Soit p le poids du métal, d sa densité et c sa cha

Fig. 45.

leur spécifique moyenne, la température t à laquelle il sera porté à partir de zéro par la quantité de chaleur Q, sera, en négligeant la déperdition par rayonnement,

]ldc'

Pour un métal donné, la température ne dépend donc que du poids ; elle est d'autant plus élevée que le poids est plus petit, c'est-à-dire que le fil est plus fin et plus court. Pour deux fils de même poids, elle est en raison inverse de la chaleur spécifique ; enfin pour deux fils de même section et de même longueur, elle varie en raison inverse du produit de la densité d parla chaleur spécifique, c'est-à-dire de la capacité calorifique de l'unité de volume.

67. — Si on veut obtenir la fusion du métal, on déterminera le poids du fil par l'équation

p(cT + À) = Q,

dans laquelle T représente la température et X la chaleur de fusion du corps.

Tous les métaux peuvent être ainsi fondus ou volatilisés ; le fer se réduit brusquement en gouttelettes qui brûlent en projetant des étincelles et donnent de l'oxyde de fer. Les cordons de soie à filet d'or, d'argent ou de cuivre conviennent très bien pour ces expériences. Une décharge même médiocre suffit à les volatiliser avec explosion.

Le métal disparaît complètement en fumées qui se déposent rapidement. On les recueille facilement sur une carte appliquée contre le fil et sur laquelle elles laissent une tache de forme et de couleur caractéristiques {fig. 46). La soie reste généralement intacte.

L'explosion qui accompagne la volatilisation du métal est le signe d'un ébranlement violent de l'air. Si l'expérience se fait au milieu de l'eau, en plongeant dans un verre, par exemple, les deux extrémités de l'excitateur qui portent le fil [fig. 47), cet ébranlement, transmis par un fluide incompressible, brise le verre avec un grand fracas . L'effet peut être comparé à celui d'une torpille.

Dans l'expérience connue sous le nom de Porù^ait de Franklin {fig. 48), on volatilise par la décharge une feuille

Fig. 46.

Fig. 4:

d'or appliquée contre un papier découpé qui représente le portrait de Franklin ; de l'autre côté de la découpure on place

un ruban de soie blanche et le tout est fortementprepsé entre deux planchettes. Les vapeurs d'or traversent la découpure et en reproduisent le dessin en noir sur le ruban.

68. Passage de la décharge à travers les corps mauvais conducteurs. — Si on interpose dans le circuit un corps mauvais conducteur, la plus grande partie de l'énergie se dépense en tra-

Fig. 48.

Vis. 5o.

vaux mécaniques de déchirement et de rupture. Une feuille de papier, une carte, une lame mince de verre sont percées facilement même par d'assez faibles décharges.

EFFETS DE LA DÉCHARGE. li

Dans rexpérience du perce-carte {fig. 49), le trou présente des bavures des deux côtés et si les deux pointes sont à des tiauteurs différentes, il est plus près de la pointe négative.

L'étincelle traverse plus difficilement la lame de verre ifig. 5o). La plus grande difficulté de l'expérience est d'empêcher l'étincelle de contourner la lame. 11 est bon de noyer la pointe supérieure dans une goutte d'huile. Avec de fortes batteries on peut percer des lames de verre de plusieurs centimètres d'épaisseur ; il faut alors que les deux pointes soient complètement noyées dans un corps mauvais conducteur, comme la cire ou la résine ou encore mieux un mélange de ces deux corps.

69. Propagation de la décharge par la surface des corps mauvais conducteurs. — Cette propriété de la décharge de se propager facilement à la surface des mauvais conducteurs donne lieu à de très beaux phénomènes. Quand une batterie est assez fortement chargée pour que la décharge spontanée entre les armatures soit imminente, on entend des craquements et on voit en même temps de nombreux traits de feu parcourir en se ramifiant la surface nue des bouteilles.

On obtient de très beaux effets en recouvrant une lame de verre avec une feuille d'étain d'un côté seulement. On met l'une des branches de l'excitateur en contact avec l'étain et l'autre à une petite distance en avant de la surface nue. Chaque décharge donne de très belles ramifications.

Les étincelles qui cheminent ainsi le long du verre y laissent une trace permanente qu'on peut mettre en évidence en soufflant sur la surface de manière à y déposer un peu de buée. Ces dessins ont été appelés figures roriques.

On facilite beaucoup la propagation de l'étincelle à la surface des corps mauvais conducteurs en répandant sur ceux-ci des parcelles conductrices. Ainsi on obtient de très beaux effets avec la bouteille étincelante {fig. 5i) qui est une bouteille de Leyde dont l'armature extérieure, au lieu d'être continue, est formée de grains de limaille collés avec du ver-

nis. L'armature intérieure est prolongée par une bande d'étain jusqu'à une petite distance de la surface métallisée. Chaque étincelle qui éclate entre les deux armatures se ramifie dans cette dernière.

