CONDENSATEURS

€hi peut faeflement TériGer Texactitudc de ces formules : car la somme totale des pertes du premier plateau , en supposant le nombre des contacts infini , doit être égale à Vi , et celle des portes du plateau inférieur doit être égale àR, :

La première somme est

Vt (l — /x*) (l-f At*+ /u* -h /[A* -f , etc.) . la féconde est V, (i— /ia*) (ft-+-/ic*4"/tt»H-|u'-l-, etc.);

■ai* 1 -h/Lfc'-hAc*+, etc. =

Ainsi la somme des pertes du premier plateau est

H celle du second est

^'.('-/^•)r:fT. = v.^ = R..

928. On peut rendre évidente la présence de 1 électricité mise successivement en liberté sur les deux plateaux , au moyen de Tappareil fig. 537; chaque plateau est garni d'une tige métallique , armée d'un petit pendule , dont le mouvement décèle la présence de rélectricité libre dans le plateau avec lequel il communique.

929. La quantité d'électricité qui peut s'accumuler dans un condensateur est f toutes choses égales d'ailleurs , proportionnelle à la surface des plateaux , et en raison inverse de l'épaisseur de la lame isolante. Il semblerait , d'après cela , qu'on pourrait augmenter indéfiniment la faculté condensante d'un appareil, en diminuant convenablement l'épaisseur de la plaque isolante; mais il n>n est pas ainsi : car, si son épaisseur est très-petite relativement à la tension des électricités qui la pressent , les actions éleclriques la brisent.

950. On peut se servir, pour corps isolant , de verre , de résine, de taffetas gommé , et même d'une couche de vernis, dont on enduit les faces de contact des deux plateaux. Les condensateurs de taffetas gommé ont le grand inconvénient de n'être pas comparables, parce que, par la pression, le taffetas gommé développe de l'électricité. Les condensateurs à vernis ne peuvent être employés que pour accumuler de petites doses d'électricité, qui, par leur réunion, ne produisent que de faibles tensions. On pourrait aussi employer une couche d'air, en séparant les deux plateaux par un petit intervalle : la limite de la saturation aurait évidemment lieu lorsque raltraction des deux électricités pourrait vaincre la résistance de l'air*, la charge de l'appareil serait beaucoup plus, petite que dans

les autres cas. Quelle que soit d'ailleurs la natore du corps isolant employé, il faut, pour éviter la décharge latérale , que le disque isolant ait un plus grand diamètre que les plateaux.

93 i. La force condensante d'un condensateur est représentée par le rapport enlre la quantité totale d'électricité que possède le plateau supérieur et celle qui s'y trouve libre, et on peut facilement trouver ce rapport par rexpéricnce.

En (lésignnnl par A la quantité d'électricité introduite dans le plateau supérieur, elle neutralisera à distance, dans le plateau inférieur, une quantité — B d'électricité contraire; et cette dernière, réagissant sur la diargc du plateau supéritMir, dissimulera dans ce dernier um* quantité A' d'électricité : ainsi , en désignant par Ë la quantité d'électricité libre du plateau sui>é-

rieur, on aura

mais remarquons que le rapport de A à B doit être le même que celui de B à A' : par conséquent , en le désignant par m , nous aurons

B = — f»A, et A'= — fwB; d'où A'=«i«A, et E = (1— .m«)A;

Al

Ce dernier rapport est la mesure de la force condensante de l'appareil.

On pourrait déterminer la valeur de m en chargeant le condensateur d'une quantité quelconque d'électricité, Tisolant, séparant les plateaux et les touchant successivement par un même plan d'épreuve, que Ton appliquerait sur des points semhlahlement situés sur chacun d'eux : les racines carrées des réactions du plan d'épreuve , que l'on déterminerait au moyeu de la balance de Coulomb , seraient proportionnelles aux quantités totales dVlcctricilé qui se trouvaient dans chacun des plateaux lorsqu'ils étaient appliqués sur la lame isolante ; car, quand on les sépare , la majeure partie de l'électricité reste adliérenti- au verre , uïais celle qui se trouve sur chacun d'eux doit être proportionnelle à la ({uantité totale.

Mais on jKMit déterminer la quantité m sans démonter le condensateur; pour cela il faut l'isoler, mettre le disque inférieur en contact avec le sol , toucher le disque supérieur avec le ])lan d'épreuve , mettre le disque supérieur en contact avec le sol , et déterminer la tension du disque inférieur en le touchant avec le même plan d'épreuve : le rapport des racines carrées des deux tensions est égal à la quantité m. En effet, nous avons trouve

quand U tension existe sur le plateau supérieur ; on trouverait de même

" 1— fW»'

BOUTEaiE DE LEYDE. 95

^oftod on a mis le plateau supérieur en contact a^cc le sol.

Ainsi T=- = - ; mais B = — m\ : doue =r = m-

958. Il est infiniment probable que rélectricité qui est retenue si (orlementdans les corps non conducleurs, l'est^ en partie du moins, pai une action analogue à celle qui a lieu dans les condensateurs : Yéleclricilé libre doit décomposer le fluide naturel inléricur, cl la diffirollé que le fluide éprouve à se mouvoir doit les maintenir romme dans on condensateur.

955. L'appareil que Ton désigne sous le nom de bouteille de Uyie ;fig. 538) est composé d'un flacon rempli d'or en feuilles^ d'étaJD laminé, ou de toute autre matière conductrice, fermé par QD bouchon recouvert de vernis à la gomme laque ou de cire d'Espagne, à travers lequel passe une tige terminée inférieurement par ane pointe, et supérieurement par un bouton; la surface extérieure josqu'àla hauteur mn est recouverte d'une feuille d'clain. Le métal nveloppanl porte le nom d'armature extérieure, el celui qui est dans le flacon ainsi que la tigemn sont désignés sous le nom (ï armature MtmcwY. Il est évident que cet appareil est de même nature que Jes condensateurs, car il est formé de deux corps conducteurs séparés jurime lame isolante. Par conséquent, tout ce que nous avons dit descondensateursest applicable aux bouteilles de Leyde. Ainsi, pour leschargeril faut qu'une des deux armatures soit en communication avec le sol ; on peut les décharger en mettant les deux armatures en contact ou en les touchant alternativement, etc. Ces appareils, qui forent découverts en 174>6, par Musschenbroeck et Cunéus , sont principalement employés pour produire de violentes commotions ou des combustions ; nous les examinerons plus lard sous ce rapport. Ds sont aussi très-commodes pour se procurer à volonté les deux âectridtés : pour cela on isole une bouteille de Leyde chargée , et entouchant alternativement les deux armatures, on obtient succcs- M^ement les deux espèces de fluides éleetriques.

Dans la bouteille de Leyde, comme dans le condensateur ordinaire , l'électricité accumulée sur les deux armatures adhère au wre,de sorte que, si on pouvait enlever les deux armatures, chacone d'elles ne serait chargée que d'une très-petite quantité dcleclricilé. On peut facilement faire celle expérience au moyen de l'appareil flg. 539. Cette bouleille de Leyde se compose de trois vases cylindriques, qui entrent Iqs uns dans les autres : les deux extrêmes sont en métal et forment les deux armatures; celui qui est

96 ÉLFXTKlCITli: STATIUl'E.

intermédiaire est en verre. Si , après avoir charge la bouteille, on la place sur un isoloir, et si on enlève les deux vases intérieurs avec un corps isolant, on trouve que les deux armatures n'ont qu'unctrrsfaible tension , et que la bouteille reprend sa charge primitive quand on remet les vases en place.

954. La charge d'une bouteille de Leyde est proporlionnelle à rétendue de la surface des deux armatures et à la tension de celle qui a été mise en communication avec la source d'électricité : la charge d*un même appareil est alors proporlionnelle à sa tension. On apprécie cette tension par la distance à laquelle se fait Tcxplosion , car cette dislance diminue à mesure que la tension est plus petite. On se sert pour cela de l'appareil fig. 540. AB est une tige mobile dans l'anneau C , et qui communique avec Tarmature extérieurc : on approche lentement le bouton A du bouton M, et aprrs Texplosion on mesure la distance des deux boules.

955. L'appareil fig. 541 est un carillon à bouteille de Leyde ; on en concevra facilement l'effet d'après ce que nous avons dit précédemment. Dans l'appareil fig. r>iâ , qui produit le même effet , la bouteille de Leyde se charge par sa pointe , en la plaçant dans le voisinage du conducteur d'une machine éleclrique.

