffetas gommé , le disque de métal prend un excès assez considérable d'électricité négative : les effets sont invei'ses en pressant avec frottement; des disques d'argent, de zinc, etc., ont donné des effets semblables. Cette différence entre les effets de pression et ceux de frottement est des plus remarquables, et n'a pu être expliquée jusqu'ici.

Plus tard, flaùy trouva qu'un cristal de spath d'Islande et quelques autres substances minérales jouissent de la propriété de devenir électriques par la simple pression des doigts ; mais cette propriété n'est pas aussi restreinte qu'il le pensait, car elle appartient à tous les corps, même à ceux qui sont conducteurs, pourvu qu'ils soient isolés. Pour mettre le fait en évidence, on forme, avec les substances que Ion veut essayer, des petits disques d'une épaisseur de quelques millimètres que l'on adapte à des manches parfaitement isolants ; on prend un manche dans chaque main , et l'on presse les disques l'un contre l'autre ; après les avoir retirés du contact, on les présente au disque de clinquant de l'électroscope de Coulomb préalablement clectrisé 5 on trouve alors que les deux corps possèdent chacun

une électricité contraire, pourvu toutefois que le corps soit mauvais conducteur: le liège et le caoutchouc, pressés l'un contre l'autre, donnent, le premier Télectricité positive, le second l'électricité négative.

Les substances minérales cristallisées ayant un aspect vitreux, tei« les que la chaux sulfatée , la chaux fluatée , la baryte sulfatée, prennent l'électricité positive quand elles sont pressées avec le disque de liège. Des fruits, tels que l'orange, comprimés par un disque de même nature, lui communiquent, au contraire, un excès d'électricité positive ; à mesure que le fruit se dessèche et perd de son élasticité, la faculté de s'électriser diminue. Plusieurs causes tendent à modifier le dégagement de l'électricité par pression : la première est le plus ou moins de conductibilité des corps. Si Ton emploie , par exemple, un disque de moelle de sureau et un disque de métal , il n'y a aucun effet produit, et il en est encore de même toutes les fois que des substances pressées sont conductrices de l'électricité. Il paraît qu'à l'instant où l'on exerce la pression, il se forme un nouvel état d'équilibre entre les deux fluides qui composent le fluide naturel des molécules en contact : tant que dure la pression , ces deux fluides sont neutralisés l'un par l'autre; ainsi, malgré leur attraction réciproque, leur tendance à passer d'un corps dans l'autre, ils trouvent dans la pression une force qui neutralise ces deux actions. Quand les corps sont bons conducteurs, dès l'instant qu'une diminution de pression a lieu, les deux fluides se recombinent instantanément, quelle que soit la vitesse de séparation, tandis que, lorsque l'un d'eux n'est pas bon conducteur, une diminution de pression n'entraîne pas immédiatement la recomposition des deux électricités, laquelle met plus ou moins de temps à s'effectuer, suivant le degré de conductibilité des deux corps pressés. L'expérience suivante met en évidence l'influence de la vitesse de séparation dans les effets électriques de pression :

Pressez un disque de liège sur une orange, et retirez-le ensuite vivement, il emporte avec lui un excès d'électricité positive assez considérable; mais si on ne le retire que lentement, on trouve que cet excès va en diminuant ; et si la vitesse de séparation est très-lente, elle devient à peine sensible.

La chaleur modifie les phénomènes de pression. Si l'on prend un bouchon de liège bien sec , et qu'on le coupe par la moitié avec un instrument tranchant, en pressant les deux parties séparées l'une cpntre l'autre, assez ordinairen^ent elles prennent chacune un e^cès 4'é^

