Détermination du rapport des tenniom dam les diffère

points de la surface d'un corps conducteur électrùé. Le pi

emplo}'é par Coulomb pour déterminer les tensions des diffcrcul^^ points de la surface d'un corps est fondé sur ce principe : si on met en contact avec un point quelconque de la surface d*an corps élc(*tris(^ un petit disque de papier doré, soutenu par on manche de gomme laque , la tension qu'il acquerra par le contact sera proportionnelle à celle du point du corps qui a été touché. Coulomh véritla ce principe do plusieurs manières. Il prit d'abord an cylindre conducteur isolé et électrisé, et il le toucha en un point de sa sarfrtce avec le disque, qu'il porta dans la balance pour en mesurer la tension ; il le loucha de nouveau au même point y à des intervalles de temps égaux et, chaque fois, il mesura la ten- Nion accpiise par le plan d*oprenve. En comparant les tensions acquises successivement par le disque avec les tensions que le cylindre devait avoir aux mêmes instants par la déperdition due i rinlluence de l'air, il trouva l'accord le plus satisfaisant. Il chargea d électricité un corps conducteur isolé, et le toucha d'abord en on certain point avec le plan d'épreuve, dont la tension fut déterminée A l'aide de la balance de torsion ; ensuite il mit le condncleor en contact avec nn corps isolé parfaitement égal pour sa nature, sa forme et ses dimensions, cl, après la séparation, touchant de nouveau le premier au même point, il reconnut que, dans cette dernière expérience, la tension acquise par le disque était le quart de celle qu'il avait acquise par le premier eontacl; or, les tensions da cylindre en un même point devaient nécessairement être quatre fols plus grandes dans le premier cas que dans le second [888] : car le corps ayant été n)is en contact avec un autre parfaitement égal y l'électricité avait di\ se partager également entre eux. et après le contact, il devait avoir seulement la moitié de l'électricité qu'il possédait d'abord. Ainsi les tensions du disque sont proportionnelles h celle du point touché.

Il est même facile de reconnaître qu'un petit plan d'épreove tnis en contact avec une surface éicctrisée aura, après la séparation , une tension précisément égale au quart de celle que possédait l'élément de la surface qui a été touchée. En elTet , quand le plan d'épreuve est tangent à la surface ^ il se cou-

DÉTEKMINATION DES TENSIONS. 77

/hnd avec l'élémeDl qu'il louche , il en prend en quelque sorte Il place, el, quand on le relire, on oblienl le môme eiïct que si ofl avait découpé un élément de même épaisseur et de mémo élendoe, et qu'on Teùt enlevé. Mais comme , après la séparation , la couche électrique, qui n'existait que sur une des surfaces, se répand sur toutes les deux y l'épaisseur de la couche se trouve diminoée de moitié.

Cepriflcipe une fois reconnu , la détermination des tensions des dîrers points d'un corps électrisé ne présente aucune difficulté : ctri/ suffit de le toucher successivement aux difTcrents points dont on veuf avoir les tensions, et de mesurer chaque fois, au moyen de la balance de Coulomb , la tension du disque. On doit seulement î avoir soin de prendre pour soutenir le disque une gomme-laque i bien isolante; il faut pour cela qu'étant mise en contact avec un corps électrisé , après la séparation, elle ne conserve aucune trace d'électricilé.DepInson tiendra compte de la déperdition de l'clec- Iricité par le contact de Tiiir ; ou , ce qui est beaucoup plus simple, A^ avoir obtenu la tension de deux points, on prendra de noo^nu celle du premier, en laissant entre la seconde et la troisième observation le même temps qu'entre la première et la seconde : la tension du premier point sera la moyenne des deux observations.

903. Par les moyens d'observation que nous venons de décrire. Coulomb a obtenu les résultais suivants. Dans les corps spbériques, la tension est la même pour tous les points, et ce sont les seuls pour lesquels l'uniformité de tension subsiste. Dans les lames prismatiques ou les cylindres très-allongés, la tension est sensiblement la même du milieu jusqu'au? millimètres de distance dos des extrémités^ au delà elle croit avec une grande rapidité. Dans les plaques circulaires, les variations de tension ne se manifestent i\aà 0'",081 ou 0"',108 du bord, et à partir de cette limite elle cnArapidement à mesure qu'on s'approche du bord, et les points 4'alement distants du centre ont la même tension. Dans un ellipsoïde, la tension aux extrémités du grand axe est plus grande que dans tous les autres points, et la ditTércnce de tension aux extrcffiilés des axes augmente avec le rapport de leur longueur. Eniin , la tension ii rcxtrémilé des pointes est très-grande et d'autant plus que les pointes sont plus aiguës. D'après Poisson , les tensions électriques aux extrémités des axes d'un ellipsoïde sont proportionnelles aux longueurs des axes qui passent par ces points.

78 ÉLECTRICITÉ STATtQOB.

ety par conséquent, si un des axes était infini par rapport aux deax autres y ce qui transformerait les exlrémités de Tellipsolde en pointes y )a tension y serait înGnie.

Nous allons maintenant citer quelques cas particuliers pour lesquels Poisson a pu déterminer les tensions , et qui ont été identiques avec colles obtenues par Inexpérience.

004. Si deux sphères de diamètres différents sont mises on contact et éloctrisées dans cet état , Tépaisseur de la coache élootriqiio est nulle au point de contact. A partir de ce point, réleclricilé est très-faible sur chacune jusqu'à une assez grande distance; lorsqu'elle commence à devenir sensible, elle est d'abord plus intense sur la plus grande des deux surfaces, nais elle croit ensuite plus rapidement sur la plus petite; et au point diainélralemont opposé à celui du contact, Tépaissour de la couche électrique sur celte dernière sphère est toujours plus grande qu'elle ne Test au point correspondant sur lautre. Le rapport des épaisseurs de la couche électrique , dans ces deux points, augmente à mesure que le rayon de la sphère diminue; mais cette accroissement n'est pas indéfini : il tend, au contraire, vers une limite constante que le calcul détermine , et qui est égale à 4, 2.

