MU

de longues aigrettes (fig. C53). Ces aigrettes commencent pari pédicule, puis s'épanouissent en une gerbe peu visible.

D#s deux électricités sépairées par influence sur le peigne C, l'électricité positive s'est écoulée par les pointes, et l'électricité négative se rend sur M ; de même, M' reçoit de l'électricité positive ; ces élecljj^ cités se réunissent puisque M et M' sont en contact.

Quand on les sépare, les boules M et M' se montrent électrisée sens contraires, et, si leur distance n'est pas trop grande parrapp à leur charge, il s'en échappe sans discontinuer des étincelles.

Débit. — Comme dans une machine de Ramsden, le débit est] portionnel à la vitesse de rotation, mais ici, à cause de l'abseno frottement, la vitesse peut être beaucoup plus grande.

Limite de la charge. — La longueur de l'étincelle ne pouvant pï dépasser la dislance des deux peignes, la diiïérence de poteo*** maximum est celle qui correspond à celte distance.

Quantité d'électricité des décharges. — Avec des collecteur petites dimensions, on obtient des étincelles très nombreuses ^ grêles, une décharge ayant lieu dès que les collecteurs ont acquis iiD différence de potentiel capable de vaincre la résistance de l'air > sépare les boules (la tige T permet de faire varier cette distano glissant dans la sphère N) (fig. 650). En effet, d'après la relation 7:

ÉLECTRICITÉ STATIQUE

étincelles nourries^

nne valeur déterminée de r, la valeur de q sera petite et se roduira très vite si la capacité c est faible. )n remplace le ilux d'étincelles par des ipacées en atigmenlant la ca- ^<iTmr»Mn«TO

Ui du collecteurs, ce que l'on pj. ™ ^w, yç-

en reliant chaque collecteur à mature interne d'une bouteille ^yde. Les deux armatures estes II et K des deux bouteilles w«dm;p it réunies entre elles mélalli- Kncnt [fig. G54].

Fig. 6S«.

<es électricités s'accumulent dans ces bouteilles jusqu'à ce qu'elles ot ucquis sur les boules en réy;ard des collecteurs la densité Bessaire pour vaincre la résistance de la couche d'air qui tes sépare, 1 faut pour cela an temps d'autant plus long que la capacité des iteilles est plus grande. Une étincelle éclate alors avec bruit entre deux boules, tandis que les électricités des armatures externes eoues libres se réunissent à travers la bande métallique qui les Cette association de deux bouteilles de Leyde en cascade (832) ftage entre deux lames isolantes la différence du potentiel des trodes de la machine de llollz, ce qui diminue les risques de Anre.

ianses de désamorcement. — Les charges des armatures sont entre- «s par les ôlectriciliîs contraires que déversent les peignes et que transie le plateau mobile. Les armatures se déchargent si les flux d'olcclricité peignes viennent à être suspendus ; leur d«;clmr>:e n'est pas irC-s rapide isoD de la faihle conductibilité du papier, toutofois lu machine se désatec après quelques instants. C'est ce qui arrive quand on cosse de faire »cr le disque mobile.

! désamurcement peut encore survenir même pendant la rotation, si la ncedes boules devient trop grande pour qu'il y ait étincelle. Si les 6lecti» de MC et de M C' ne sont pas alors enlevées à mesure qu'elles se pro- Ml, MC garde son électricité négative et finit par acquérir un potentiel A celui de A, et A n'exerce plus d'influence sur le peigne. Le plateau ile ne se ciinrge plus, a se décharge, puis MC par le peigne. Il en est de le pour 6 et MC (fig. 652).

17. Machine de "Wimshiirst. — Description. — Elle se com- >de deux disques de verre ou d'ébonile, R et S, de môme rayon, me manivelle B fait tourner en sens inverse atUonr d'un axe pasil par leur centre. A la l'are antérieure du disque R et à la face tiérieuro du disque S sont collés des secteurs d'élain offrant un

léger relief et sur lesquels appuient <Jes balais en fil de laiton b pori par deux conducteurs diamétraux. Ces conducteurs font entre eoij avec l'horizontale un an','le d'environ 60" [Rg. 655).

Deux peignes métalliques on fer à cheval M et M' embrassent Id deux disques aux extrémités de leur diamètre horizontal. Ils coa muniquent avec deux tiges métalliques terminées par des boules i

Ml

Fig. 6;.â.

décharge P et N qu'on peut écarter ou rapprocher à volonté l'une c3 l'autre. ^Ê

Pour amorcer la machine, il suffit de faire tourner les disques^! maintenant en contact les deux houles jusqu'à ce qu'on entende i bruissement caractéristique. Si l'on éloigne alors les boules, ^ étincelles jaillissent entre elles.