390 TBAITfi D£ PHYSIQUE.

lectricité contraire ; mais il arrive souvent aussi qu'elles ne sont pas éleetrisées. Si Ton élève de quelques degrés la température de l'un des deux disques^ celle de l'autre restant constante, on trouve que la partie chauffée prend à Tautre l'électricité négative. Deux morceaux de spath d'Islande , à la même température , ne sont pas électriques par pression; mais il suffit d'une différence très-légère pour leur donner cette faculté. A température égale, les deux disques de liège ne doivent leurs facultés électriques de pression qu'à une différence dans l'état de leur surface : celle qui a le plus d'aspérités prend toujours à l'autre l'électricité négative. L'état des surfaces dans les corps mauvais conducteurs influe aussi sur leur qualité conductrice , car le spath d'Islande , qui est rangé parmi les corps les plus mauvais conducteurs (puisqu'il conserve pendant des semaines entières l'électricité qu'on lui a communiquée), devient suffisamment bon conducteur quand on lui a enlevé son poli, pour qu'il soit nécessaire de l'isoler si l'on veut qu'il conserve son électricité. Les aspérités déterminent donc non-seulement l'espèce d'électricité que doit prendre un corps mauvais conducteur, mais elles modifient encore son pouvoir conducteur.

Pour mesurer les effets électriques de pression, il faut un appareil qui permette à volonté de varier les causes qui influent sur leur production (*). L'expérience prouve que les intensités électriques croissent proportionnellement aux pressions, pour des pressions qui ne dépassent pas 10 kilogrammes. Cette loi s'étend-elle à des pressions plus élevées? Il est difficile de répondre à cette question. M. Péclet a entrepris à cet égard quelques recherches , en vue particulièrement de déterminer l'influence de la pression, de la vitesse, etc., sur le dégagement de l'électricité dans le frottement; mais les résultats qu'il a obtenus ne peuvent être appliqués en rien au cas actuel; nous en parlerons, au surplus, en traitant des effets électriques de frottement. Nous ferons seulement remarquer qu'il est probable que la quantité d'électricité que prend chaque corps pendant qu'on le comprime est dépendante du degré de l'attraction que les molécules des surfaces exercent les unes sur les autres ; mais comme on ne peut apprécier les rapports existant entre l'attraction et la pression, ou le rapprochement plus ou moins grand des molécules, il est impossible de déterminer les rapports entre les quantités d'électricité correspondantes. La difficulté de séparer instantanément les deux corps corn»

(*) Voye?; Traité de Vélectrklté et du magnétisme, t, n,'p, joo^

primés 9 sans passer par des pressions intermédiaires , successives, rend pour ainsi dire impossible la détermination des rapports en question.

On serait peut-être porté à croire que la chaleur dégagée dans la pression est la cause du dégagement de rélectricité ; rexpérience suivante prouve le contraire, en même temps qu'elle montre Tinfluence du rapprochement des molécules pour augmenter le dégagement de rélectricité quand on vient à séparer les corps. Deux corps se trouvant sous l'action d'une certaine pression, si l'on vient à diminuer celle-ci de moitié, l'effet de la pression perdue subsiste pendant \m temps dont la durée dépend du degré de conductibilité ; de sorte que si l'on retire immédiatement ces corps de la compression, chacun d'eux emporte avec lui un excès d'électricité contraire, plus grand que celui qui est dû à la pression restante. Maintenant , au lieu de séparer les corps lorsque la pression a été diminuée , on rend celle qui a été enlevée , et l'on répète plusieurs fois ce mode d'action. Une lame de spath d'Irlande et un disque très-mince de liège ont donné par exemple les résultats suivants. Ces deux corps étant d'abord sous lapression de 4 kilogrammes, on a réduit celle-ci de moitié sans déranger le contact ; et une minute après on les a séparés. La tension électrique de chaque disque était représentée par 1 70 ; si la séparation eût eu lieu pendant la pression de 4 kilogrammes, la tension aurait été de 250, et pendant la pression de 2 kilogrammes , de 125 , moitié de la précédente : on voit donc que, dans le premier cas, l'effet produit par la pression qui a été perdue subsiste encore en partie. Au lieu de séparer les corps, quand on a réduit la pression de 4 à 2 , on leur rend la pression qui a été enlevée , et Ton répète plusieurs fois ce jeu alternatif de pression simple et de pression double. On trouve, en définitive , que le disque de liège ne possède jamais plus que l'intensité 250 , relative à la pression la plus forte.