Lorsqu'on sépare les deux sphères, chacune d'elles emporte la totalité de rélectricilé dont elle était recouverte, et après qu'on les a soustraites à leur influence mutuelle, cette électricité se distribue uniformément sur chaque sphère. Le calcul démontre que l'épaisseur de la couche électrique sur la plus petite des deux sphères est plus grande que sur l'autre , et que le rapport de la plus grande épaisseur à la plus petite augmente à mesure que le plus petit rayon décroît. Mais ce rapport n'augmente pas indéfiniment à mesure que le rayon de la petite sphère diminue, il s'approche continuellement d'une valeur égale à 1,65; de sorte que, quand une sphère est mise en contact avec une autre d'un diamètre très-petit par rapport au sien, rélectricité se partage entre elles à peu près dans le rapport de cinq fois la surface de la petite sphère, et trois fois celle la grande.

Qunnd deux sphères d'inégale dimension ont été éleclrisées en contact, nous a\ons déjà dit que la tension au point de contact était nulle; mais si on les écarte , une partie de l'électricité de la petite sphère se décompose, et le point où le contact a eu lieu se charge d'une électricité contraire à celle de la grande sphère. Cet effet diminue à mesure qu'on écarte les sphères et devient nul à une dî-

DÉTEIWINATION DES TENSIONS. 70

dure qui dépend du rapport de leur rayon ; aa delà de cette fistance, le point où s*est fait le contact se retrouve dans l'étal natare!; enfin , à ane distance plus grande encore, ce point se charge k la même espèce d'électricité que le reste de la sphère dont il fait partie. Ces phénomènes sont particuliers à la petite sphère; sur la I *rande rélectricité est toujours et partout de même nature qu'à ricstant du contact.

Nous venons de supposer que les deux sphères avaient été mises fabord en contact; considérons maintenant deux sphères charfées, dans des proportions quelconques, d'éleclricité de même nalOre ou de nature différente, et supposons qu'on les rapproche ?^duellement. S'il n'existe pas, entre l'ospèco et les quantités Meclricité qu'elles possèdent , le rapport particulier qui existerait a elles avaient été mises en contact, les couches électriques dans te points les plus voisins deviennent bientôt de nature différente, si pîles ne Tétaient déjà, et leurs épaisseurs croissent indéfiniment à mesure que leur distance diminue; ta tension électrique, croissant proportionnellement au carré de celte épaisseur, finit par Tsincre la résistance de Tair, et les fluides, s'échappent sous la firme d'étincelle, avant le contact. Les fluides de nature différente, ainsi accumulés avant l'explosion, dans les points les plus Toisins , sont à peu près d'égale tension dans les deux sphères. Ainsi, quand les deux sphères ont été d'abord électrisées de manière différente, chacune d'elles conserve, dans le point le plus voisin de l'autre, la même espèce d'électricité qu'elle avait d'abord; mais quand elles ont été chargées d'électricité de même nature, il se fait une décomposition du fluide neutre dans la sphère qui contii ni moins d'électricité libre qu'elle n'en contiendrait si le contact avait eu lieu, et l'autre reste dans le môme étal. Toutes ces singulières alternatives ont été vérifiées par rexpéricncc, et aux distances indiquées par le calcul.

lorsqu'un cyliiidro non isolé , teriniiu- ])ar une iK'nii-;<plicro , est présenté perpondinilaircnienl devnnt nnc splièri* isolée et éleetrisée. A une distnnec *5«<»i jrrande pour qu'il i\\ ait pas explosion, Pextréniité du cylindre la plus Toiïine de la splièrc »o cliarjîc d'une él.'elricité contraire ; cette électricité ne se di$<ip«: pas, quoique le c^lintlrc conminniqne avec le sol, parce qu'elle est i*e- Irauc et en partie dissimulée par l'attraction de l'électricité de lu sphère. Coulomb a trouvé , \*ox des observations multipliées , que l'épaisseur de la coucbo êlf-clriqnr était eu raison in>erse de la puissance 3/2 de la distance de Textrémi!é du cvliiidre an centre de la sphère, en raison inverse du diamètre du cv-

80 LLECTKICITb SlATlOrE.

liudre . ft vu raiMni ilin-rtf de lu quiiutiu- (l'clei-lriiiU- dt? la s|ibtîn' : iiiuA. en dcsi^uaiit |iar a \a di^laïui- de i'i'itrL'XitiU- du oliudri- a la surface de la ^|tiù.'^e, j»ar H \*f rnyni di la >]»lurt.'. |nir f !"« J';li^^^u^ uiiiforiiK- di- la coui'iic ilfftriquf.' qui la ri.'(..ou>ri . jiiir £ l'rpai^M'ur do la courlic L'k*clrii|iie à ri-itreiuiki du i-\ liudre, <>ii a

♦• H — fl «

m e^t u>i ri.M Itn if lit oMii-tant qui doit rtre di'tiTnjiué par l\\|H?rieDce. Olte iiiriiic l'oriiiiili- sérail i.u« nre uiqtlitalde a uu rylmdre ÎM'le tK'^-louj: . atteouH que l'un |>(iiirrait iii;:li^ei' i'iiiiioij de l'eleitricitL- coutraiiv. qui s'accuniukTaii a reitrciiiilf o|q.n...ot'.

OOo. Obscrvatiotuf fur les /njpothhcs admitef pour expliquer le« pfiâiomtntf électriques, L'e.xplication que nous avons doDcéc des phéuomcn*'S éNîclriques, repose sur Ibypolhèse de l'e-xistencc de deux fluides donl les inolécuies similaires se repoussent y el celles de ualures diflerenlos s'attirent. Tous les phénomènes s expliquent dans cette hypoliièsc avec une extrén^c précision; mais la réalité de riiypolhèsc ne s'ensuit pas nécessairement : car pour qu'il en fût ainsi y il faudrait démontrer qu'aucune autre hypothèse ne peut é^'alenjenl satisfaire aux fail> observés, ce qui est impassible. Nous verrons d ailleurs des phénomènes dont on rond difficileuient compte dans l'hypothèse des deux fluides. Franklin a le premier imaginé d'expliquer les phénomènes électriques en n'admettant qu'un seul fluide : les corps à l'étal naturel en renfermeraient de certîiines quantités qui ne manifesteraient point leur présence; mais, si ces quantités étaient au<;nientées ou diminuées, les corps agiraient comme s'ils étaient électrisés positivement ou négativement. Cette hypothèse n'a point été admise, parce quVIle estinsufflsantc pour expliquer les attractions el les répulsions dans les diflërenls cas où elles se manifestent. Mais si on ajoute à la supposition de Franklin , que l'espace soit rempli du fluide électrique, tous les phénomènes s'expliquent facilement, comme Bigcon Ta fait voir le premier. {A.C. et P., t. xxxviri.. En effet, considérons deux coT\vi sphériques A et H en présence, désignons leurs volumes par v et c', leurs tensions électriques pur e el e\ et par £ celle du milieu environnant. Traçons sur la ligne des centres une sphère A' égale a A, ^t symélriquemenl placée par rapport à B, et une sphère B' égale " ï^ symctriquemenl placée par rapport à A. L'action de A surB résultera de la dilTérencc des octi(ms des sphères A el A', et sera