Le signe des p6Ies se reconnaît aux lueurs violacées (677) que I voit sortir des pointes des peignes dans l'obscurité. Au peigne M (f* communique avec le pâle positif et d'où s'écoule du fluide négatil

BLECrniCITE STATIQUE

Otil

S point» hrillanls; du fluide positif s'écoule en aigrettes du M' qui communique avec le pâle négatif. Igure 650 représente une machine de Wimshursl dont les X R et S seraient transparents. Cela permet de montrer les s C et C enroulés en sens inverse sur les poulies, ainsi que les bj et bf qui frottent sur le plateau postérieur S.

Pig. 6;>K.

itiel maximum. — La longueur de l'étincelle ne pouvant pas T la distance des deux peignes, la diiïérence de potentiel im est celle qui correspond k cette dislance.

t. — Le débit se mesure par le nombre des étincelles t\m ni en un temps donné entre les boules quand elles sont à une s déterminée. Le débit est proportionnel à la vitesse de

tXXé d'électricité des décharges. — Il sufBt de répél'

textuellement ce qui a été dit sur le même sujet à propos de la machine de Holtz.

Théorie du fonctionnement. — Pour la commodité de la figure, nous supposerons que les disques sont remplacés par deux cylindres toornant en sens inverse l'un en dedans de l'autre, et nous représenterons une coupe perpendiculaire à l'axe (fig. 657). Les balais &i bt appuient sur les secleuis d'étain du cylindre intérieur, et les balais 6$ 64 sur les secteurs du cylindre extérieur.

Imaginons qu'un des secteurs m du cylindre intérieur a gardé une petite cbargc négative ; en tournant vers la gaucbe, cette charge va passer devant

Fig. 057.

le balai 63, agir sur lui i)ar influence et on tirer de l'électricité positive qu« portent vers la droite les secteurs qui touchent successivement 6j. C*'" électricité positive arrivant en regard du balai 6-,, agit sur lui par influence, et le secteur qui est en contact avec b.. se charge négativement. En méï"* temps, les secteurs qui touchent 61 se chargent positivement, et de l'électrici» positive est transportée de gauclio à droite par les secteurs qui touche»' successivement 61. La charge induite de 63 est accompagnée d'une charg* contraire de l'extrémité bi du même conducteur.

Les électricités amenées devant les peignes sont neutralisées d'une p^ par l'électricité positive riu'ellcs soutirent par influence du peigne M'. ** d'autre part par l'électricité négative qui s'écoule de même du peigne M- Dans le trajet de M en 64, les secteurs extérieurs sont neutres; dans « trajet de M' en 61, ce sont les secteurs intérieurs. On voit sur la fig"** qu'après avoir perdu leurs charges en passant entre les peignes, les seeteu" prennent plus loin des électricités contraires par l'action des balais.

Les électricités positive et négative développées dans les condueleor* ' et N <|ui prolongent les peignes se rec^jmbinent à travers les boules <»

éLECTBICITK STATIQUE

rgt. 6i l'on écarte c«s boules, on obtient dca étincelles qui jaillissent lermittences.

irce mécanique de l'énergie électrique. — Dans la machine imsden, le travail converti en énergie éleclrique n'est qu'une portion du travail coDsommé. car le frottement des coussins et iquc dépense en pare perle la majeure partie du travail. is une machine de Iloltz, le plateau de verre mobile est en chargé d'électricité positive qu'il porte à un peigne déjà é positivement, et en partie d'électricité négative qu'il porte à

Ke déjà négatif. Les répulsions qui s'exercent entre ces s de m(Nme nature tendent à faire tourner le plateau en sens 16 de sa rotation normale; il faut dépenser du travail pour •e ces répulsions. On sent bien en effet qu'il faut un effort plus ' pour faire tourner une machine de Holtz quand elle fonctionne Dand elle ne fonctionne pas.

uid on fait tourner une machine de Wimshurst, on sent

s qu'il faut un effort plus grand pour faire mouvoir les disques

le la machine produit de l'électricité que lorsqu'elle n'en produit

i encore, l'énergie électrique a sa source dans le travail méca-

\'il faut dépenser pour vaincre Valtraclion mutuelle des

argés d'électricités contraires.