En considérant la manière dont le dégagement de l'électricité croît dans les corps par l'augmentation de la pression , ne peut-on pas y rapporter certains phénomènes lumineux dont on ne connaît pas encore bien l'origine? On dit, par exemple, que dans les mers polaires il arrive souvent que des blocs de glace , en se heurtant, font jaillir la lumière. Ces blocs énormes arrivent à la rencontre les uns des autres avec des quantités de mouvement considérables ; leurs parties constituantes doivent donc éprouver une compression énorme qui les constitue dans un état électrique différent ; mais aussitôt que la compression a cessé y Içs dçujç électricités se reçombinent epsemblç

pour former da fluide neutre, et il en résulte une lumière plus ou moins vive , selon la tension de rélectricité dégagée.

Du dégagement de Véleclriciié par frottement

Pour bien étudier les effets du dégagement de rélectricité par frottement , nous commencerons par les métaux dans lesquels ces effets ne sont pas aussi variables que dans les corps mauvais conducteurs, lorsqu'il existe de légères différences dans Fétat de leur surface.

Si Ton soude à chacun des bouts du fil d'un multiplicateur à fil court une plaque de métal différent , que Ton passe chaque bout dans un bouchon de liège évidé, de manière à pouvoir enchâsser dedans la soudure, ainsi qu'une portion de la plaque, et mastiquant celle-ci sur le bouchon afin de ne pas l'échauffer par le contact de la main , et que l'on pose l'une sur l'autre les deux plaques, il n'y a aucun effet produit à égalité de température ; mais pour peu qu'on les fasse glisser légèrement avec frottement l'une sur l'autre, chacune d'elles prend un excès d'électricité contraire dont la recomposition par l'intermédiaire du fil multiplicateur donne naissance à un courant électrique. En soumettant ainsi à l'expérience un certain nombre de plaques métalliques, on forme le tableau suivant, dans lequel chaque métal est négatif par rapport à ceux qui le suivent, et positif par rapport aux métaux qui le précèdent :

Bismuth.

Palladium.

Platine.

Plomb.

Etain.

Nickel.

Cobalt.

Cuivre. •

Or.

Argent.

Iridium,

Zinc.

Fer.

Cadmium.

Arsenic.

Antimoine.

Anthracite.

Peroxyde de manganèse,

ÉLGGTBIGITÊ. 393

On voit que la plupart des métaux qui jouissent à peu près des mêmes propriétés physiques et chimiques, ou qui se trouvent associés ensemble^dans la nature, sont placés à côté les uns des autres; nous citerons le palladium et le platine, le plomb et Tétain, le nickel et le cobalt, le cuivre , l'or et l'argent , le zinc, le fer et le cadmium : Tiridium fait exception. Ce rapprochement n'est pas sans intérêt , puisqu'il tend à montrer, comme on l'a déjà avancé , que les propriétés électriques des corps ont des rapports plus ou moins directs avec leurs propriétés physiques ou chimiques. On verra plus loin que cet ordre est le même que celui obtenu avec des circuits composés de deux métaux semblables, quand on élève la température des points de jonction. Nous examinerons jusqu'à quel point la chaleur intervient dans le frottement. Les effets étant encore les mêmes quand les surfaces sont dépolies, doivent dépendre, par conséquent, de la nature particulière de chaque métal.