I OICSERVATI0?(S SLR LES HYI»OTHKSES ADMISES. 81

IfiportioDDelle à r {e — E). L'action de B sur A sera de même prol^iftionnelle à t?' (e* — E;, et, par conséquent, l'action réciproque In *rr' 'e — E) V — E), k étant un coefficient dépendant de la IsÉorede l'action électrique, et devra élre divisé par (/% //étant la&taDce des deux corps. Or cette expression indi(]ue des répulsions Inod f et e* sont tous deux plus grands ou plus petits que E; et I baltractions, quand Tun est plus grand et l'autre plus petit que E. Iliprès le même physicien, les calculs de Poisson sur la distribu- I wdc rélectricilé dans les corps conducteurs s'appliqueraient l\ la |in\?Ile hypothèse; seulement, il faudrait admettre que le fluide I sctrique est incompressible , et que la quantité d'électricité qu'on Ipnt ajoater ou enlever est infiniment pelite relativement à celle I « contiennent les corps. L'électricité du milieu ambiant sérail liibérente aux molécules d'air, mais le \ide pourrait en contenir. I Kgeon a appuyé son exfrlication par un fait qui parait en oppo- ItfÎRi avec rhypothèse des deux fluides, et qui est une conséquence Imssaire de celle qu*il avait adoptée. En suspendant, sous une iMie, près d'une boule de moelle de surciiu fixe et isolée, une latre boule placée à Textrémilé d'un fil de gomme laqu horizon- [tri, soutenu par un fil de cocon, une très-faible diminution dans hdeosité de Tair a toujours produit une répulsion qui disparaissait ï rendant l*air : Télectricité développée était positive. H est évident «e,dans rbypothèsed'un seul fluide, diminuer la densité de l'air, {est diminuer la tension électrique du milieu environnant. Au pnnier abord , l'effet du tourniquet électrique dans le cas d'une lenâm négative parait en opposition avec l'hypothèse d'un seul fluide; Bais cet effet, d'après Bigeon , résulte de ce que la pointe et le mi- ^ environnant se trouvent à chaque instant au même étal électrique, et qu'il doit en résulter une répulsion.

Il est bien fAcheux qu'une mort prématurée ait em))èché Bigeon éc suivre ces recherches j car je regarde 1 h\polluse qu'il avait idopiée comme bien plus probable que celle qui est généralement

§ 2. Appareils électriques,

906. Machines électriques. La plupart des phénomènes que avons décrits n'exigeant que de faibles tensions électriques, le frottement d*un cylindre de verre ou de cire d'Espagne par un aorceau de drap tenu à la main était suffisant pour développer les Ktites quantités d'électricité nécessaires à leur manifestation ; mais ^

pour UD grand nombre d'expériences qui nous restent à décnre, de plus puissants appareils sont nécessaires.

007. La machine électrique la plus ordinaire est composée (ûg. 5ââ, oââ Ay 522 B) d'un plateau de verre circulaire, vertical, mobile sur son axe, et qui, dans sa rotation, frotte contre quatre coussins m, n, p, q, en crin , recouverts de peau , et fixés aux montants qui supportent l'axe du plateau. Deux cylindres creux en c«vre , MN et M'N', montés sur des supports isolants , se tenuinent par des branches garnies de pointes, et qui embrassent le plaleiD sans le loucher. Lorsqu on fait tourner le plateau au moyen de h manivelle ABC , le frottement du verre contre les coussins développe deux espèces d'électricité : 1 elcclricilé positive se répnd sur la surface du plateau, et l'électricité négative passe dans kl coussins, d où se dissipe dans le sol avec lequel ils communiquenL L électricité positive du plateau décompose à distance rélectridté naturelle des conducteurs MN et M N^^ l'électricité négative, qv est atlirce dans la partie du conducteur la plus voisine du plir teau, s'écoule sur le verre, où elle forme du fluide naturel ; cet écoulement a lieu d'une manière continue ou par intermiltenceSy suivant que les exlrémilés des conducteurs sont garnies de pointci ou de boules. Alors la parlie opposée du conducteur se chaige d'une quanlilc correspondanle de fluide positif, dont la tension n coulinuclleinonl en augmentant, jusqu'à ce que raccroissement de tension soit c^al à Taccroissoment de perte par le contact de l'airf ou , si le développement est très-rapide, jusqu'à ce que la teosÛNi puisse vaincre la résistance de l'air.

008. Pour qu'une semblable machine fournisse le plus d*éleetricilé possible dans les mêmes circonstances, il y a plusieurs conditions essentielles à remplir : 1° Les coussins doivent être enduits (Tor mussif bien lavé, ou d'un alliage formé avec deux parties d'élain, quatre de zinc et sept de mercure : car lexpérienoe a fait reconnaître que le frollenienl du cuir nu sur le verre développait beaucoup moins d'électricité que quand il avait été recouvert des substances dont nous venons de parler. 2** Les coussins doivent communiquer avec le sol ; car c'est encore un fait d*expérience, que deux corps isolés donnent beaucoup moins d'électricité par leur rroltcmcnt que quand l'un deux communique avec le sol. La raison en est d ailleurs facile à saisir. En effet, soient A et B doux corps isolés qui, par leur frottement, mettent en liberté des quantités de fluides positif et négatif, que je représenterai par -^a