956. Lorsqu'une bouteille de Leyde chargée est abandonnée à l'action de l'air, l'armalure extérieure communiquant avec le sol, la tension de l'autre va continuellement en diminuant, et la bouteille finit par se décharger complètement ; mais, si on isole la bouteille , l'armature par laquelle elle a été chargée, étant la seule qui possède de réleclricité libre, perd d'abord seule de rélectricilé; mais aussitôt que sa tension a commencé à diminuer, l'électricité de l'autre ne se trou\e plus dissimulée en totalité: il s'y développe donc de l'électricité libre, et elle commence à son tour à perdre par le contact de l'air. Il est facile de voir que l'armature dont Télectricité était totalement dissimulée doit acquérir une tension croissante , jusqu'à ce qu'elle ait atteint celle de l'autre, et qu'alors ces deux tensions doivent décroître ensemble, jusqu'à ce que la totalité de rélectricité se soit dissipée. Ce fait est parfaitement confirmé par rexpérience^ comme on peut le reconnaître à l'aide de l'appareil suivant.

UN (fig. 545) est nne lame de verre verticale, garnie sur chaque boe d*ane lame d'élain et d*an petit pendule. Si , après avoir chargé cff MMM niAUiiit une de ses Aces en contact avec le sol .

^*"ne machine électrique , on aban-

PILES KLEGTniQlKS. 07

donne l*apparei] à lai-méme, la communication avec le sol restant établie^ le petit pendule qui se Irouvc placé sur Tarmature possédant de réiectricité libre s'abaisse graduellement , et Tautre reste immobile. Mais , si la communication avec le sol est supprimée y le petit pendule de l'armature qui ne renfermait que de 1 clcclricité dissimulée s'élève graduellement à mesure que l'autre s'abaisse ; ils arrivent bientôt à un écart à peu près égal , et qui est environ la moitié de l'écart initial du premier : alors tous deux descendent , mais très-lentement.

037. Piles éiectriquett. Lorsqu'on forme une chaine avec plusieurs boateilles de Leyde ( fig. 5ii ) dont l'armature extérieure de chacune communique avec l'armature intérieure de la suivante, et qu'on fait communiquer l'armature intérieure de la première avec le conducteur d'une machine électrique donnant de l'électricité positive y et Tarmature extérieure de la dernière avec le sol , tontes se chargent positivement en dedans , et négativement en dehors. En effet y la charge positive intérieure de la première refoulera dans la seconde le fluide positif, tandis qu'elle attirera contre la surface du verre réiectricité négative ; la seconde bouteille agira de même sur la troisièroe , et ainsi de suite. 11 est évident que les charges iront en diminuant à partir de la première.

En désignant par V| , V, , V3 , etc. , Vn, les électricités des armatures extérieures; par R|, Rt, R», etc. ,R", celles des armatures intérieures, on aura les équations

R, -h V, = 0 Ri 4- |uV, = 0

R, -t- V, = 0 R, -h fjL\t = 0

R, -I- Vv = 0 R, -h A^V, = 0

R^.i-hV„=0 R, 4-/^Vn = 0

En combinant ces équations , on trouve

Ri = /tfcRi Vf = /[aVi

Rt = /xRt Vs = /LcVi

R4 = jLcRs V4 = fX,\i

R„ = jLcRn — l V„ = jj,\n-t

En nmltipliant ces équations , il vient

R, = /Lt*-»Ri et \n = itt'^-^Vi

Ad lien de boateilles de Leyde, on pourrait employer des lames de verre revêtues de lames d'étain sur les deux surfaces, et dispocomme l'indique la Bg. 54s ^ les lames en regard communiquent

lU 7

«9 ELICTUGITC STATIOrE.

par on fil ceulîi'i^e. En «nperposact nue saite de condensateon

£z. Sic . -:!i cb'.ieLdn !e< m^mes effets. Ces derniers appareSs portent le nez: de f i « iltctrique.*,

Q;ixaà en iêohir^e I appareil, en mettant en commnnicalion ^fl^ matare sspene^ire ie !a première plaque avec l'armatore inférieun de la demière . on ne n\*oit qae la commotion résaltanl de h charge des deox armatcres extrêmes , parce qoe tontes les aotro ekctnoitês libres se neutralisent matuellement.

Si , aprcs à\ . :r chir^e on de ces appareils en le mettant en c«itact a\ec une machine donnant de relectricité positive, on l'isole, et si on dèlerinice à I aide d un petit pian d'épreuve la nature et h tension électrique libre sur les armatures, on trouve queTappareil ne renferme que de rèleclricilé positive libre , dont la tension va en decnjissant de la première armature à lavanl-da^* nière. Si on touche la première armature, Tappareil se chaigi dans toute son étendue d'électricité négative : car lappareil le trouve dans le même élal que si la dernière armature avait été ci communication avec une source d électricité négative , et la pce* mière en contact avec le sol. Mais si l'appareil reste longtemps exposé à Tair, la déperdition de l'électricité par le contact de l'dr finit par établir, sur toutes les armatures, des tensions qui, au InmI d'un certain temps, se trouvent disposées comme il suit : les tensions sont de nature différente dans les deux moitiés de Tappardl; elles sont égales sur deux armatures écialement éloignées des extré* mités, et croissent du centre vers les extrémités, de sorte que la première et la dernière ont des tensions égales, mais de nature contraire. Si on di\ise la série en plusieurs parties, rèleclricilé dans chacune d'elles finit par se répartir de la même manière que dans la série totale. Ces résultats du calcul sont confirmés par l'expérience. (M. BiOT, Traité de Physique, t. ii.)

Nous verrons bientôt dos phénomènes qui paraissent avoir beaucoup d'analogie avec ceux des piles électriques.

938. Èlectroscopes, Ces instruments ont pour objet de découvrir dans les corps de trcs-pctiles quantités d'électricité ; tous sont fondes sur les attractions et les répulsions qui se manifestent dans les corps légers par les fluides électriques qu'ils renferment. Les appareils iig. 506, o08, 510 et 5ii , sont les èlectroscopes les plus simples. Pour soustraire les mouvements à l'influence de l'air, on dispose ordinairement l'appareil dans un flacon ou une cloche de verre (fig. 5*7 el 548). Les corps qui doivent s'écarter par Tin-

£LB€TROMOPES. 99

floence électrique sont on des brins de paille , on de fils mëtalliqaes dont les extrémités sont garnies de boules de moelle de sareaa y on de lanaes d'or étroites et très-minces.

n est indispensable qae les pailles, les boules de sareaa on les lames d'or y dans leur plos grand écart , ne viennent pas toucher le verre : car elles pourraient y rester adhérentes; et elles communiqoeraient d'ailleurs au verre une électricité qui se dissiperait difQ* cilemeot, et troublerait longtemps les résultats. Pour éviter cet ineonvénienty on emploie les dispositions représentées par les fig. 549 et 550. a et 6 (Bg. 549) sont des boules métalliques communiquant tvec le sol par les tiges qui les supportent, et contre lesquelles les petits pendules, dans le maximum de leur écart, viennent frapper en se déchargeant; ah et cd (flg. 550) sont deux petites lames d'étain collées contre la surface intérieure du verre , et qui remplissent le même objet. On augmente la sensibilité de l'instrument en plaçant les bonles a et fr (fig. 549) à une petite distance des feuilles d or : dies sont alors électrisées par influence, et font diverger les feuilles d'or par des tensions électriques beaucoup plus faibles que quand eDes sont très-éloignées. On peut graduer ces instruments en en construisant deux aussi semblables que possible , et partageant ioccessivement entre eux la charge électrique d'un seul : on obtient ainsi les déviations correspondantes à des charges 1,1/2, l/i, 1/8, etc. Les déviations relatives à des charges intermédiaires peuvent s'obtenir par une construction graphique, et être vérifiées par d'autres expériences directes. (De Saussure.)

On adapte ordinairement aux machines électriques l'éloctroscope flg. 551 y connu sous le nom de Henley. Il est formé d'une lige d'ébène terminée par un demi-cercle en ivoire , au centre duquel est suspendue une paille garnie à son extrémité d'une petite boule de moelle de sureau. L'électromètre de Lane (fig. 540j a pour objet de décharger une bouteille de Leyde , lorsque l'électricité a acquis une tension limitée. II est formé d'une bouteille de Leyde posée sur un plateau métallique , surmonté d'une tige métallique verticale , traversée, à la partie supérieure et à la hauteur du bouton de la bouteille, par une tige horizontale, mobile dans une douille, et dont une des extrémités peut être amenée à une distance quelconque du bouton de la bouteille.

959. Mais, de tous les électroscopes, le seul qui soit ordinairement construit de manière à donner des indications comparables , et d'où l'on puisse déduire la mesure des tensions électriques, c'est

celui de Coalomb ( fig. .vns). Cet apimreil est une véritable balance électrique , dans laquelle on a supprimé le tube EF (fig. 515 ) y et dont le cylindre conducteur passe à travers Tépaisseur du verre.