Au lieu de plaques , opérons avec des cylindres fer et cuivre , d'un décimètre de longueur , et de manière que les mêmes points de l'un d'eux parcourent continuellement la surface du second; ces points étant continuellement soumis à l'action du frottement , s'échaufferont davantage que les points de la surface du second, et cependant le résultat sera encore le même que si l'inverse avait lieu. Cette expérience prouve que le plus ou moins de frottement, et par suite le plus ou moins de chaleur dégagée, n'exerce aucune influence sur Tespèce d'électricité prise par chaque corps. Tâchons d'interpréter les effets produits : prenons deux lames, l'une de bismuth, l'autre d'antimoine , soudées chacune à l'un des bouts du fil d'un multiplicateur ; si on les frotte l'une sur l'autre, il y a dégagement d'électricité. Les deux électricités, devenues libres, se recombiuent aussitôt, partie sur la surface même du contact , partie en suivant le fil du multiplicateur ; de sorte que Taiguille aimantée n'accuse qu'une très-faible portion des électricités devenues libres. Pour avoir un maximum d'effet, il faut , tout en maintenant le contact , séparer rapidement les parties frottées; on conçoit, en effet, qu'une portion des deux électricités éprouve d'autant moins de difficulté à suivre le circuit du multiplicateur pour se recombiner, que la distance qui sépare les parties frottées est plus grande, c'est-à-dire que le frottement a été plus rapide. L'expérience suivante vient à l'appui de cette explication. Au lieu de passer les deux lames l'une sur l'autre avec frottement, si on les presse ou qu'on les frappe fortement , mais de manière à éviter un frottement latéral , il ne se produit pas de courant, et par conséquent

point de dégagement apparent d*électricité , quoique les surfaces soient plus fortement ébranlées que lorsque Ton frotte les deux lames légèrement Tune sur l'autre. Il faut donc, puisque les mêmes points des surfaces restent constamment en contact, que Télectricité dégagée sur chacune des lames n*ait plus eu besoin , pour se recombiner, de suivre le fil du multiplicateur, et que la recomposition se soit opérée instantanément au contact même des parties pressées.

Si Ton obtient des effets électriques dans le frottement de deux métaux hétérogènes, on les retrouve encore dans le frottement des molécules liées entre elles par la force d*agrégation. Voici comment M. Peltier le prouve : On prend un fil de cuivre non recuit , d'une vingtaine de mètres de longueur, que l'on met en rapport avec un multiplicateur thermo-électrique; puis on forme un grand cercle, soutenu de distance en distance par des supports; on le place alternativement dans le méridien magnétique , dans un plan perpendiculaire ou dans une position intermédiaire , afin de faire la part inductive du globe. L'équilibre de température étant établi, on soulève ou l'on baisse une partie du fil ; il se forme alors des flexions qui ne peuvent avoir lieu sans un déplacement de particules , et par suite , sans qu'il y ait dégagement d'électricité. Quelquefois il arrive qu'il n'y a aucun effet produit, parce que tout est symétrique de chaque côté de la partie qu'on a courbée : mais il suffit d'écrouir une portion de l'arc, au moyen de la torsion ou de la percussion, ou bien de la recuire, pour faire naître ensuite un courant par la simple flexion du fil. Ce courant ne peut être attribué à l'induction terrestre , puisqu'il se manifeste, quelle que soit la position du circuit par rapport au méridien magnétique.

On obtient encore un courant en frottant un fil avec les doigts ou avec du drap ; on le provoque même en étirant à la filière un fil de cuivre recuit , dont les deux bouts sont en communication avec un multiplicateur.

Pour concevoir ces phénomènes, il faut se rappeler les effets électriques de clivage. Nous avons montré que lorsqu'on détruisait la force d'agrégation, chacune des parties séparées possédait un excès d'électricité contraire, dont la nature devait dépendre de l'espèce de polarité que possédait la face de la molécule en contact avec celle de l'autre, en admettant, bien entendu , comme tout porte à le croire, que toutes les faces de la même molécule ne jouissent pas des mêmes propriétés ; car si cela n'avait pas lieu, on ne voit pas comment Pattraçtion moléçuteir.e pourrait s'ej^erç^r çijtre des particules doot tp*

tes les fa^es seraient douées des mêmes propriétés. Cela posé , lorsque Ton déplace momentanément, par le frottement ou autre action mécanique, les molécules d'un fil ou d'une lame de métal , on opère en quelque sorte un clivage momentané qui doit rendre libres les deux électricités entourant deux molécules contiguës, et si une portion de ces deux électricités, par des circonstances que nous ne pouvons prévoir, trouvait delà facilité à suivre le circuit du multiplicateur pour reformer du fluide neutre, il y aurait alors un courant qui réagirait sur l'aiguille aimantée. Ne pouvant pénétrer par aucun moyen dans l'intérieur des corps opaques, on ne peut qu'indiquer la cause générale des effets, et nullement les circonstances particulières qui déterminent le courant électrique à cheminer dans un sens, dans un autre, ou à ne pas se manifester.