Balorel i mais si l'ane des deux électricités peut se dégager, !, en agissant par influence, concourra avec le frollpmeDl tpérer de nouvelles dëcumpo^ilions du fluide naturel. 3° Il ntnr autant de bnincbes garnies de pointes, qail y a de de coassJDS, aQn que la partie du plateau qui se pré.'wnle Oûix soi l toujours à l'élal ualurel. ï° Le conducteur, excepté anâié des branches qui enveloppent le plaleao, ne doit renr wiCDDe pointe, ni aucun corps aigu : car la tension y de- «il beaucoup pins grande que dans le reste du conducteur, cl lit s'écoulerait continuellemeDt dans l'air par leurs estré- , S* l'a conducteur doit être supporté par des corps Irès-iso- , tels que des cylindres de verre enduits de gomme laque, ir éviter la déperdition de l'éleitricité du plateau par l'air, dans IH des frottoirs aux pointes do conducteur, on fixe contre les uts qui CD supportent l'axe, des quarts de cercle en taiïetes li; oa bien, on incline les tiges du conducteur, de manière ■s pointes soient voisines des frottoirs. Lorsque les condoc- KHit garnis de pointes, ils peuvent se charger 8ous une trèsteDsion -, mais Ils ne restent chargés queutant que la niachioe D mouvement. Dans les premières machines électriques, on qmi des globes ou des cylindres de verre, que l'on Taisait tt sar leur axe. C'est Itamsden qui, le premier, leur a suh- :des plaleani de glace.

>ft. Pour ublenir de fortes étincelles, qui s'élancent à de granistutces sur les corps environnants, on emploie souvent des s isolés que l'on met en communication avec ceux de la ^ désigne sous le nom de conducleurt ucondaint.

8i ÉLECTRICITÉ STATIQUE.

tème de 12 cylindres de 6 lignes de diamètre et de 8 pu longueur, communiquant ensemble y mais assez éloignés pour ne se nuisent point par leur influence muluelle. Ce systèm renferme 12 pieds carrés de surface , lance de Irès-grandc celles y et produit sur les organes des effets très-énergiques.

Coulomb a trouvé qu'on inettaut on coniniunication des cylindres dont les diamètres étaient représentés par r et r\ les épaisseurs e et couches électriques dont ils se chargeaient étaient représentés |Nir

la ligne étant prise pour unité de longueur.

010. La machine que nous venons de décrire ne donne , l'électricité positive^ si on voulait avoir de Télectricité négativ — ^ faudrait former les montants mp et nq avec des glaces, et faire c:^^^^^^^ muniquer les frottoirs avec un autre conducteur isolé. On obt^^^ ' drait à la fois les deux électricités sur les deux conducteurs; la tension serait beaucoup plus grande en faisant communique des conducteurs avec le sol.

Oit. Van-Marum, de Harlem, a imaginé une construction machine qui donne à volonté de l'électricité positive ou de Télect^^ cité négative. Cette machine est représentée fig. 523 et 523 A. obtenir de réleclrieité positive sur le conducteur M (Hg. 523 A] les deux branches A et B sont disposées verticalement, et les bi ches C et D touchent les frottoirs pour établir leur communicatk avec le sol. Lorsqu'on veut avoir de l'électricité négative (fig. SBS^ on place horizontalement les branches A et B, de manière qu'elles communiquent avec les frottoirs, et les branches CD verticalemenV pour qu'elles déchargent le plateau.

012. On pourrait facilement faire des machines à électricité négative , en faisant frotter du taffetas ciré sur de la peau de diat. La ûgure 524 représente la disposition la plus simple de cet appareil.

013. Mais, de toutes les machines électriques, la plus simple et la plus commode pour obtenir à volonté l'une ou l'autre espèce d'électricité, ou toutes deux à la fois, est celle qui est due à Naime. - Elle est représentée fig. 5S5, 5S5 A. Cette machine se compose ^ d'un grand cylindre de verre rétréci à ses deux extrémités, el garni de deux prolongements métalliques placés dans Taxe do

HACHEES ÉLECTRIOrES. 8:>

viodre, el qai tournent dans deux coussinets isolés ; un d'eux est ni d'une manivelle ; de chaque côté du cylindre de verre sont mets deux cylindres de cuivre isolés , dont l'un est armé de poinkl, {'autre d'un frottoir. On conçoit facilement que, le premier oiocteur étant mis en contact avec le sol, l'autre se chargera lècthcité négative; que quand le second sera lui-même on flUDunicatioD avec le sol, le premier prendra l'électricité posi- ^. et enfin que si tous les deux restaient isoles, chacun se charl/Bût d'nne des espèces d'électricité. Quel que soit d'ailleurs le f^rme de machine qu'on emploie , la quantité d'électricité est I ^ortionneJJe à la vitesse de rotation , et indépendante de la presse des frottoirs.

114. M. Armstrong a construit une nouvelle machine électrique,

■K laquelle le dégagement de l'électricité résulte du frottement

\^\i vapeur. Cette machine produit des effets si supérieurs à ceux

(1*00 obtient des plus grandes machines à plateaux de verre que

iNs croyons devoir la décrire.

La machine de M. Armstrong se compose d'une chaudière à valisrfD tôle, cy hndrique, à foyer inférieur ; l'air chaud, en sortant du jkver. s'échappe par un grand nombre de tubes qui traversent l'eau: t'est une disposition semblable à celle des locon.otives. La chaufire, T compris la boite à fumée, a 2"',45 de longueur et environ Ittftre de diamètre. Elle est supportée par 6 piods de verre de iMire de hauteur. La vapeur , en sortant de la chaudière , se rend , |ir trois courtes tubulures, dans un long cylindre horizontal, é le refroidissement dû au contact de l'air on condense une fktie. Le mélange de vapeur et d'eau se dégage par ^0 tubes rc- 9Hrbés, qui se terminent chacun par un petit tu\au de bois, envinoué d'un tube de laiton ; la vapeur pénètre dans les tuyaux do bis par an orifice latéral de V millimètres de diamolre, el rencontoe, à quelques millimètres, un petit plan qui lui fait obstacle, fflUige à tourner autour et à se répandre dans le tube en s'épa- HQissant. La vapeur, après sa sortie, rencontre des peignes môiiUiques qui communiquent avec le sol; ils ont pour objet d'enlever fêlectricilé à la vapeur el de l'empèchor de retourner à la ohauiêre; ils sont placés très-près des orifices des jets dans les cx- KTKDces qui demandent de grandes quantités d'électricité et non ée longues étincelles; mais, quand on veut obtenir de grandes ton- >«ims, ils sont éloignés à une distance de 9 à 12 centimètres des flriai-es d'écoulement, (-elle machine produit près de cinquante fois