040. Au moyen des électroscopes fig. 506 et 508^ on reconnaît la présence de Téleclricité dans un corps par le mouvement des boules vers le corps, lorsqu'on l'approche à une petite distance. Au moyen des électroscopes fig. 5t7^ 548, 5t9, r>.vo et 551 , l'électricité renfermée dans un corps que Ion approche de la boule a est manifestée par récartement des pailles ou des boules ; ces effets proviennent , comme nous l'avons déjà expliqué, de la décomposition à distance du fluide électrique naturel de la partie mobile de lëlectroscope. Dans Tappareil de Coulomb , 1 effet provient encore de la même cause } mais il y a une double décomposilion : car, en approchant le corps cd (fig. 552) , dont on veut reconnaître l'état électrique, du conducteur ab, l'électricité mise en liberté au point b par influence agit à son tour de la même manière sur le disque de clinquant.

041. L'usage de la balance de Coulomb, telle que nous venons de la décrire et telle qu'il la employée, présente un grand inconvénient : à l'instant où elle est chargée , le levier mobile est repoussé vivement, et fait de nombreuses oscillations avant de se fixer. La durée totale de ces oscillations est variable avec la charge; et, la perte d'électricité par l'air et les supports diminuant la charge des boules d'une quantité variable , il en résulte que les expériences sont bien incertaines quand l'air n'est pas très-sec.

Quand on a pour objet l'estimation ou la mesure de rintensitc d'une source continue, on peut faire disparaître les inconvénients que nous venons de signaler, en établissant une communication des boules lixcs et mobiles avec la source : on obtient alors des déviations permanentes, et il n'y a plus d'autres causes d'erreur que la variation de conductibilité de l'air. Différentes dispositions de l'appareil produisent cet effet. Supposons d'abord qu'il ne s'agisse que de constater la tension électrique d'une source trèsbible, el le sens des variations qu'elle éprouve, on emploiera la disposition fig. 653. Un tube de verre recourbé à angle droit s'élève de quelques centimètres au-dessus du centre d'un plateau de bois )i oe tube est traversé par un fil de cuivre soudé à une tige de AB, placée horizontalement. Au centre de cette tige se ointe fine verticale, supportant un fil métallique dans un plan vertical , de manière que ses deux it à la hauteur de la tige AB , mais Func

KLECTROSCOPES. iOl

d'un cAtéy et l'autre de l'autre; au centre de ce fi! existe une très* petite aiguille aimantée , destinée à lui donner une faible force directrice. Aux extrémités C et D se trouvent deux fils verticaux de gomme laque qui parcourent un cadran divisé. En tournant tout l'appareil de manière que la tige et le fil soient en contact, l'aiguille ayant la position qu'elle prendrait si elle était libre, et en mettant l'extrémité S du fil en contact avec une source d'électricité, l'aiguille CD sera déviée d'une manière permanente^ et d'autant plus que la source sera plus énergique. Si on voulait rendre l'appareil encore plus sensible, il faudrait suspendre le levier mobile au moyen d'un fil de cocon dédoublé et de 20 à 30 centimètres de longueur; mais, pour que l'électricité parvint à ce levier comme à la tige fixe, il faudrait y fixer au-dessus de la pointe un petit godet renversé , dans lequel elle pénétrerait sans le soutenir : par le contact, qui s'établirait naturellement, l'électricité se communiquerait au levier mobile. Pour obtenir des mesures avec ces appareils, on pourrait s'y prendre de deux manières : 1*" en faisant tourner le levier AB dans le sens de la déviation , de manière à le maintenir à la même distance angulaire du fil : la force électrique ferait équilibre dans chaque opération à celle de l'aiguille pour revenir à sa position primitive, force qui, comme nous l'avons vu, est proportionnelle au sinus de la déviation sur la direction primitive; 2** on pourrait suspendre le levier mobile par un fil métallique, et employer la torsion comme dans la balance de Coulomb; mais il faudrait séparer le fil de suspension du levier mobile par un fil de gomme laque.

942. Au moyen de l'un quelconque de ces appareils, on peut facilement reconnaître l'espèce d'électricité libre que possède un corps. En effet, pour les électroscopes fig. 50G et 508, on commencera par les isoler en les plaçant sur une plaque de verre ou de résine, après quoi il faudra leur donner une petite quantité d'électricité positive ou négative. Pour cela on approchera de la boule de l'électroscope un corps possédant une électricité connue, par exemple un bAton de cire d'Espagne frotté : l'électricité négative passera dans la partie de l'appareil la plus éloignée, et l'électricité positive occupera la partie opposée. Si alors, avant de retirer le bâton de cire d'Espagne, on touche le support, l'appareil se trouvera éleclrisé positivement, et, suivant que le corps dont on veut reconnaître iVspècc d'électricité exercera une attraction ou une répulsion, on en conclura la nature de son électricité. En approchant de même un

i03 ÉLECTRICITÉ STATIQUE.

corps possédant une électricité connae des électroscopes fig. 547 et 549, et en touchant le bouton avant de retirer le corps, on donnera à l'appareil une électricité contraire qui fera écarter les fils^ et y suivant que cet écart sera augmenté ou diminué par la présence d'un nouveau corps, il possédera une électricité de même nature ou de nature différente de celle du corps qui a servi d'abord. Il est évident qu'il faudrait opérer de la même manière pour l'électroscope de Coulomb.

Nous venons de dire qu'au moyen d'un électroscope chargé d'électricité, on pouvait reconnaître l'espèce d'électricité d'un corps, en l'approchant du conducteur qui supporte les pendules ; que, si la divergence était augmentée, le corps possédait la même espèce d'électricité que l'appareil, et que, si la divergence diminuait, il était chargé d'une électricité contraire. La première partie de cette proposition est exacte; mais la seconde ne l'est pas toujours, car un corps à l'état naturel est électrisé par influence, et pourrait produire le même effet. Alors, pour que la diminution de divergence soit une preuve décisive, il faut qu'elle soit très-grande, et qu'en approchant toujours davantage le corps, la divergence devienne nulle, et qu'ensuite il se manifeste de nouveau une répulsion.

943. Éleetromèire eondeniateur. Cet instrument, beaucoup plus sensible que ceux dont nous venons de parler, a été imaginé par Yolta pour découvrir les plus faibles traces d'électricité. Il se compose (6g. 564) d'un électroscope à feuilles d'or, surmonté d'un condensateur, dont le plateau inférieur est garni d'une tige mn, terminée par une boule o. On fait communiquer le plateau supérieur avec le sol, et la boule 0 avec le corps électrisé : la charge que prend le plateau est dissimulée ; alors , en plaçant le corps dans les mêmes circonstances où il avait d'abord acquis sa tension électrique, et en répétant l'opération , on pourra accumuler une quantité croissante d'électricité dans les plateaux ; en les séparant elles deviendront libres, et celle du plateau inférieur, qu'on désigne sous le nom de eoUêetêur, fera diverger les feuilles d'or, et d'autant plus que les .eontacis auront été plus multipliés. Il est évident que si la boule 0 était mise en communication avec une faible source d'électridléj la condensateur prendrait, par un seul contact , le maximum ds oharge , parce que le plateau collecteur se mettrait immédiate- ■nl an équilibra de tension avec la source.

l'air asi huniiday l'électricité se perd promptement^ et il

ÉLECTROVÈTRE CONDENSATEUR. 105

ieraît impossible de faire des expériences comparables , si Ton l'avait soin de dessécher Tair intérieur et extérieur de l'électros- :ope avec des matières très-hygrométriques, telles que la chaux ïivei le chlorure de calcium, etc. La meilleure disposition est celle représentée fig. S55 , qui est due à M. Pouillet. La cloche de l'élec- Lroficope est environnée d'une cage carrée, reposant sur le même ptaieaa; on met une substance hygrométrique dans un tiroir placé dans le support MN qui communique avec la cloche intérieure et avec l'espace qui la sépare de la cage extérieure.