A ces phénomènes peuvent se rattacher ceux des tubes et

des carreaux étincelants [fig. ^i) obtenus en collant sur la surface du verre à la suite les uns des autres de petits losanges découpés dans une feuille d'étain et entre lesquels l'étincelle éclate simultanément, en donnant la sensation d'une ligne lumineuse continue.

70. Décharge disruptive - — La décharge disruptive se présente sous des formes très diverses qu'on peut cependant ramener à trois types, Vétmcelle, Vaigrette et les lueurs.

Toutes ces formes ont un caractère commun, c'est malgré leur très courte durée de ne pas correspondre à un phénomène simple. L'observation au moyen d'un miroir tournant montre qu'une décharge est un phénomène intermittent résultant de la succession d'un grand nombre de décharges et présentant le plus souvent un caractère oscillatoire bien marqué, comme si l'électricité allait d'une arma-

Fiff. 5i

Tiff. 52.

turc à l'autre jusqu'à ce qu'elle ait perdu toute son énergie. L'éfincelle, quand elle est courte, apparaît comme un trait

Fig. 53.

rectiligne très lumineux, d'autant plus épais que la quantité d'électricité mise en jeu est plus considérable. Au fur et à mesure que la distance augmente ou que la capacité du conducteur diminue, le trait devient de plus en plus grêle, moins lumineux, prend la forme d'un zigzag (fig. 53), tend à se ramifier de plus en plus et à passer à l'état d'aigrette.

La production de l'étincelle est accompagnée d'un bruit sec dû à l'ébranlement violent du milieu. Cet ébranlement est mis en évidence par l'expérience du thermomètre de Kinnersley [fig. 54) ; au moment de l'étincelle, l'eau est projetée violem-

Fig. 5/1.

ment par le tube latéral. Si l'étincelle passe au milieu de l'eau l'ébranlement suffît à casser le vase (fig. 55).

V aigrette a une teinte violacée ; elle est accompagnée d'un bruissement particulier. Les ramifications partent du pôle positif, l'ensemble a une forme ovoïde et se rattache au pôle positif par une espèce de pédoncule plus lumineux {fig. 56);

le pôle négatif apparaît comme recouvert d'une couche lu-

Fig. 56.

mineuse. Avec les pointes, l'aigrette part de la pointe positive, la pointe négative se termine par une petite étoile brillante.

Les lup.urs se produisent quand on diminue la pression du gaz.

L'expérience se fait avec V œuf électrique [fi(j. 57) ou avec les tubes Geissler [fig. 58), tubes dans lesquels la pression du gaz est réduite à quelques millimètres. Deux fils ] de platine soudés dans le verre

servent d'électrodes. La lueur semble toujours partir du pôle positif; le pôle négatif est entouré d'une auréole violette suivie d'un espace plus obscur. Quand l'œuf renferme de l'hydrogène ou des gaz combustibles la lueur est formée de strates parallèles alteret obscures ; c'est le phénomène

nativement

Fig. 58.

brillantes

(le la stratilication ; il paraît dû à l'intermittence de la décharge. Quand on l'observe avec un miroir tournant, les strates semblent partir alternativement des deux électrodes.

L'examen spectroscopique de ces apparences lumineuses jette quelque jour sur leur constitution. La lumière de l'étincelle présente les raies caractéristiques du métal des électrodes, en même temps que celles du gaz dans lequel éclate l'étincelle ; l'éclat des premières est prédominant surtout dans les fortes étincelles. Si les électrodes sont formées de deux métaux différents, on a les raies des deux métaux. Une partie de l'énergie est donc dépensée à arracher et à volatiliser des particules métalliques sur les deux électrodes; l'expérience montre d'ailleurs qu'après une décharge un peu forte entre une boule d'or et une boule d'argent, on trouve de l'argent sur la boule d'or et de l'or sur la boule d'argent.

Dans les lueurs, on ne trouve aucune trace de raies métalhques; le spectre est le même quel que soit le métal des électrodes. Les raies sont uniquement celles du gaz porté à l'incandescence.

71. Distance explosive. — La longueur de l'étincelle ou la distance explosive dépend de la différence du potentiel entre les deux électrodes. Elle diffère un peu avec la forme de celles-ci ; ainsi pour une même distance, la différence de potentiel est plus grande avec deux sphères qu'avec deux plateaux. Il faut remarquer que si, dans le cas de deux plateaux parallèles de grande dimension eu égard à leur distance, la différence de potentiel croissait proportionnellement à la distance explosive, la décharge aurait toujours lieu pour une force électrique constante et, par suite, pour une densité constante de la couche électrique (43). En réaUté la différence de potentiel croît moins vite que la distance et d'autant moins que la distance devient plus grande; c'est ce qui ressort clairement du tableau suivant, correspondant au cas

où la décharge s'effectuait entre deux boules de 22 millimètres de diamètre :