CHAPITRE IIL

De la ferre considérée dans ses rapports avec la transmission dea courants

électriques.

raural» dao» celte seeikm, troi» études importantes à analyser. Des expériences certaines démentrent, en eflist : l"* que la terre est josqu'h un ceruin point conductrice de réicotricité ; 2« qu'elle peut mdnie à la fois Teogendrer et la transmettre ; 3« qu'elle détermine enfin aa transmission par une action parllcolière qa*il importe graudenseni de définir, et dont on peut se faire tout d*abord une idée necta ta disant que la terre, réservoir immense, dissimule T^lectrl* dté qu'elle a reçue, en la faisant se perdre dans son sein. Je siii?rai eneore cetit ibis la marche historique, ei j'enregistrerai d'abord par ordre de date les etpérienoes et les recherches relatifes I la conduc^ tifailité de h Urre.

EKPtelBMCBS Dl ALDINI, ERMAN t BASSR , WaTSON, 8TElRHBlt,

CooiUE.-**- J'ai déjà rappelé les belles eipériences d'Aldini et de Watson. Erman et Basse en firent de semblables, le premier sur la rivière Havel, pris Potsdan, le second sur la rivière Wern, aux environs de Hamel. Le conducteur du télégraphe construit è Munich en 1887 était liiroié d'un fil de cuivre d'une lieue trois quarts d'Allemagne, ter<* minée ses deux extrémités par deux plaques de enivre enfoncées dans la terre. Or, dit M. Steinheil, «quoique la terre ne soit que peu douée de la tecnlté conductrice en comparaison des métaux, le courant gahaBÎqne traversait la distance dont il vient d'être parlé avec une tésiitaiice d'auUnt plus petite qu'on augmenuit dsvanUige la surface des plaques enterrées» • M. Steinheil, comme on le voit, attribuait la transmission du courant à la conductibilité de la terre : j'ai déjà dit que cette expérience constituait par elle-même une très-grande dé* couverte. M. Bain ne veut pas absolument que le savant physicien bavarob Fait précédé dane une carrière qu'il prétend avoir parcourue le premier. Si , dit-il , M. Steinheil avait constaté ce fait en 1837, Il m serait fak aaentioB dans les Ànnateê dé Pt^ggmtdôrff : or,

244 TÉLÉGRAPHIE ÉUECTRIQUE.

M. Poggendorff n'en dit pas un mot, donc Texpénenee n'a pas été faite. Il eut vrai que M. Poggendorflf, je ne sais pourquoi , a gardé le silence sur le tél^raphe de M. Steinheil ; mais let Camptes-rendui de VJcadimie des sciences et un grand nombre d'antres recueils renferment la note que j*ai reproduite dans Thistoire de la télégraphie , chapitre second, page 80.

Dans une note lue en avril ou mai 18^3, dans une réunion de la Société des arts, fâ. Gooke, l'associé de M. Wbeatslone, disait que deux ans auparavant, c'est-à-dire en 1841, quatre ans après Al. Steinheil, il avait ooDstaté par des expériences positives et pteinement saiislaisantes, exécutées d*abord sur le chemin de Blackwall, et ensuite sur les voies de fer de Manchester et Leeds, que la terre pouvait remplacer pleinement la nwMtiédu fil conducteur, ou le fil conducteur de retour, sans qu'on eût à craindre que le courant, s'édiappant par des sd)stances conductrices moins isolées èl d'un tnjet plus court , ne re? lot pas au point de départ II concluait de ce fait que la terre était parfaite* ment isolée; c'éta^it en même temps la considérer comme conductrice de l'électricité. Yolci textuellement ses paroles : « La terre agissant comme un grand réservoir d'électricité, 0U| sous quelques rapports comme un excellent conductem*, la résistance oflérte à la transmisaîoD du fluide électrique est grandement diminuée , et la pile peut agir à une bien plus grande distance avec un fil conducteur d'un plus petit diamètre. »