944. Èleciromètre condensateur à trois plateaux. Cet instrunient, que j ai imaginé pour rendre sensibles des effets qui sont pprécîables avec 1 electromètre condensateur ordinaire, se comde trois plateaux en verre dorés et superposés; d'une cage en ^aee qui renferme les lames d or ; d'un trépied garni de vis de rappel ;d*on voyant et d'une partie de cercle divisé. Il est représenté en Aévationy en coupe et en projection horizontale, fig. 987, 988 et 969. Le plaleaa inférieur A communique métalliqucment avec les lOMs d*or, comme dans les condensateurs ordinaires , et il n'est 'wrû q^'i sa surface supérieure. Le plateau B, placé au-dessus, «t garni d'un manche isolant D; il est verni sur ses deux faces, DOD à sa circonférence. Enfin le plateau C est percé à son Irt d*an orifice à travers lequel passe la tige qui supporte le phteao B ; il est garni d'un cylindre de verre F qui sert à le sou- , et il est verni seulement sur sa surface inférieure. Ces plasont en glace dépolie; ils ont été dorés en appliquant l'or sur hvarre, après l'avoir humecté seulement avec l'haleine; et ils ont Aéiecoaverts à chaud d'un grand nombre de couches de vernis à la iDBiiie laque. Mais comme il est important que les surfaces verlîes soient bien planes, et qu'elles ne restent jamais telles quand le MBbre des couches est considérable , on polit la surface vernie mtda papier couvert d'émeri très-fin, et on lui rend son brillant • k fusant chauffer, ou en la recouvrant d'une nouvelle couche lenrais.

l«i lames d'or R, S, qui communiquent avec le plateau A, sont rives, étroites, parallèles et placées dans'une cage en glace asti grande pour que ces lames dans leur plus grand écart ne la RMutrent pas. Sur le fond en cuivre de la cage sont fixées deux laies de cuivre verticales et parallèles , destinées à augmenter par kv innnence la divergence des lames. La cage renferme une Mie pleine de chlorure de calcium.

104 ÉLECTRICITÉ STATIQUR.

La cage repose sur un support FGH garni de vis au moyen desquelles on peut la rendre horizontale. A une des extrémités de ce support, se trouve une tige terminée par une plaque circulaire I, percée à son centre d un très-petit trou. L'autre extrémité porte un secteur circulaire divisé en degrés. On règle la hauteur de la pièce qui porte la division et du centre de la plaque I , de manière que la ligne qui joint les deux centres passe par l'extrémité supérieure des deux lames d'or.

Voici maintenant la manièredéseservirdecet instrument. On touche le plateau supérieur avec un corps communiquant avec une faible source électrique et le bord du second plateau avec le doigt; on supprime les contacts ; on soulève le plateau supérieur et on touche le plateau inférieur ; alors on remet le plateau supérieur en place, et on recommence un certain nombre de fois la même série d*opéraUons ; enfin on soulève à la fois les deux plateaux supérieurs au moyen de la tige D : les feuilles d'or éprouvent une divergence d'autant plus grande que le nombre des opérations a été plus considérable.

Ce phénomène est facile à comprendre : quand on met le premier plateau en contact avec la source d'électricité , et le second avec le doigt, tout se passe comme dans le condensateur ordinaire : les deux plateaux se chargent d'électricités contraires , mais elles sont dissimulées. Lorsqu'on soulève le premier plateau, ces électricités deviennent libres; mais en touchant avec le doigt le troisième plateau , ce dernier se charge et dissimule la charge du second ; si alors on recommence, on fera passer la nouvelle charge dans le troisième et ainsi de suite. Il est évident que si l'électricité du plateau supérieur ne se perdait pas, il suffirait de le toucher une seule fois avec le corps; mais, pour éviter l'influence de cette perte, il vaut mieux le toucher à chaque opération.

04tf . Effets produite par la neutralisation des électricités accu-- • mutées. La plupart des effets que nous allons décrire peuvent s'obtenir avec une simple bouteille de Leyde, dont on fait communiquer les armatures par le corps à travers lequel la décharge doit passer. Hais, pour produire de très-grands effets, on réunit plusieurs bouteilles de Leyde sur un plateau métallique, de manière à faire communiquer leurs armures extérieures, et on réunit par des tringles leurs armatures intérieures (fig. 5!;6). Cette disposition porte le nom de batterie électrique. On peut aussi former des batteries électriques d'une manière plus simple , en prenant des lames de verre à vitre que l'on recouvre des deux cAtés de lames d'étain jusqu'à 7 ou

EFFETS PHTSIOLOGIQUF^. 105

l cenlifuèlres des bords, les plaçant les unes sar les autres, et faisant commaniqoer entre elles, par des fils métalliques placés de deux rtlés oppc^és, les armatures de rangs pairs et celles de rangs impairs. 946. L'éUctrieilé suit toujours de préférence les bons conducteurs. kmsk on peut impunément décharger une bouteille de Leyde , et même une batterie^ au moyen d'un fil de cuivre que Ton met en communication avec les deux armatures et que Ton tient à la main , ou qui entoure le corps; pourvu toutefois que le conducteur ait des dimensions suffisantes : car, dans le cas contraire, une partie de la décharge se ferait à travers les organes. L'eau salée conduit mieux réiectricité que nos organes, et ces derniers mieux que Teau pure : aussi quand on met les deux armatures d'une batterie en communication à la fois par de Teau et par les mains , on reçoit une forte commotion si Teau est pure, et on n'en éprouve aucune si Teau est salée. Priestley, d*après des expériences que nous rapporterons bientôt, range les métaux dans Tordre suivant, sous le rapport de kar conductibilité : or, argent, cuivre, laiton, fer. Ce même physicien a constaté que la chaleur augmentait la conductibilité des corps mauvais conducteurs et diminuait celle des bons conducteurs. Quand on établit la communication entre les deux armatures par plusieurs corps dont les facultés conductrices diiîèrent peu, ou fiuod, la différence étant très-grande, celui qui conduit le mieux le pourrait pas décharger instantanément la batterie, l'électricité se distribue entre les conducteurs suivant des lois encore inconnues, Dais toujours de manière que la plus grande quantité d'électricité passe par les corps qui conduisent le mieux; dans ce cas, la conductibilité des corps dépend non-seulement de celle de la matière qui les constitue , mais encore de leurs dimensions. Il est probable que pour les corps cylindriques, propageant l'électricité dans le sens de leur longueur, la faculté conductrice est proportionnelle à ceOe de la matière, à la surface de la section perpendiculaire à Vaie et en raison inverse de la longueur.

947. Choc latéral. Lorsqu'un conducteur de dimensions suffisantes établit la communication entre les deux armatures d'une batterie, le courant qui le traverse agit pendant la courte durée de soD trajet sur les corps environnants, il les éleclrise par influence, et ia recomposition rapide du fluide neutre produit souvent de légères commotions. Ce phénomène , qui est désigné sous le nom de choc latéral, peut être constaté en plaçant dans le voisinage d'une batterie, un conducteur en communication avec le sol et garni d'un

iOO ÉLBGTBIGITÉ STATIQUE.

petit éicctroscope à pendule : par la décharge de la batterie, le petit i>endule est vivement agité.

948. Effets physiologiques. Les effets produits sur nos organes par la décharge d'une bouteille de Leyde sont d'autant plus énergiques que les armatures ont une plus grande surface , et que la charge est plus forte. L'effet peut se transmettre à travers une chaîne composée d'un grand nombre de personnes qui se tiennent par les mains : chacune d'elles éprouve la même commotion. Avec de puissantes batteries I on parvient à tuer des animaux, même d'uoe grande taille : il serait donc très-dangereux d'en recevoir b décharge.

040. Effets physiques produits par la décharge d^une batterit dans les corps mauvais conducteurs, ou par leur nature, ou par leurs dimensions. Quand on fait passer la décharge d'une batterie à travers un corps niuuvais conducteur, par l'une des deux circonsUuu^es énoncées, le corps peut être percé, déchiré ou disséminé; et quand il résiste ù cette action mécanique, il s'échauffe plus oa moins, souvent de manière à rougir, à se liquéfier, ou à brûler, Avant de citer des faits particuliers, nous décrirons l'appareil doni on se sert pour faire passer la décharge d'une batterie à travers un corps quelconque.

(]et appareil , connu sous le nom à'eœcitateur universel, se compose (fig. n57) de deux tiges ab et a'b', montées à charnière sur des colonnes isolantes cdei c^d'; elles entrent à frottement libre dans les douilles e, e'> afin que leurs extrémités puissent être amenées à une distance quelconque. Le support isolant mn, que Ton peut placer à différentes hauteurs , est destiné à recevoir le corps à travers lequel on veut faire passer la décharge; on met ses extrémités en contact avec celles des tiges ab et a'b^. Une d'elles est en communication permanente avec une des armatures de la batterie, et, à l'aide de l'excitateur fig. I36, on met l'autre armature en contact avec l'autre tige.

Otf 0. Lorsqu'on place une carte obliquement entre deux conducteurs terminés par une pointe (fig. 55S), et qu'on fait passer entreles pointes la décharge d'une bouteille de Leyde, la carte se trouve percée d'un trou très-fin , mais qui n'est point au milieu de l'espace qui sépare les deux pointes; il esi beaucoup plus rapproché de la pointe communiquant avec l'armature chargée d'électricité négative. M. Trémery, à qui on doit cette observation , a remarqué qu'à me* sure que l'on diminuait la pression de l'air, le trou de la carte se

EFFETS PR0DDIT8 PAR LES EXPLOSIONS. i07

«pprochail da miliea de Tintervalle des deax poinlef • Ce phénonène est resté jusqu'ici sans explication.