•^ ^y^.yyMTlî sTlTWTE-

p?ta d>fM q^ !a sriEde Bsefeine à p-'alean de twtc de rinstitolkn I»4y-.«h!i.q3«. qii a î".?r 4î di^im^tre, et donne des étincelles de 60 '^LÛ2:ê'.rî< d-î oîLTiMr. Miis hi paiîsasce de celle machine est snnoot r^fLarqu^hle. qaasd on loi fait prodoire des courants. Noos re^iendr:!!* p-oâ loin sur ce «nj'îl A.C. €i P., t. x \

On (ait ori^n^resest avec les machines électriqoes quelques exp^rienc^. dont les effets s'expliquent facilement au moyen de b théorie qae noos avons exposée.

III fS. On place à 1 extrémité du conducteur un plateau métalliqoe AB fig. :»^j . commaniquantavec lui, et au-dessous un antie plateau CD. en commanication avec le sol^ si l'on met entre eux un corps Irfjer mn leste en n,\à machine étant en mouvement, b corps mn sera attiré vers AB, et. aussitôt qu'il l'aura touché, il en sera repoussé comme possédant la même espèce d'électricité; en retombant sur le plateau CD ^ il re>iendra à l'état naturel , et sera de nouveau attiré et repoussé ^ tant que la machine sera efe mouvement.

On fait aussi cette expérience d*une autre manière. ACBD (fig. 997) est un cylindre de verre , fermé inférieurement par un plateau métallique qui communique avec le sol, et supérieurement par un aotft disfjue métallique, en contact avec le conducteur d^une machiae électrique. On met dans le cylindre des boules de sureau; elles 8*âftvent cl retombent successivement.

AB (fig. Tt'iHj est une tige métallique, communiquant avec b conducteur, et supportant trois timbres C , D, E, le premier et b troisième par des chaînes métalliques, et celui du milieu par on cordon de soie ; ce dernier communique avec le sol par la chaîne g; entre les timbres extrêmes et celui du milieu sont suspendues, par dos cordons de soie, deux petites boules de cuivre a et b. Lorsqù'oi fait tourner la machine , la boule a se meut entre les timbres C et D, et la boule b entre les timbres D et E , comme le corps mnét roxpéricncc précédente entre les plateaux AB et CD. Cet appard porte le nom de carillon électrique.

010. Lorsqu'on place un corps conducteur, terminé par tue pointe aigu(^, sur le conducteur d*une machine électrique, il 8è charge très-peu ; le même eflet se manifeste quand on place daÉ le voisinage du conducteur un corps conducteur communiquant alM le sol , et terminé par une pointe aiguO. L'explication de ces eMi se (Icduil facilenicnt de ce que nous avons dit précédemment. Ol peut rendre manifeste l'étioulement de l'électricité , dans le deimbi

MACmiES ÉLECTRIQUES. 87

moyen de l'appareil à limbre fig. s». Les tiges ombrées idoctrices.

Si on dispose sur le condactear d*uDe machine électrique ab { Gg. 5S0 ) , sur laquelle repose une aiguille métallique K par deux pointes inclinées en sens contraire sur sa I, pendant le mouvement du plateau Taiguille tourne contraire de la direction des pointes. Ce phénomène avait siilé y comme nous l'avons déjà dit , aux cfTets de réaction : par l'écoulement des liquides et des gaz, en considérant la d*air qui environne un corps éleclrisé comme un vase qui le fluide , mais dont les parois n*étaient susceptibles que sîstance limitée : alors , si , en un point quelconque de la surtension électrique l'emportait sur cette résistance, le vase Tcé , le fluide s*écouIait et la pression sur le point opposé lai donnait un mouvement en sens contraire de l'écoule- Cette explication était cependant difficile à admettre , car, étant égale h la réaction , il fallait supposer à Télectricilé sse finie ou une vitesse infiniment grande. Mais Aimé a r que cette explication était inexach; : une aiguille contour- 3 y enduite de vernis dans toute son étendue, excepté à Texdes pointes, et soutenue horizontaietnent dans une cloche fil métallique extrêmement fin et recouvert de vernis, ne pas lorsqu'on a fait le vide dans la cloche , et que le fil de sion communique avec une machine électrique en activité , s alors rélectricité s*écoule rapidement par les pointes : ce est facile de s'assurer en faisant l'expérience dans Tobscurité. rès-probable , d'après cela , que le mouvement dont il s'agit it de la force répulsive exercée sur l'aiguille par l'air que le t électrise. Cette explication est encore appuyée par un 'ail, également observé par Aimé : le tourniquet électrique nne lorsqu'il est plongé dans un liquide mauvais conducel que l'huile, et reste immobile quand il est plongé dans

L Quand liquide s'échappe d'un vase par des orifices assez ires pourque l'écoulement ait lieu par intermittences et goutte e , en éleclrisantle vase, l'écoulement devient continu j mais, s Carmoy , la dépense n'est pas augmentée. Ce dernier réparait assez singulier , attendu que le premier s'explique llement par une diminution de pression de l'air à l'extrémité bes d'écoulement, peut-être la difl'érence de dépense était trop

88 KLECTHICITÉ STATIQITE.

petite pour être appréciable par les moyeas qui ont été erapk pour la mesurer. Il paraît aussi qu'un liquide électrisé s'évaj plus rapidement qu'un liquide qui ne Test pas.