Expériences m M. Bain. — M. Bain ne veut pas non plus qoe MU. Godce et WbeatStone aient répété en i8&l les expériences bites par M. Steinheil en 1837. Il voudrait avoir découvert le premier, en juin 1843» i"* qu'on trouverait beaucoup d'avantages à utiliser les ré* servoirs d'eau naturelle ou la terre humide pour remplacer dans les télégri^hes élecUriques la moitié du circuit Tokalque ; 2^ que, si l'oa atuche aux deux extrémités d'un fil métallique deux larges surftces de métal , et qu'on mette ces surfaces en contact avec l'eau <m le sol humide, ce double contact donnera immédiatement naissance ii ua courant qui ira, dit-il, du fil à rtiumide et de l'humide au fil. Il syoaie que ces deux faits furent consignés à cette époque dans tous ks te* cueib périodiques de Londres, et que personne ne réclama contre la priorité de cette découverte, qu'il ne voudrait partager qu'avec M. Wright

Il est évident que M. Bain ne peut pas même réclamer la ^nifede

COIIDUCTIBIUTÊ DE LA T£RRE. t4ft

h seconde expérience; Kl. Gaass, comme je Taî proQTé, a réeltemait constaté le premier TapparitlOQ d'un courant électrique dans un fil mis en communication avec le sol par de lai^ges surfaces fixées à ses extrémités, ce qui constitue un fait réellement important. Dduc , dit-on , avance quelque part dans Tun de ses ouvrages que, si Ton pouvait joindre la lune à la (erre par un conducteur métaltiqne , et oonducieur serait parcouru par un courant électrique : c*est une grande et belle idée, mais qui alors ne s*appuyait sur rien. On ajoute même que I>eluc, dans cet énoncé, considérait la (erre et la lune comme deux vastes réservoirs qui, par leur capacité absorbante, détermineraient la circulation et la manifes(a(ion du courant. Cette assertion m'étonne » car elle établirait pour Deluc une prévision que Ton pourrait classer parmi les divinations du génie.

Quoi qu'il en soit de ces questions de priorité , on retrouvera ici avec plaisir le résumé rapide des expériences faites par M. Bain sur 1» rivière Serpentine, dans Hyde Park» en 18/i2.

Il avait vu en 1841 que, si mi conducteur fermé, mis en communication d'une part avec les deux pôles d'une pile, de l'autre avec les extrémités du fil d'un électro-aimant , n'était pas parfaitement isolé dans son passage à travers une masse d'eau, le pouvoir d'attraction de l'électro-aimant ne cessait pas quand on venait à rompre le circuit. Ce fait complexe n'a rien de surprenant; il devint la cause occasionnelle des expériences suivantes.

1* Snr l'un des bords de la rivi^e on avait placé une pile de six éléments, sur Tautre un éleclro-aimant; deux fils partant des pôles de la pile traversaient la rivière et se rattachaient aux extrémités dn fil de Péieetro-aimant Si l'on rompait le circuit en détachant le fil d'un des pôles de la pile, l'attraction de l'électro-aimant ne cessait pas entièrement : si on rompait le circuit en détachant le fil de l'électro-aimant, Fattraction cessait sur-le-champ, l'armature se détachait d'elle-même, mais quand, après quelques minutes, on la rapprochait die s'y fixait de nouveau.

2** A la place de l'électro-aimant on installait dans le circuit un galvanomètre; les déviations de l'aiguille remplaçaient l'attracticm du fer doux.

l^ On n'employait qu'un seul fil conducteur dont les extrémités roulées en spirale plongeaient dans l'eau de la rivière; on plaçait dans le drcoit, snr le rivage, une pile et un galvanomètre. I» circuit était.

t4« rÉLÉGAâPUlË ËLClCTlUQUe.

iêû» cette dispowtien, coin[âété par l'eau interposés entre ki deox extrémités du coaduetenr ; le courant se traosoiettatt parfaitement • et cessait immédiatement quand le circuit était rompu,