9S1. On peut aussi , à Taide de la décharge d'une bouteille de Leyde , percer une lame de verre. On se sert pour cet objet de l'appareil fig. 559. ab et ed sont deux supports en verre réunis par la traverse horizontale ef, à travers laquelle passe le conducteur à pomle mil; gkki est un cylindre de verre qui enveloppe l'autre conducteur à pointe m'ti!, et supporte la lame de verre œy. On met une goutte d'huile sur la lame de verre ^ en face des pointes , et les deox conducteurs en communication avec les armalures d'une forte boDteille de Leyde.

En remplaçant la lame de verre par une lame de, pierre, Télineeile la brise dans plusieurs directions. Il en est de même d'une lune de bois perpendiculaire à la direction des Gbres. Si on fait pmer la décharge à travers un tube de verre très-capillaire plein de mercure^ le tube se brise , si la décharge est assez forte. 9S8. Quand l'étincelle passe à travers l'air ou un gaz quelooDipei les molécules de ces corps sont fortement ébranlées ; pour eoHUier ce fait, on peut employer l'appareil fig. 559 A, qui est I ttilionersley. Il est composé d'un cylindre de verre fermé à dague extrémité par une virole en cuivre y traversée par une tige temùDée par un bouton; le cylindre est garni , à sa partie inférieare, d'un tube ab, ouvert par le haut , qui s'élève parallèlement u cylindre; l'appareil est plein d'air ou du gaz sur lequel on veut opérèr, et renferme une certaine quantité d'un liquide coloré. Lorsqu'on fait passer une étincelle électrique entre les deux boules y k liquide s'élève dans le tube ab à une hauteur d'autant plus grande que l'étincelle est plus forte. On pourrait disposer l'appareil d'one manière plus simple, ab (fig. stio) est un tube de verre capillaire, ouvert à sa partie supérieure a, renfermant un index de nercore m, et communiquant, par le bas, avec un tube d'un plus gnnd diamètre, percé latéralement de deux ouvertures , dans lesqoeites sont mastiquées deux tiges métalliques terminées par des Itooles : lorsqu'une étincelle traverse l'intervalle des deux boules exiérieures, l'index m éprouve une vive agitation.

9S3. Si l'on place une feuille d'or très-mince entre deux plaques de verre, et qu'on fasse passer la décharge à travers la lame d'or, on obtient une poudre violette, qui n'est autre chose que de For très-divisé, et non de l'oxyde : car, à la température que l'or a di acquérir, l'oxyde eût été réduit, s'il s'était formé. Cette expé-

•«'• Ei.rmiirTTî statioce.

riviM". > :.i, nrjinr.rT.meri; ov hi manière snivante : sur un cartoD i):\- i»i- c^ ;i.:i: :i! !cuili- il o: . au-dessoiis nn ruban de soie iwAiirir: 0. sr-* lOL îoncmen' entre deux planches , od fui IiîL^^î' nr ion «-/riuirr .i irnxers 1 or. et oc trouve sur le rubiB *î M>;- niî «np'^'unï- Mfîoii- a- i.; découpure.

t*;»-- f usiirr* . i.i . iiKisrT'\Atioi tre?-- curieuse qu un connni îMtv.nau w*i. :ran>i>n*îr- ae- matîere> solides à travers d'aotm i-pri- >oiii:: : *v. fxrm^'. s oi niaci ui. disque d'argent polii e£;i* ii!>Lii - . av. i>nn: , r- ol communique avec l'armalDR Uitrrîcnr . .ii: iviis liaiifri-. f d unt bouk- d'argent quoi Uît c- .'i:.i... r.riiiiiicr fxîrripnrf, oc obsene. iq)rès

i. lîïTiir.riî r.ov. i...iî:- .. f ■ e^aîe- ei diamètre sur les denx iiî.»o- a. iijsniî . :.r2'M.. ^au^re^ meiau.v sont également trauiu'--.:\- ns -ai:/:ii vicjino.ri s: denoser sur les surfaces i» i-cn? a:, fij rer.;'iii :r lanii. ; • ei& métallique . tantôt à TcW

H;*;^ :,iaiii, ie- .rr:î' , rrnvrr- les^THe!^ or. fait passer la dériwr^- sor. imn» joiuii:i'iîi:rx f o!i oe> dimensions très-grandtfi i»f-i»eiiâiruu.:"-:nïC2i . i. L:rî::in: m .-anran: . par exemple qnoi et >'.»!! j-.- Iii^ ::•fli;..:.^u:•- . iin: rranth seriioi.. ili^ n'eprùO^ «Ui'ui»-: cuijuuu;:.>i i:.:;!^ > .jî îiimmut TiroCTessivement fcff îif.'iivn. i»; .' ..;•;"■.■ 'i ^^li it-iU' !:•> meme^ a;*c*iiarires. ces fk > f.-iMufi-.T. i ;ni;aii l'iii- iTi '*i- ù!v m Ttîu? Tteii* diamètre: eiqaiil fTU- É-i-iuKir tvs m»— -rraih;*. i:r iieinen ? ••'naufler lusqu an rongt» .' iriiit:- . .- ii> >on :vniini*ii: :-> 1.^*^ ii:- nv.aliiquf^ de mèmeloi- ^'u**u' *^: Ut nKT.it duîii: ;r-. ? ■•.•naiifl^iv m"^a»»*ment par des dé- ■.•i»u'"6:f> ejt:".*i-iiiut»."' '.luatt-* 1 'T-iiT-r ii'.>r rn^iau^ range* <jn:vanl leur

lu'.'Uli* r •.•iT- — .M fil U 11*'- t?> ll'^:^rS: rtt .r*Ul 01. It? SOnî T^BUffCS SOI-

\iiir. jfur.- iii'.-uii':;'.- •.•i»iiau"irKts "Noil" ^:^\ i-»ndriii..- sur (■* sujet à • ii'.'.-*iMvii it»r> •.•lUiràUiiî^ e»— ;:"inuts

'I\^u^ l•?^ ^ltl•.•ll\»llJt•llt*^ v\ ; sjou-> ouf nou* v«iinnf df àêcTîreptfàii»^ii*. (lu^ iii i'n::. c '*r.-\"r.'ii' qu sf roirvf nrrvv iiar le deiaui cil' 1.11110 U'.'iit'il:.'. Cil •\i'*;'.- . soi: tn rais.a of st naîu"!. so:; en rai- 61111 qk M'^ li.iiit'iJM.'i'.^. 1' ii;rt^ K'iî . ii. :'inicn:';iîtii'if t £ riendab fcvui. . r!it ûf;i*"ijL t il î-'i^ a* .L Lhiurt ôl iM'itf . à* se* diZ.jeiisàoiis tîi <it Ui uuuuliVr t •■i^".' •■i •.-.•: çu o.»! :iassf'r cl rrtftof orpscon <iua d iiUUiiit r. ifux 'Jii* s^h Q.V'eLSj.'îi* s:»eî p':c> pe'.ites d&nsl <i"tA-t«-.»ii Ot :t ;?ti'SM î-h :■•- **: ]■• u*' ^tedd^'S àtzi? la i.rec-ûoa per

*^* ï"^ diiJi«tiM'Xi» . vîj • .'li^'.i qu *: û.;; eii>Ver une charge ]*:*ut la

ludleil cesserait, en partie du moins, d*élre conducteur. Ces dernières observations sont parfaitement d^accord avec les résultais des expériences de Coulomb sur les corps isolants, et auraient pu s'en déduire.

H. E. Becquerel a remarqué que , quand on place la pile de TappuoideM. Melloni à une petite distance d'une étincelle électrique provenant de la décharge d'une forte batterie y l'aiguille du rhéomètre reste immobile. Cette absence d'effet est attribué avec raison à œ qae l'étincelle à une trop courte durée pour que ses rayons cahrifiques puissent échauffer l'extrémité de la pile.