Dans les recherches relatives à la production des courants électriques au moyen des actions mécaniques , il faut se mettre en garde contre l'induction magnétique terrestre, dont l'action est telle, que l'on ne peut remuer un corps conducteur sans y faire naître des courants instantanés. Nous devons donc, dès à présent, entrer dans quelques détails sur Tactiou inductive du globe.

On sait que lorsqu'un corps électrisé est placé à peu de distance d'un autre qui ne l'est pas, l'électricité naturelle de ce dernier est décomposée ; l'électricité de signe contraire à celle du premier est attirée, tandis que l'électricité de même nom est repoussée dans la partie opposée. On dit alors que le corps est électrisé par influence. Il se produit un effet analogue quand un fil de métal , parcouru par un courant électrique, est placé à peu de distance d'un autre fil de métal formant un circuit fermé. Si les deux bouts du fil sont en rapport avec un multiplicateur, on obtient, en fermant le circuit, un courant instantané dirigé dans un sens opposé du premier, tandis qu'il chemine dans le même sens quand on interrompt le circuit. Nous ferons connaître plus tard les moyens à l'aide desquels on met cette propriété en évidence.

On produit également un courant d'induction en introduisant dans une hélice électro -magnétique en rapport avec un multiplicateur, la moitié d'un aimant; le sens du courant dépend du pôle introduit; en retirant l'aimant, le courant est dirigé en sens inverse. Or, le globe terrestre , pouvant être considéré comme un aimant formé de courants circulant de l'est à l'ouest , doit produire également des effets d'induction dans les lames métalliques, pour peu qu'on les change de place. L'expérience suivante »e laissç aucun doute à cet égard,

896 tràfib de physique.

On prend un fll de cuivre de trois mètres de longueur et d'un millimètre de diamètre, on le met en communication avec les deux extrémités du fil du multiplicateur, puis on lui donne la forme d'un rectangle dont la partie supérieure peut être portée en avant ou en arrière sur le multiplicateur, tandis que la partie inférieure et le multiplicateur qui lui est attaché, restent immobiles. Toutes les fois que Ton fait passer le fil sur le multiplicateur, de droite à gauche, Taiguille est déviée sur-le-champ. La déviation a lieu dans un autre sens, quand on fait repasser le fil en sens inverse de la première fois. En répétant souvent ces mouvements de manière à ne pas contrarier les oscillations de Taiguille aimantée, on finit par obtenir une déviation de 90°. L'effet produit croît avec la longueur du fil mobile et l'espace qu'il parcourt.

On conçoit après cela, que, lorsque l'on frotte deux lames de métal, on doive se mettre en garde contre les effets d'induction magnétique que nous venons d'indiquer. Nous allons montrer l'erreur que l'on commettrait si l'on n'y avait pas égard.

Si l'on place horizontalement, dans le méridien magnétique, une lame de cuivre de cinq décimètres de long et de six centimètres de large en communication avec un multiplicateur, et qu'on passe dessus, avec frottement, une seconde lame de même métal également en relation avec le multiplicateur, et tenue à la main avec un manche de bois, afin que la chaleur de la main n'échauffe pas le métal ; douze frictions, dirigées toujours du nord au sud , produisent une déviation de l'aiguille aimantée. Dans une expérience, le sens de la déviation annonçait que la lame avait pris réiectricité négative; les frictions opérées du sud au nord produisirent une déviation de même étendue, mais en sens inverse.

En laissant toujours la grande lame dans le méridien magnétique, et l'y plaçant de champ, c'est-à-dire, de manière que la face de six centimètres soit verticale, les frictions de la face occidentale, quelle que soit d'ailleurs cette face, conduisent toujours à une déviation notablement plus forte que les frictions de la face orientale. M. Peltier, auquel est due cette expérience , a reconnu que lorsque la lame de cuivre est dans une position horizontale, le frottement de la face supérieure donne toujours une plus forte déviation de l'aiguille aimantée que le frottement de la face tournée vers la terre ; des lames de zinc, de plomb et d'étain se comportent de même.