à^ L'une des extrémités du conducteur, roulée en spirale, pton* geait dans la riyière, l'autre plongeait dans un puits situé Sur le rivage, I la distance de 150 mèu^ : la pile et le galvanomètre étaient encore placés dans le circuit : le courant passait très-librement, quoique k seconde moitié du conducteur se composât de l'eau du puits, de sa paroi , de la terre et dé l'eau de la rivière,

S<» L*une des extrémités du conducteur , terminée par une surface de métal électro-négatif, plongeait dans un premier réservoir; l'autre extrémité, terminée par une surface de métal éleciro-posiiif, plongeait dans un second réservoir ; il n*y avait plus de pile , le galvanomètre seul était placé dans le circuit que complétait la portion de sol Comprise entre les deux réservoirs : la déviation de Taiguille Constata la présence d'un courant énergique. Cette expérience fait bonneur 11 M. 6ain , qui ne connaiissait pas les essais faits à Gceitingue par M. Gaoss,

6° Les deux plaques métalliques, cuivre et zinc, plongeaient dans la rivière Serpentine et d'un même côté; le courant allant du zinc au cuivre était très-intcnse.

7® Les deux plaques plongeaient encore dans la rivière , mais Tune d'im côté, l'autre de l'autre; le fil conducteur traversait Ja rivière; une partie du courant se perdait dans l'eau^ • S* Une plaque de cuivre était enfoncée en terre dans Hyde*Paiis à plus d'un raîUe de là» une plaque de uno plongeait aussi dans le «A : kê deux plaques étaient réunies par un fil conducteur; on pfah çaîl un galvanomètre dans le circuit ; ou voyait aussitôt se maniloaier uu courant plus ou moins intense, suivant que b surûioe des ptoques était plus ou moins grande et que le sol était plus oo jante humide.

MAL Wrigbt et B^in avaient cru que cette soorce nouvelle d'électricilé serait assez abondante peur pouvoir, dans une multitiade d'applications, dans la télégraphie électrique par exemple, remplacer la pile ou les appareils électro-magnétiques : c'était évidemment nne exagération ; les effets obtenus jusqu'ici sont sans importance réelle. La plus curieuse des applications exécutées en ce genre par M. Baia

COMOUCÏlBlUXJl; D£ LA TEBAf. 247

est DB pendule qui réalise autant qu'on peut le iaire Yiàée chimérique do mouveoient perpétuel ; je le décrirai plus tard.

Après le^ expériences de MM. Wright et fiain vinrent celles de M. Wbeautone sur la Tamise ; nous eo avons déjk parlé, JEUes nous conduiseot aux essais faits en 1844 par VL Matteucci, Voici quels en forent les résoluts.