Réversibilité des machines à. influence. — Si l'on 1 aux piMes d'une forte machine à influence en activité les pôles machine plus petite (débarrassée de ses courroies pour être mobile), le disque de cette dernière est entraîné et se met à er : il obéit aux réactions que les électricités de ses peignes ent sur les électricités qu'ils versent sur lui. Les collecteurs de taiière machine se déchargent à mesure qu'ils font tourner la ème. On peut dire que si la première machine convertit du il en énergie éleclrique, la seconde convertit de l'énergie éleci en travail et peut servir de moteur.

D8 étudierons plus loin les eiïels des décharges dos machines loatatiqucs (833].

£XECTROPHOR£

\électrophore est une machine électrique à influence compo- Bux disques horizontaux superposés : 1° un disque d'ébonite

OU un gâteau de résine S bien plan, coulé dans un moule conducleur, 2* un plateau de bois C recouvert d'une feuille d'élain el soutenu ( son centre par une tige isolante. Le diamètre du plateau est ud |

plus petit que celui du gâteau (fig. Gii

Fonctionnement. — On charge le { teau de résine d'éleclricilé négative i le battant avec une peau de chat, et sd la résine électrisée on pose le plal< métallique. Par suite de l'interposition d'une très mince couche d'air entre I résine et l'élain, rélectricité négative dé la résine n'est pas transmise par couUcl, mais elle décompose par influence \'tk tricité neutre du plateau en cicclricite^ positive attirée sur la surface inférieure et en électricité négative repoussee sur la surface supérieure. Si le plateau était alors soulevé, il reviendrait j à l'état neutre, car ses deux électricités soustraites à l'influença JM recombineraient. ^H

Avant de soulever le plateau, on le touche avec le doigt (fig. 659). i L'électricité négative s'écoule dans le sol, et il ne reste sur le plates''

Fig. ojB.

Fig. 659.

Fig. 6«0.

que l'électricité positive retenue par la charge négative de la rés»^*' Le doigt étant enlevé et le plateau étant ensuite soulevé par sa *J^ isolante, son électricité positive cesse de subir une attraction, ell^ **

ELECTRICITE STATIQUE

sment sur les deux faces et peut exercer une influence sur leur. On en lire en effet une vive étincelle avec le doigt Somme on peut le constater avec un électroscope.à mesure tve le plateau, son potentiel s'est élevé à partir de la valeur Bel du sol), qu'il avait au moment où il a été touché avec lil a acquis une valeur v après avoir été soulevé. I a gardé son électricité; son rôle s'est borné à décomposer pe l'électricité neutre du plateau. En replaçant le plateou im de résine, en te toucliaiil avec le doigt, puis en le soûle- Itige isolante, on peut en tirer une nouvelle étincelle; on |era tant que la résine sera chargée. Par un temps sec, la il aisément chargée pendant plusieurs jours '". (oute machine électrique, l'électrophore pourrait fournir iectricités. t)n efTc-l, si au lieu de toucher le plateau avec iand on vient de le poser sur la résine, on le mettait en jtioD avec un conducteur, ce conducteur se chargerait [négative; en mettant ensuite le plateau en communication ^e conducteur quand il a été soulevé, ce second conductoerait d'électricité positive.

k^canlque de l'énergie électrique de l'électrophore. —

Irophûrc, une quantité d'électricité, une fois produite sur

pgit par influence, sans perte ni gain. Elle n'est donc pas

1^ l'énergie électrique des étincelles tirées du plateau.

I soulève le plateau qui a été posé sur la résine et mis en

fioa avec le sol, outre le travail nécessaire pour élever

Bn dépense un travail mécanique pour vaincre les forces

ui s'exercent entre les éleclricilés contraires de la résine

. Ce dernier travail est appliqué à élever la charge élec-

ive du plateau à un potentiel v supérieur à celui du sol et

e en énergie potentielle ; cette énergie disparaît dans la

irsque l'électricité retombe du potentiel v au potentiel du

|on redescend le plateau déchargé, le travail de la pesan-

[ restitué.

pil les mêmes opérations, on développe à chaque fois une

resta nurtout chargée si «lie > été eoaliSo dans on moulo conductiiur kvec le io\. En efTet, l'ùleclricité négative de la résine a agi par influence

neutre du moule, a repoussé l'électricité négative dans le sol et attiré Iliva qui adhèru a la face infériouro du glteau. Cette t-loctricite retient Btive do la face supérieure.

charge électrique, et elle est portée au potentiel v par la fraction du travail mécanique qui disparaît dans le déplacement du plateau.

Comme source d'électricité, en raison des opérations mnlliples qu'exige son maniement, l'électrophore est une machine très imparfaite. Toutefois, c'est en cherchant à réaliser mécaniquement les opérations de son fonctionnement qu'on est arrivé graduellement ani puissantes machines à influence actuellement employées.