On voit donc que, dans les expériences relatives au dégagement d'électricité produit par le frottement des métaux ou autres corps

conducteiirs, on ne saurait se dispenser de se mettre en garde contre les effets d'induction terrestre, quand ce dégagement, toutefois, donne naissance à des courants électriques; car il n'en est plus de même si Ton a pour but seulement d'observer des effets de tension. Pour obtenir ces derniers, il faut adopter un autre mode d'expérimentation. L'un des métaux doit être réduit en limaille plus ou moins fine , mais non en poussière capable d'adhérer aux surfaces sur lesquelles on les projette. On fixe une lame de métal , ou plutôt un plateau de métal, à l'extrémité supérieure de la tige verticale d'un électroscope de Bohnenberger ; l'on tient au-dessus, dans une position inclinée, la lame de métal sur laquelle on veut exercer le frottement, et qui est mise en communication avec la terre, afin de donner écoulement à réiectricité qu'elle prend dans le frottement des limailles; sans quoi cette électricité porterait une perturbation dans les effets cherchés. On prend des limailles que Ion met dans une capsule de métal ou autre , et on les projette sur la lame inclinée. £n tombant elles n'y font que séjourner un instant très-court, et viennent serendre dans la capsule, en lui communiquant l'électricité qu'elles ont prise dans leur frottement sur la lame, et dont la présence est accusée par l'électroscope. Voici les résultats obtenus avec diverses limailles : la limaille d'un métal, en tombant sur une lame de ce métal, prend un excès d'électricité négative, et la lame un excès d'électricité contraire. L'effet est d'autant plus marqué que la limaille est plus fine et le choc plus rapide. Les métaux en limaille se comportent donc, par rapport aux métaux en masse, comme les corps dépolis relativement aux corps polis dans les phénomènes de frottement. Cette propriété est moins sensible avec l'or, l'argent et le platine qu'avec les métaux oxydables. La limaille de cuivre est négative avec les lames de zinc, de plomb, d'étain, de fer, de bismuth, c'est-à-dire, avec les métaux plus oxydables que le cuivre , tandis qu'elle ne donne aucun signe d'électricité avec le platine, l'or et l'argent. En soumettant d'autres limailles à l'expérience, et comparant les résultats, on est conduit à admettre que les métaux en limaille, quand ils tombent sur une lame de métal , ont une grande tendance à prendre l'électricité négative ; mais que cette tendance n'empêche pas que la limaille d'un métal oxydable ne soit positive, par rapport aux métaux les moins oxydables. On trouve effectivement que le zinc en limaille est positif, par rapport aux substances en lame dont les noms suivent : le platine, For, l'argent, le carbure de fer, le persulfure de fer, le cuivre et l'étain ; il est négatif, au contraire , par rapport au zinc, au bismuth, à

398 TBAITB BB PHYSIQUE.

l'antimoine et au fer , mais plus fortement avec le premier qu'avec les autres; il ne donne enfin aucun signe d'électricité avec le peroxyde de manganèse.

Les oxydes métalliques ainsi que leurs sulfures sont négatifs par rapport à leurs métaux respectifs. Il faut éviter, nous le répétons, que les poussières soient trop fines, sans cela elles adhèrent aux surfaces, et les effets de frottement sont nuls.

Pour interpréter ces résultats généraux, il faut prendre en considération, 1° la force d'agrégation; 2° la différence d'ébranlement qu'éprouvent les molécules des surfaces des limailles et des lames; 3° l'oxydation des métaux; 4" l'influence de la chaleur dégagée; ô" l'action des métaux les uns sur les autres. Nous n'avons pas encore toutes les données nécessaires pour examiner l'influence de ces di^érentes causes. Nous nous contenterons seulement de rapporter les résultats obtenus, quand on fait varier successivement la température des lames et celle des limailles.