ExPÊUENCES DE M. MÂTT£i]cq,^Pr0mt^r«#^rf«.-^ «Je pouvais disposer dans ces expériences d*an fil de cuivre long de 4 kilom.« 160; c'était le fil n"* 8 dn commerce, pesant &gr. 690 par mètre courant* hv galvanomètre employé était le galvanomèUv comparable de NoUli.»* J'ai étendu le fil au-dessus d*one longue prairie; il était soutenu par de minces pieux en bois hauts d'un mètre environ . et recouverts de trois couches de vernis.,. Ha pile était un élément de SuQaen.M. lUe est restée constante pendant plusieurs jours.*, 4'ai iait plonger dans un puits une grande lame de fer à laquelle était soudé le fil de cuivre : la sorOace de cette lame en contact avec l'eau était d'environ troie mèires carrés; une seconde lame semblable» soudée k l'autre extré^ mile 9 plongeait paiement dans un autre puits, Dans une première expMeoce les deux puits étaient H 1^ distance de H'^Vi t j'ai lormé d'abord le circuit sans l'adjonction de la pile et avec le seul galvano* mètre ; j'ai eu une déviation de 4 ou 5 degrés, qui a diminué ensuite sans jamais di^Mrattre entièrement : j'ai introduit la pile dans le cir'' cuit en partant de zéro» et la déviation obtenue m'a donné la longueur réduite en fil de cuivre qui représentait la résistance de la por* tlon do circuit composé des lames* de l'eau des puits et de la couche de terre» cette résistance était de 4*20 mètres du fil de cuivre, J'ai en recours 4 deux l[>uiu plus éloignés, distants de 209 mètres* et j'ai comparé rjntensité des deux courants lorsque j'avais dans le circuit: 1* 209 mètres de fil et la terre comprise entre les deux premier» puits* éloignés l'un de l'autri^ de 15 mètres; S"" les mêmes 209 mètres de fil et la terre entre les deux secondb puits, distants de 209 mètres. J'ai obtenu dans les deux cas exactement le même courant. J'ai igoutép soit dans un cas , soit dans l'autre, des longueurs variables de fil de cuivre, et j'ai trouvé la résistance produite par ce fil isUe qu'eUe est donnée pur la théorie,.. I^ns uût troisième expérience, le circuit se composait de 352 mètres de fil et de la terre compride entre les deux puits, distants de 300 mètres : U pile employée donnait dans ee cas d'une manière constante, dans le circuit additîonnei, 26 degrés^ l>an«

249 Tl^XÉGRAPHiË ÉLECTAlQUE.

ane quatrième expéneoce, j'avais 650 mètres de fil et la terre eomprise entre les deux puits , distants de 200 mètres; la déviation a été de 17^ Dans la troisième expérience, j'avais dans le circuit plus de terre et moins de fil; dans la seconde, moins de terre et plus de Gl. Il en résnlte évidemment qu'une couche de terre plus ou moins longue présente la même résistance...; et qu'en opérant à des distances plus grandes, cette résistance de la terre disparaît.

« Ces premières expériences m'ont engagé à opérer plus en grand ; je me suis rendu pour cela sur la grande route qui traverse, par une longueur de quatre milles trois quarts, le parc du Grand-Dtic, tout près de Pise... Les résultats obtenus peuvent se formuler de la manière suivante. Ea faisant circuler un courant dans un fil de cuivre long de 2932 mètres, et à travers une couche de terre de la même longueur, la diminution qui a lieu dans l'intensité du courant est telle qu1l faut non-seulement regarder comme nuHe la résistance de la couche terrestre, mais encore qu'il faut regarder la résistance du fil de cuÎTre qui entre dans lé circuit comme moindre que celle qui est présentée par ce même fil lorsqu'il entre seul dans le circuit Ce fait est singulier... : je crus d'abord que les seules lames plongées dans les puits donnaient un courant sans la pile; je fermai donc le circuit avec la terre et le fil sans pile...; la déviation ne dépassait pas un degré et ne tardait pas à disparaître. . . Je crus alors à l'interventian d'an courant dérÎTé des courants terrestres d'Ampère. . . ; mais, dans quelque direction que le fil fût tendu, la déviation resta la même...

» Le sol de PIse est en grande partie formé d'un terrain d'allavion, dans lequel on trouve l'eau à quelques mètres^ sous terre; j'ai voulu faire des expériences dans un sol différent : je me suis renda pour cela sur les ccdiines de Grespina... Les résultats ont confirmé les faits observés d'abord sur le soi de Pise... De plus, au lieu de la pile et des lames de fer , j'ai attaché au bout du fil d'une part une lame de zinc, de l'autre une lame de cuivre : chacune de ces lames avait un demi^mètre carré de surface, lorsque le fil était long de 2932 mètres j'avais un courant de & degrés. »

J'ai rappelé avec détail les premières recherches de H. Matteucci, parce que le savant Italien y attache une grande importance. II affirme, page 70 de son Manuale di télégraphia elettriea, Pise, 1850 1 qu'il a démontré le premier rigoureusement, dans ses expériences de Pise 18ft&, que dans tout circuit mixte, c'est-à-dire formé d'un fil