0B6. Effets chimiques. Lorsqu'on place sur une lame de verre BU petit morceau de papier de tournesol humide , qu'on fait commmiquer une des extrémités avec le conducteur positif de la madiine, et l'autre par un fil avec le sol ou avec les coussins, ou qu'on k met en contact avec un fil isolé terminé par une pointe, le papier de toomesol est rougi au point où il reçoit l'électricité positive. Si , tn lieu do papier de tournesol, on emploie du papier coloré par du âniç de violette , il rougit à une extrémité et verdit à l'autre. Si Yn ptaœ sur une lame de verre , à la suite les uns des autres , de petites losanges de papier coloré avec du sirop de violette humide, dqo'on lasse communiquer l'extrémité du premier losange avec le «NMlocteor positif, et l'extrémité du dernier avec le sol , ou avec le frottoir, ou avec une pointe isolée, toutes les extrémités des lonoges qui sont tournées vers le conducteur positif sont rougies, et tontes les autres sont verdies. En remplaçant chaque losange par dnx triangles, l'un de papier de tournesol, l'autre de papier de corcama, humides et réunis parleur base, tous les triangles de papier de tournesol étant d'un même côté, et le premier communiqoanlavec le conducteur positif, tous les triangles sont rougis à leur nmmet. Or il résulte des propriétés bien connues des diverses mattRs colorantes employées , que les changements de couleur ob- Mnés aux pointes dirigées vers le conducteur positif sont dus à la présence d'un acide, et que les changements aux points opposés mtdus à la présence d'un alcali : par conséquent, on doit nécesnirement admettre que l'électricité, en parcourant les bandes de papier humide et coloré, a décomposé les sels qu'elles renferment; qoe les acides résultant de cette décomposition ont été portés vers le conducteur positif, les alcalis vers l'exlrémilé opposée, et qoe là, par leur action sur la matière colorante, ils ont produit

s changements observés.

110 ÉLEGTIUGITÉ STATIOUE.

On peul d'aillears reconnaître par des expériences directes qn'u courant électrique jouit de la propriété de décomposer les sels : en effet f si on prend deux Bis d'argent terminés par des pointes aiguës, cl qu'après avoir entouré les (ils avec de la cire, josqu'anx extrémités, on les melte en communication avec les deux oondootcurs d'une machine de Naime , et qu'on plonge les pointes dan une dissolution d'un sel de cuivre, en très-peu de temps on reoonnntt que la pointe d'argent qui communique avec le conducteur aégatif est couverte de cuivre.

Ul>7. Lorsqu'on fuit passer une forte décharge électrique à trann un Gl de laiton très-fin , on trouve de l'oxyde de linc et de l'oxyde de cuivre isolés : par conséquent, ces métaux ont été séparés avasl leur oxydation. Quand on place dans un tube de verre des oxydei d'or, d'argent, d'élain, ou du sulfure de mercure ^ et qu'on fini passer dans le tube une forte décharge , les oxydes sont rédoitiet le sulfure est décomposé.

On peut aussi décomposer les huiles et l'éther par une série d'étincelles électriques : pour cela , on remplit d'huile ou d'éther me petite cloche reposant sur du mercure, et dont la partie sopérienre est traversée par un ûl de platine qui descend jusqu'à unepetili distance de la surface du mercure. En mettant le fil en commonicition avec le conducteur d'une machine, et le mercure en contact avec le sol , les étincelles qui passent, de l'extrémité du fil au mercure , décomposent le liquide *, les huiles donnent de rhydrogène carboné, de l'hydrogène et de l'oxygène en diverses proportions.

f)iS8. En faisant passer des étincelles électriques à travers certains gaz, on parvient à les décomposer. V hydrogène carboné, \ acide iulfhydrique, [ammoniaque, V hydrogène phosphore, VacUê chlorhydrique et le protoxyde ^ azote , le sont en totalité et dans leur éléments simples. Vacide carbonique est décomposé, en partie seulement, en oxygène et oxyde de carbone; le deutoxyéê ^ azote en acide nitrcux et azote j le gaz nitreux en acide azotique et azote.

0tS9. Quand un mélange de différents gaz qui peuvent se combiner est traversé par une seule étincelle, la combinaison a to^jours lieu , si les gaz sont dans des proportions qui diffèrent peu de celles dans lesquelles ils se combinent; la présence d*an gaz étranger n'a point d'inQuence , pourvu qu'il soit en petite proportion.

Une longue série d'étincelles électriques qui traverse lair atmo-

iqae , en diminae le volume , et il se forme une petite quantité d'acide azotique.

960. En faisant passer de violentes décharges électriques à tra- Tcrs Tean, les explosions sont accompagnées d^élincclles, et une certaine quantité d'eau est décomposée. Wollaston est parvenu à produire la décomposition de l'eau en conduisant de faibles courants électriques dans ce liquide par des fils trcs-flns terminés par des pointes aiguës et isolées de manière à ne pouvoir perdre leur électricité que par les extrémités de ces pointes. On conçoit qu'une quantité d'électricité même très-faible , qui se porte au sommet de la pointe, et dont l'énergie s'exerce tout entière contre la seule molécule d'eau qui la touche , doit produire un eifct beaucoup plus grand que quand l'électricité se dégage par une grande surface.

On prend un fil d'or très-fin , et, après lui avoir donné une pointe aussi aiguë que possible, on l'insère dans un tube capillaire de verre, on chauffe ce tube assez pour le souder à la pointe et la recouvrir bien complètement ; on use ensuite par le frottement l'extrémité jusqu'à ce que, avec une loupe, on puisse découvrir l'or qui commence à se faire jour. Alors, en plongeant cette extrémité dans de l'eau qui est en communication avec le sol, et faisant passer sur l'autre extrémité des étincelles partant du conducteur d'une machine électrique, à chaque explosion on voit des bulles de gaz se dégager de la pointe; la force de l'étincelle nécessaire pour produire ce phénomène dépend de la finesse de la pointe. Wollaston a trouvé qu'une étincelle qui se manifeste à une distance de 1/8 de pouce suffisait quand le diamètre de l'extrémité de la pointe ne surpassait pas j^ de pouce, cl qu'une étincelle faisant explosion à une distance de ~ de pouce suffisait pour décomposer l'eau quand le diamètre de la pointe était à peu près de j^ de pouce.

Afin d'essayer jusqu'à quel degré la force de rétincelle électrique pourrait être réduite par une diminution proportionnée dans l'extrémité du fil, Wollaston introduisit dans un tube capillaire une solution d'or dans l'eau régale, et, en chaufl'ant le tube, il fit évaporer l'acide. Il resta une couche d'or très-mince qui garnissait l'intérieur du tube ; alors en chaufTanl le tube jusqu'au point de le ramollir, il se forma un fil d'or très-mince au milieu de la substance du tube. En plongeant une des extrc^mités du tube dans do l'eau , et en mettant l'autre exlrcuiité en contacl avec le conduc-

tear d'une machine électriqQey Teau fut décomposée par le courant électrique, quoiqu'il ne se produisit point d'étincelle visible dans tout le trajet.

061. Lumière éleetriqtie. La combinaison des deux électricités dans un milieu non conducteur et Técoulement de l'un d'eux dans l'air sont toujours accompagnés de lumière. C'est Otto de Guericke qui observa le premier l'étincelle électrique. La lumière parait différer pour les deux fluides : car, lorsqu'un conducteur armé d'une pointe est chargé d'électricité positive, on aperçoit à l'extrémité de la pointe une belle aigrette, tandis que, s'il est chargé d'électricité négative, on ne voit qu'un point lumineux.

0G2. Vitesse de Vélectneité. L'électricité parcourt les corps bons conducteurs avec une rapidité extrême. En ilk^ et 1750, on fit en Angleterre des expériences pour apprécier la vitesse avec laquelle l'électricité se transmet à travers les métaux , et on reconnut que des fils métalliques isolés, de plus d'une lieue de longueur, transmettaient instantanément l'électricité.

063. Quand l'électricité traverse l'intervalle qui sépare deux conducteurs, on aperçoit une ligne droite continue, en raison de la durée de la sensation. M. Wheatstone a essayé de mesurer la vitesse avec laquelle l'étincelle traverse l'espace, par le moyen que nous allons rapporter. Une boule métallique fixe était mise en communication avec le conducteur d'une machine électrique^ une autre boule, communiquant avec le sol, passait rapidement sous la première à une distance de quatre pouces. Il est évident que , si la vitesse de la dernière boule était comparable à la vitesse de l'électricité, la traînée lumineuse aurait dû paraître oblique, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, suivant le sens du mouvement de la boule mobile; mais l'expérience a démontré que, quelle que fût la vitesse, Tétincelle avait la même apparencee que quand les deux conducteurs étaient en repos. Pour mesurer la vitesse de l'électricité dans les corps conducteurs, M. Wheatstone s*est servi d*un miroir plan, vertical, mobile autour d*un axe vertical parallèle à l'étincelle. Il est facile de voir que, dans un semblable miroir, an point lumineux fixe produit une image circulaire dont le rayon est égal à la distance du point lumineux à l'axe de rotation , et que, la vitesse angulaire de l'image étant double de celle du miroir, la circonférence entière sera décrite pendant une demi-révolution du miroir; et si le revers du miroir est aussi une surface réfléchisnnle, limage parcourra deux circonférences entières pendant cba-

LUMIÈRE ÉLECTRIUI:K. 115

que révolulion complète du miroir. IL résulte évidemment de là que, si rétineelle a une durée appréciable, on verra un arc lumiiienx dans le sens du mouvement, et dont [étendue dépendra de la daréc de Tétincelle et de la vitesse de rotation du miroir. Sapposons maintenant qu'on place devant le miroir le conducteur représenté fîg. 562 interrompu aux points a, b ei c; si on met les cxtrémilés p et g en communication avec les armatures d'une bouteille de Leyde, l'étincelle se manifestera au point b après que lélectricilé aura parcouru le chemin amb; et par conséquent, si lélectricité parcourt ce chemin dans un temps appréciable, les trois arcs lumineux qu'on verra dans le miroir ne devront pas partir de la même ligne verticale : le premier et le dernier devront être un peu plus avancés dans le sens du mouvement du miroir. Dans une des expériences, Tintervalle angulaire des origines des deux arcs extrêmes et de celui du milieu correspondait à un millionième de seconde; et comme le conducteur avait 0,288 milles de longueur, il en résultait une vitesse de 288000 milles par seconde, vitesse qui surpasse celle de la lumière dans le vide.