919. Électraphore. Cet appareil, imaginé par Wilk, este posé (Gg. 531) d'un gâteau de résine à surface bien plane , renfe dans une enveloppe métallique ÂB, et d'un disque métallique d*un diamètre un peu plus petit, armé d'un manche isolant ! Pour se servir de cet appareil , on bat le gâteau de résine i une peau de chat, et l'on place dessus le disque CD. L'éleclri négative, dont la résine a été chargée par le frottement, déoi pose le fluide naturel du plateau métallique ^ Télectricilé positii répand sur la face inférieure et l'électricité négative sur la face périeure ; le fluide positif du plateau ne se combine pas ave fluide négatif du g&teau , à cause de la difficulté que l'éleclr éprouve à se mouvoir dans la résine. Si alors on soulève le plat ses deux électricités, qui ont été séparées par l'influence dei dont la résine est chargée, se combineront et tout rentrera c l'état initial ; mais si, avant de soulever le plateau, on touche sa face supérieure avec le doigt, on augmentera la quantité d'élei cité décomposée, en permettant à l'électricité négative de s'éci per, et, après sa séparation du gâteau, le disque possédera t l'électricité positive libre qui était répandue sur la surface férieure. Comme le gâteau ne perd que très -lentement électricité, l'expérience pourra être répétée un grand nombr fois^ à la fln cependant l'électricité du gâteau flnira par dii raflre.

920. L'électricité de la résine agit sur son enveloppe métalli de la même manière que sur le plateau métallique; mais, con cette enveloppe communique avec le sol , elle se charge seulen d'électricité positive ; c'est ce que l'on peut mettre en évidenc la manière suivante : si l'on fait communiquer le plateau ave petite boule a (Gg. 532) , et l'enveloppe du gâteau de résine av( boule b, un pendule isolé c oscillera continuellement entre les i boules. La raison en est évidente : la boule a, étant en commi cation avec la partie supérieure du plateau, partagera son éle< cité négative, et la boule b, étant en communication avec l'ei loppe du gâteau , partagera son électricité positive. Alors la b du pendule, se trouvant à l'état naturel, se rapprochera d boule qui aura la plus grande tension^ en la touchant elle pa géra son électricité , elle sera alors repoussée ; les mémos ph(

88 ^'LEGTH1C1TÉ STATIOrE.

petite pour être appréciable par les moyens qui ont été employés ^ pour la mesurer. Il paraît aussi qu'un liquide électrisé s'évapore .^^ plus rapidement qu'un liquide qui ne Test pas. .^.

919. Électrophore. Cet appareil, imaginé par Wilk, est corn- ^^ posé (Gg. 531) d'un gâteau de résine à surface bien plane , renfermé ^ dans une enveloppe métallique ÂB, et d'un disque métallique CD ^ d'un diamètre un peu plus petit , armé d'un manche isolant £F. .^^ Pour se servir de cet appareil , on bat le gâteau de résine avec ^ une peau de chat, et Ton place dessus le disque CD. L'éleclricité ^ négative, dont la résine a été chargée par le frottement, décom- ■ pose le fluide naturel du plateau métallique ^ Télectricité positive se ^^ répand sur la face inférieure et Télectricilé négative sur la face su- |^ périeure^ le fluide positif du plateau ne se combine pas avec le ^ fluide négatif du gâteau , à cause de la difficulté que Téleclricité éprouve à se mouvoir dans la résine. Si alors on soulève le plateau, ^ ses deux électricités, qui ont été séparées par Tinfluence de celle , dont la résine est chargée, se combineront et tout rentrera dans , rétat initial ; mais si, avant de soulever le plateau, on touche sa sur- * face supérieure avec le doigt, on augmentera la quantité d'électricité décomposée, en permettant à l'électricité négative de s'échapper, et, après sa séparation du gâteau, le disque possédera toute l'électricité positive libre qui était répandue sur la surface inférieure. Comme le gâteau ne perd que très -lentement son électricité, l'expérience pourra être répétée un grand nombre de fois^ à la fîn cependant l'électricité du gâteau Gnira par disparaître.

920. L'éleclricité de la résine agit sur son enveloppe métallique de la même manière que sur le plateau métallique; mais, comme cette enveloppe communique avec le sol, elle se charge seulement d'électricité positive *, c'est ce que l'on peut mettre en évidence de la manière suivante : si l'on fait communiquer le plateau avec la petite boule a (Gg. 532), et l'enveloppe du gâteau de résine avec la boule 6^ un pendule isolé c oscillera continuellement entre les deux boules. La raison en est évidente : la boule a, étant en communication avec la partie supérieure du plateau, partagera son électricité négative, et la boule b, étant en communication avec l'enveloppe du gâteau , partagera son électricité positive. Alors la boule du pendule, se trouvant à l'état naturel, se rapprochera de la boule qui aura la plus grande tension; en la touchant elle partagera son électricité , elle sera alors repoussée ; les mémos phéno-

ÉLECTROPHORE. 80

se reproduiroDl sur l'autre boule , et ces alternatives durerait tant qae le gâteau conservera de rélectricité.

On pourrait aussi charger la résine d'électricilé positive , en Bettant le gAteau en contact avec le conducteur d*une machine ébcbiqae : les mêmes phénomènes auraient lieu.

Des plateaux de 10 à 15 centimètres de diamètre donnent y à Tapfroche da doigt ou d'un corps conducteur, des étincelles très- visibles es plein jour. Ces appareils conservent souvent rélectricité pendant iMears mois, tant la résine laisse difGcilement dégager Télectricîlé dont elle est chargée. Ils sont souvent employés dans les laktratoires de chimie pour les expériences cudiomélriques.

981. Pour mettre en évidence Tespèce d'adhérence qui existe entre la résine et les deux fluides électriques, on fait une expérience caneose, que nous allons rapporter. Sur ta surface d'un plateau de résine on trace, avec un corps conducteur chargé d'électricité, des earactères quelconques; rélectricité reste sur ces lignes : car, si l'on jette sur le plateau une poudre d'un corps non conducteur, et qu'on Imclîne j la poudre reste fixée au plateau sur les lignes parcourues par le corps électrisé. On rend cette expérience plus piquante en traçant des caractères avec les deux espèces d'électricité, et iûjectant sur la surface, au moyen d'un petit soufQet, un mélange de soufre et de minium ; le soufre se fixe sur les traits char- ^ d'électricité positive, et le minium sur les traits chargés d'électricité négative : par conséquent, les premiers caractères sont jaunes et les derniers sont rouges. Cette séparation provient de ce que, dans le frottement du soufre et du minium , le premier prend rélectricité négative, et le second l'électricité positive.