964. Si on prend un tube de verre terminé par deux appendices conducteurs, qu'après y avoir fait le vide on le mette en contact, par une de ses extrémités, avec une machine électrique^ et qu'on fasse communiquer l'autre avec le sol , toute sa capacité intérieure se trouve uniformément éclairée; mais si on approche un corps conducteur, l'électricité se porte vers lui, et la lumière acquiert plus d*éclat dans les parties du tube voisines du corps condacteor. Cet eflet s'explique facilement , en observant que le courant électrique décompose par influence l'électricité naturelle du conducteur, et que celle qui s'accumule dans la partie la plus voisine du tabe réagit sur le courant électrique qui le traverse.

965. Pour observer les variations que présente la lumière électrique suivant la force élastique de l'air dans lequel elle se manifeste, on emploie l'appareil fig. 56i, qui est composé d'un ballon de verre à robinet, garni de deux tiges à boules que l'on peut rapprocher plus ou moins, une d'elles pouvant glisser dans une boite i cuir. En dilatant l'air du ballon à l'aide d'une machine pneumatique, on observe qu'à mesure que sa densité diminue, la lumière électrique occupe un espace terminé aux deux boules, et de plus en plus dilaté vers le milieu; et que dans le vide la lumière otrcupe toute la capacité du ballon. Quand respace lumineux augmente, l'intensité de la lumière s'affaiblit. On n'a fait aucune expérience

114 ÉLEGTBICITÉ STATIQUE.

pour déterminer le rapport , enlre le volume ocxîupé par la lumière et son intensilé ; il serait possible que la diminution de lumière provint uniquement de l'accroissement de volume. Celle conjecture pourrait êlre vérifiée en se plaçant à des distances du ballon telles que Tespace lumineux fût aperçu sous le même diamètre apparent : réclat devrait rester constant , si notre supposition est vraie.

0G6. On a expliqué la lumière électrique par la compression subite que l'air éprouve , compression qui produirait un dégagement de cbaleur et de lumière d'autant plus grand que l'air serait plus dense. Le choc de l'air n'est point cependant une explication suffisante de la lumière électrique, puisque cette lumière se manifeste encore dans le vide barométrique, et à une température inférieure à celle où il parait que les vapeurs mercurielles cessent d'exister. La lumière électrique dépend probablement de la nature de ce fluide ; mais, dans l'état actuel de la science, il est impossible de se prononcer sur la cause qui la produit.

967. Par des moyens photométriques dont nous parlerons plus loin , M. Masson a trouvé pour l'intensité de la lumière qui accompagne la décharge d'un condensateur, les lois suivantes : ces intensités sont proportionnelles aux carrés des distances d'explosion , proportionnelles aux surfaces des condensateurs, et en raison inverse des épaisseurs des lames isolantes.

La teinte de la lumière de l'étincelle électrique varie avec la nature du gaz dans lequel l'explosion a lieu, avec sa force élastique et avec la nature des corps entre lesquels l'explosion s'efTectue. L'étincdie est blanche dans l'acide carbonique, rougeàtre dans l'hydrogène, blanche dans l'air comprimé, rougeAlre dans l'air raréfié , d'un vert brillant dans la vapeur de mercure , et, en y ajoutant une quantité croissante d'air, la teinte passe successivement au vert de mer, au bleu et au pourpre. Les étincelles tirées avec des boules de bois et d'ivoire ont une teinte cramoisie ; avec du cuivre argenté, elles ont une teinte verte; avec du charbon, la teinte est jaune : Fosinieri pense queces variations de couleur de l'étincelle électrique proviennent de l'incandescence des molécules pondérables entratoëes par l'électricité.

968. Nous terminerons ce qui est relatif a la lumière électrique itrla description de quelques expériences fort curieuses, et qui

ut fondées sur la rapidité du mouvement de l'électricité. Lors-

pa place une série de conducteurs à la suite les uns des autres ,

Marvalle qui les sépare est très-petit , en mettant les ex-

DÉVEUIPPBMENT PAR LA PRESSION. IIK

en oontaei avec les armatures d'une bouteille de Leyde, rëtîDcelle électrique se manifeste en même temps dans tous les intervalles ; c'est sur ce principe que sont fondés les appareils électriques qu*on désigne sous le nom de tubes étincelanU , carreaux étùteelanu, etc.

Les lobes étincelants ( fig. 565) sont des tubes recouverts à leur sorCM^e de petiles lames d*étain ayant la forme d'un losange, et disposées solvant une hélice ; leurs sommets sont en regard , et trèsvoisÎDS. En mettant les extrémités do tube , qui sont garnies d'appendices conducteurs, en contact avec les armatures d'une bouteille de Leyde, ou seulement en approchant une des extréniilés du conducteur d'une machine électrique, l'autre communiquant avec le sol , l'étincelle passe simultanément dans les lames et des- Boe one hélice. On dispose aussi les petites lames d'élain sur des plaqoes de verre, de manière à former, par les intervalles qui les séparent, des dessins quelconques , qui se trouvent alors illuminés par le passage d une étincelle électrique ( fig. 564).

Le carreau magique est une lame de verre dont une des faces est recooverte d'une lame d'étain , et dont l'autre est recouverte d'an vernis mêlé avec une poudre métallique. Cet appareil se charge comme on condensateur ; en le déchargeant , l'étincelle serpente dans toos les sens , en imitant l'eiïet de la foudre.

S 3. Développement de l'électricité par la pression.

969. La première expérience qui conduisit à reconnaître dans la pression one cause de développement d'électricité est due à Libes. Ce physicien découvrit qu'un disque métallique isolé, pressé contre do taffetas gommé, prend réleclricilé négative, et le taffetas l'électridié positive; par la pression avec frottement, le taffetas prend au contraire l'électricité négative. Hally constata ensuite que le spath dislande et quelques autres substances minérales jouissaient de la propriété de s*électriser par la pression entre les doigts. M. Becqoôrel, qoi depuis s'est occupé d'une manière spéciale de ces phénomènes, est parvenu à des faits généraux que nous allons rapporter.

970. Qoand deux corps de nature quelconque dont l'un est élastiqoe , sont pressés l'un contre l'autre , ils se constituent dans deux étais électriques différents ; mais ils ne sortent de la compression avee de rélcctricilé libre , qu'autant que l'un d'eux n'est pas un hou

] I u ÉLBCTIIICITË STATiai'E.

conducteur. Le tension électrique, après la séparation, dépend de la conduclibilild des deux corps el de la vitesse de séparation : car, pendant la durée de la pression , les deux couches électriques séparées étant en équilibre, comme M. Becquerel s'en est assuré, ré<iuilibre ne subsiste que par le seul fait de la pression ; si on la diminue lentement , les électricités qui ont été séparées se combineront do nouveau avec d'autant plus de facilité que la séparation sera plus lente et que les fluides se mouvront plus aisément dans les corps : aussi on obtient toujours une tension électrique d'autant plus (grande que la séparation a été plus rapide.

L'eau hygrométrique qui recouvre la surface des corps empêche souvent l'électricité de rester après la séparation, proliablemenl parce qu'elle les rend bons conducteurs; aussi H faut avoir soin de sécher et d'essuyer les corps avant de les soumettre à l'expérience. M. Becquerel , au moyen d un npparcil Ir6s-ingcnieux , a découvert que l'électricité développée par ta pression , dans le cas où la vitesse de séparation donnait le maximum de tension , était proportionnelle à la pression jusqu'à une certoine limite. Les corps élastiques dont M. Uecquerel s'est servi sont des plaques de liège, de caoutchouc, d'amadou, d'écorcc d'orange, de moelle de sureau, isolées par des manches de gomme laque.