988. On doit à M. Masson l'observation de plusieurs phénomènes très-curieux , qui proviennent des mêmes causes que ceux dont nous venons de parler. Si on place une médaille sur un gâteau de résine et si on la fait traverser par une étincelle électrique, le fluide laisse sur la résine une empreinte fidèle de la face de la médaille qui était en contact avec lui, et que l'on rend visible par du minium projeté à l'aide d'un soufflet. L'expérience ne réussit bien qu'autant que la couche de résine est d'une faible épaisseur et qu'elle repose sur une plaque métallique en communication avec le sol. En opérant avec de l'éleclricité positive , les parties saillantes de la médaille sont représentées par des lignes recouvertes de minium , et l'empreinte est entourée d'une auréole dont les rayons semblent partir du cenire. On obtient une empreinte plus nette, en plaçant

petite pour être appréciable par les moyens qui ont été employés pour la mesurer. Il paraît aussi qu'un liquide éieclrisé s^évapore plus rapidement qu*un liquide qui ne l'est pas.

919. Éleclrophore. Cet appareil, imaginé par Wilk, est composé (Gg. 531) d*un gâteau de résine à surface bien plane , renfermé dans une enveloppe métallique ÂB, et d'un disque métallique CD d'un diamètre un peu plus petit, armé d'un manche isolant £F. Pour se servir de cet appareil , on bat le gâteau de résine avec une peau de chat , et Ton place dessus le disque CD. L'éleclricité négative, dont la résine a été chargée par le frottement , décompose le fluide naturel du plateau métallique ; Télectricité positive se répand sur la face inférieure et l'électricilé négative sur la face supérieure; le fluide positif du plateau ne se combine pas avec le fluide négatif du g&teau , à cause de la difficulté que Télectricilé éprouve à se mouvoir dans la résine. Si alors on soulève le plateau, ses deux électricités, qui ont été séparées par l'influence de celle dont la résine est chargée, se combineront et tout rentrera dans l'état initial ; mais si, avant de soulever le plateau, on touche sa surface supérieure avec le doigt , on augmentera la quantité d'électricité décomposée, en permettant à l'électricité négative de s'échapper, et, après sa séparation du gâteau, le disque possédera toute l'électricité positive libre qui était répandue sur la surface inférieure. Comme le gâteau ne perd que très -lentement son électricité, l'expérience pourra être répétée un grand nombre de fois; à la fîn cependant Télectricité du gâteau Gnira par disparaître.

920. L'électricité de la résine agit sur son enveloppe métallique de la même manière que sur le plateau métallique; mais, comme cette enveloppe communique avec le sol , elle se charge seolemenl d'électricité positive ; c'est ce que l'on peut mettre en évidence de la manière suivante : si Ion fait communiquer le plateau avec la petite boule a (Gg. 532) , et Tenveloppe du gâteau de résine avec la boule b, un pendule isolé c oscillera continuellement entre les deux boules. La raison en est évidente : la boule a, étant en communication avec la partie supérieure du plateau, partagera son électricité négative, et la boule b, étant en communication avec l'enveloppe du gâteau , partagera son électricité positive. Alors la boule du pendule, se trouvant à l'état naturel, se rapprochera de la boule qui aura la plus grande tension ; en la touchant elle partagera son électricité , elle sera alors repoussée ; les mêmes phéno-

ÉLFXTROPHORE. 80

mèoes se reproduiront sor Tautre boule , et ces alternalives dureront tant que le gâteau conservera de réleclricité.

On pourrait aussi charger la résine d'électricilé positive , en mettant le gâteau en contact avec le conducteur d'une machine électrique : les niëmes phénomènes auraient lieu.

Bes plateaux de 10 à 15 centimètres de diamètre donnent j à rapproche da doigt ou d'un corps conducteur, des étincelles très- visibles enpleiojour. Ces appareils conservent souvent l'électricité pendant piosieors mois, tant la résine laisse difGcilement dégager Télectridlédont elle est chargée. Ils sont souvent employés dans les laboratoires de chimie pour les expériences eudiomélriqucs.

921. Pour mettre en évidence l'espèce d'adhérence qui existe entre la résine et les deux fluides électriques, on fait une expérience coiiease, que nous allons rapporter. Sur la surface d'un plateau de lésne on trace, avec un corps conducteur chargé d'électricité, des evactères quelconques; l'électricité reste sur ces lignes : car, si l'on jette sur le plateau une poudre d'un corps non conducteur, et qu'on rndiiie, la poudre reste fixée au plateau sur les lignes parcouraes pv le corps électrisé. On rend cette expérience plus piquaoleen traçant des caractères avec les deux espèces d'électricité, el iojectant sur la surface, au moyen d'un petit souitlet, un mébnge de soufre et de minium \ le soufre se fixe sur les traits chargés d'électricité positive, et le minium sur les traits chargés d'électricité négative : par conséquent, les premiers caractères sont jiiioes et les derniers sont rouges. Cette séparation provient de ce que, dans le frottement du soufre et du minium , le premier prend l'âectricité négative, et le second l'électricité positive.

9SS. On doit à M. Masson l'observation de plusieurs phéno-

Bènes très-curieux , qui proviennent des mêmes causes que ceux

dont nous venons de parler. Si on place une médaille sur un gâ-

teu de résine et si on la fait traverser par une étincelle électrique,

lelUde laisse sur la résine une empreinte fidèle de la face de la

iiiédaille qui était en contact avec lui, et que l'on rend visible par

tfa ounium projeté à l'aide d'un soufflet. L'expérience ne réussit

bien qu'autant que la couche de résine est d'une faible épaisseur et

fo'elle repose sur une plaque métallique en communication avec le

sol. En opérant avec de l'électricité positive , les parties saillantes de

h médaille sont représentées par des lignes recouvertes de minium ,

cl l'empreinte est entourée d'une auréole dont les rayons semblent

larlir du centre. On obtient une empreinte plus nette, en plaçant

90 ÉLECTRICITÉ .^ATIQUB.

sur la médaille en commnnication avec le sol ane plaqne mince de résine et au-dessus une plaque métallique qui reçoit les étincelles. Dans ce cas il n'y a pas d*auréole.

On parvient aussi à former des empreintes très -nettes, en frottant une médaille avec de la plombagine de manière qu'il n*en reste que dans les creux, la plaçant sur une feuille de papier, et la faisant traverser par une étincelle : la plombagine se détache de la médaille et s'applique sur le papier en conservant la même configuration.

925. On peut disposer rélcctrophore de manière à obtenir des étincelles sans être obligé de toucher le plateau ; il suffit pour cela de coller contre le gâteau (fîg. 57)5) une petite bande d'étain laminé qui communique avec le sol , ou seulement avec Tenveloppe du gâteau ; il est évident que, par cette disposition , on obtiendra le même effet que si on touchait la face inférieure du plateau : rélectricité qu'on obtient alors, après avoir soulevé le plateau, est encore positive.

024. On a employé des électrophores dans les briquets à gai hydrogène, pour enflammer le gaz. La fig. r>54 en représente la disposition la plus simple : le gaz hydrogène est fourni par un appareil semblable à celui de M. Gay-Lussac [367] ; mais, en même temps qu'en tournant le robinet on produit un écoulement de gaz hydrogène, le môme mouvement fait naître , entre deux pointes placées de chaque côté de ToriGce, une étincelle provenant d'an élcctrophore renfermé dans la boite MN, étincelle qui enflamme le gaz en le traversant.

925. Condensateurs, Soient A et B (fîg. 555) deux plateaux métalliques communiquant, le premier avec le conducteur d*une mar chine électrique , le second avec le sol , et séparés l'un de l'autre par un disque de verre d'un plus grand diamètre ; supposons que la machine produise de l'électricité positive : le plateau A prendra d'abord une certaine quantité d'électricité positive qui agira à distance à travers le disque de verre, sur le plateau B, décomposera son électricité naturelle, attirera contre le disque le fluide négatif , et refoulera dans le sol le fluide positif. Représentons par V la quantité d électricité du premier plateau, et par H celle du second: V sera nécessairement plus grand que R , car cette dernière , étant neutralisée par la première à la distance de l'épaisseur du verre, sera plus petite que celle qui le serait au contact. Réciproquement, R , en agissant sur Y, en neutralise une partie , mais qui sera plus

GokbENSATEURS. 9i

petite qae celle qu'il heotraliserait au contact , et , par conséquent , plus petite que R. Ainsi , la quantité totale d'électricité renfermée dans le plateau inférieur sera dissimulée, et une partie de celle du preinîer plateau le sera par l'électricité du plateau inférieur. Par conséquent y le premier plateau pourra prendre une nouvelle dkarged*électricité^ dont une partie sera neutralisée par la réaction de celle qu'elle développera dans B. Alors, en supposant que la macfaine fournisse toujours de rélectricité , la charge du plateau A deviendra stationnaire , lorsque la partie d'électricité libre deviendra égale à celle qu'il acquerrait s'il communiquait avec le conducteor, sans faire partie de l'appareil. Si le plateau inférieur ne commaniquait pas avec le sol, l'appareil se chargerait peu , parce que k fluide positif du plateau inférieur ne pourrait pas se dégager et eiercerait une action répulsive sur la charge du plateau supérieur.

Toutes ces conséquences théoriques sont parfaitement confirmées par l'expérience. En effets si, après avoir chargé un condensa- VMt ao moyen d'une machine, on isole les deux plateaux en enlenatte conducteur ab et la chaîne cd, et qu'on les sépare, on les trooTcn chargés d'électricités différentes; et si on met en commujûalkm les deux plateaux au moyen de l'appareil fig. 536 y que l'oo nomme excitateur (c'est un conducteur dont les extrémités peuvent être rapprochées au moyen d'une charnière, et que l'on tient par des manches isolants), en appliquant un des boutons ODDlre on des plateaux, et approchant l'autre bouton de l'autre plateau, il se fait à une petite distance une violente explosion. Si on met les plateaux en contact par les mains ou toute autre partie du corps, on éprouve une vive commotion qui affecte prinepalement les articulations. Cette commotion se fait même sentir à travers une chaîne composée d'un grand nombre de perioiiDes, pourvu que ses extrémités soient en contact avec les deux (Ulttux.

996. Lorsqu'un condensateur a été ainsi déchargé , par de jwoveaux contacts, au moyen de l'excitateur, on obtient encore des étincelles, parce qu'une partie des électricités accumulées contre les faéés opposées de la lame de verre pénètre dans cette kme, et ne s'en déftage que difficilement ; c'est ce que l'on peut constater par l'expérience suivante. Après avoir chargé un condensateur à lame de verre , on le place sur un isoloir -, on enlève le plateau supérieur, ii. donne une étincelle, mais très-petite; ensuite on enlève la lame de verre et on touche le plateau inférieur,

»i ÉLECTRICITÉ STATIQUE.

il ne donne également qu*ane faible étincelle ; on replace alors \m lame de verre ainsi que le plateau supérieur^ et le condensateur si trouve chargé presque aussi fortement qu*il Tétait d*abord. Ains les charges des deux plateaux étaient restées presque en totalité sur les faces opposées de la lame de verre.

987. Un condensateur isolé peut être déchargé en tonchanC alternativement les deux plateaux. En effet , le plateau A, renfermant de rélectricité libre, la cédera entièrement si on le touche avec un corps communiquant avec le réservoir commun; mais alors toute l'électricité de B ne sera plus dissimulée : par conséquenly B donnera aussi à son tour une certaine quantité d'électricité par le contact; par la même raison , A, par la diminution d'électricité de B, acquerra une nouvelle quantité d'électricité libre, et ainsi de suite. Ainsi , par des contacts alternatifs de chaque plateau, on développe de Télectricité libre dans Tautre, et on parvient à décharger complètement l'appareil.

Représentons par V, , V, , V3 , etc. , \n * les quantités dVlectricité qui 11 trouTent successivement sur le plateau supérieur; par R,, Rf-* Rat k* quantités d'électricité qui se trouvent sur le plateau inférieur, et par /x la fr•^ tion qui représente la partie (rélectricité neutralisée dans un plateau par cdk qui se trouve dans Tautre : nous aurons la suite d'équations

V, = /uRi J On déduit I V, = ^«Vj R, = ^«R,