971. La chaleur a une grande influence sur le développement de rélectricilé par la pression. Le spulb d'Islande, qui par la pression prend une tension positive, acquiert de l'éleclricilé négative, lorsque sa température a été snrfisuuiment élevée. Deux corps de môme nature, tels que deux morceaux de liège , de spath d'Islande , pressés , s'électrisent rarement; mais lorsque l'un d'eux estéchaufTé, ils se trouvent tous deux, après la séparation, dans deux étals électriques opposes ; si la pression dure jusqu'à ce que l'équilibre de température ait lieu , les corps séparés ne sont plus électrisés.

073. Plusieurs phénomènes paraissent avoir beaucoup d'analogie avec ceux que nous venons de décrire. Lorsqu'on sépare dans l'obscurité deux lames de mica, il y a dégagement de lumière, et si , avant la séparation , on les fixe à des manches isolants , elles pren^tTiV flts lensîfms électriques npposées. La chanx sulfatcn présente le mi^me phénomène; ujuis, pour l'observer, il faut la priver de son eau hyproméiriqne, et élever la température. Une carte dédoublée doano des résultais anulognes. Cependant le développement de l'électricité par exfoliation ne parait convenir, à quelques exceptions près, qu'aux substaucei régulièrement cristal-

CIRCOVSTANXES DE LA PRODUCTION. i \ 7

Usées : car les fragments d'un bâton de verre ou de résine ne poswlenl aucune électricité.

Le choc, produisant une compression subite, doit nécessairement ^dopper de lëlectrieité; il serait possible que la lumière qui laccompagne quelquefois provint de la combinaison rapide des élec- Incités qui auraient été séparées par la pression.

5 V Examen des circonstances qui accompagnent le développe^ meni de Vétectricité par le frottement ou la pression.

975. Tous les corps, comme nous l'avons dôjà dit , parais^ienl produire de l'électricité par le froltemenl; le plus grand dépagemeot a lieu y lorsqu'un dos corps froltés est mauvais conduclour «t l'autre très-bon conducteur; il est très-faible, an contraire, qaaod les deux corps sont à la fois bons conducteurs. Il est même difficile de reconnaître réleclricilc dégagée par le frotlcmenl (\v<i métaux en niasses, au moyen d'un électromùire; mais on peut crmstater ce dégagement, en mettant les deux métaux en corn- RUDicalion avec un rbéomùtre multiplicateur très-sonsible (inainimenl formé d'un Gl de cuivre recouvert de soie, enroulé autTiUr d'un cadre dont le centre est occupé par une ai^'uille aimantée). li se développe par le frottement des courants électriques dans le fi! de l'instrument, dont le sens et l'intensité se leconnai.ssent à la £recUon et à Tamplitude des déviations de l'aiguille, et qui permettent de déterminer l'espèce d'élcclricité que prend chaque métal.

974. M. Becquerel, à qui on doit la découverte du fait dont il ftt question y Gxe les extrémités des lames métalliques qui doivent ëie firottés aux extrémités du fil du rhéomètre , et recouvre de mastic les points de jonction, aQn d'éviter les courants électriques qui inorraient résulter des changements de température de ces points : m posant les lames les unes sur les autres , il no se produit rion; en les frottant légèrement, il se produit un courant. D'après expériences, M. Becciuerel a formé le t.ihloau suivant , dans lequel chaque métal est négatif par ni[»port à ceux qui soisont, et positif par rapport à ceux qui précèdent :

Bismuth.

IMoiiih.

Zinc.

Nickel.

Ëtain.

For.

Cobalt.

Or.

Cadiiiiiiin.

P&llftdiiim.

Arj;«*iil.

Aiitininiiic

Pbtine.

(«Il ivre.

lU 1-^LECTRICITÉ STATIQUE.

Cet ordre est le même que celui qui est relatif à l'électricité développée par la chaleur, comme nous le verrons plus tard. Il ne change pas par le poli ou les aspérités des surfaces frottantes ; il en est encore de même quand un des corps est très-petit par rapport à lautre y et que ce sont toujours les mêmes poinls qui frottent : d*où il suit que la chaleur développée est sans influence , car le corps le plus petit devrait s*échauiïer plus que Tautre, et Teflel devrait changer suivant que Tun ou l'autre des corps frottés aurait de plus faibles dimensions, ce qui n'a pas lieu. Si Ton prend une lame et un bouton de mùme nature , en frottant le bouton contre la lame, le bismuth, l'antimoine, le fer et le platine donnent naissance à un courant dans lequel le bouton est positif, ce qui est contraire à TefTet qui serait produit pour des courants provenant de la chaleur dégagée, attendu que le bouton s'échaufle plus que la lame. Le cuivre et plusieurs autres métaux agissent en sens contraire.

07(S. Lorsqu'on frotte deux métaux dont l'un est réduit en limaille line, lu conductibilité dans ce dernier est assez afl'aiblie pour que l'on puisse reconnaître directement par l'électroscope l'électricité dont il s'est chargé. On constate ce fait en tenant à la main une lame métallique inclinée, sur laquelle ou verse la limaille, qui liunbo ensuite dans une capsule iixée au plateau d'un électroscope à feuilles d'or trt\s- sensible. M. Becquerel a reconnu par ce mo^en que do lu limaille métallique, en passant sur une lame de même nature , pnMtd l'électricité négative. L'eiïet est d'autant plus marque que lu linuullo est plus iine et le choc plus rapide. La propriété des hmuilles d'être négatives par rapport aux plaques du même nielul est d'uulunl plus marquée qu'elles sont plus facilement oxyda- Ikles ; l'untinioine fait exeeption , sa limaille est positive par rapport aux plaques de même substance. Quand la plaque et la limaille sont do nuluros dilTortMUes« celle-ci tend à prendre l'électricité négative. S) on olê\o lu tomporuture de lu limaille, ou de la limaille et de la pluquo « lu pronuêro devient plus négative , si elle l'était ù la tempérutuiv ordinaire, et négative, ou moins positive, si elle était pri- Huli\oiuont poMtivo.

Vw donnant un mouvement rapide de rotation a une lame autour d un u\o \orlioul . olablissani lu communication de la lame avec I oloolit^M'opOt et laissant tomber des limailles plus ou moins fines Hur lu lumo , W. lUvquon^l u reconnu que le peroxyde de manganiW, l'urgent lrês-ili>îso et le sulfure do for, projeta sur une lame de liiio, UVluin ou d'or, prennent rolivtricitê négative. La poudre

fJRC0NSTA3ir.F.S DE LA PROBUCTION. I I 0

k peroxyde de manganèse produit plus d'eflet que les autres subsUoces. La limaille de zinc ne produit rien quand elle tombe sur me plaque de zinc dont le mouvement est rapide , tandis qu'elle reçoit nn excès d*électricilé négatire lorsque la lame est en repos. Od n'obtient point d'électricité quand les mélaux sont en fragments ie plusieurs millimètres d'épaisseur.

Dans le frottement des limailles contre les plaques métalliques il Le se produit point de courants ^ probablement à cause de la faible conductibilité des limailles.

d76. Quand les corps sont mauvais conducteurs, l'état de leur .MJiface et Tinégalité de leur température primitive , ou celle qui réàulle de la chaleur dégagée par le frottement , ont une si grande JoAuence , qu avec les mêmes substances on obtient souvent des ré- Mllats opposés. Une légère dilTérence dans l'état de la surface de deux corps de même nature frottés l'un contre l'autre , ou dans leur température, ou dans l'étendue des surfaces qui sont frottées, soffît pour développer dans chacun des électricités contraires. Toujours le corps dont la surface est la moins polie , ou dont la température était primitivement la plus élevée, ou qui est ébranlée par le frottement dans une plus petite éloiidue, tend à prendre iélectricilé négative. Ainsi, deux plaques de verre dont l'une est polie et Tautre dépolie prennent, parle frottement, la première l'électricité positive, la dernière rélectricité négative : ainsi, deux rubans identiques étant frottés en croix , celui qui n'est frotté que sur une pelite étendue prend lélcclricitc négative. On conçoit , d'après cela , qu'on ne puisse pas ranger les corps mauvais conducteurs dans un ordre tel que chacun soit toujours, par exemple y positif par rapport n ceux qui suivent , et négatif par rapport à ceux qui précèdent. On peut cependant établir, 1** que le poil de chat vivant prend rélectricité positive avec toutes les substances connues^ ^''que le verre poli prend toujours l'électricité positive , excepté avec le poil de chat et le mercure ; 3*" que le verre dépoli est positif avec les corps résineux , et négatif avec le drap , le papier , la main , le poil de chat ; k** que la cire d'Espagne est négative avec les métaux -, o° que les corps résineux sont toujours négatifs avec les corps non résineux.

977. M. de la Rive a fait des expériences sur le frottement des mélaux , en employant les doigts secs, l'ivoire, la corne, le liège et différentes espèces de bois : il a trouvé que le rhodium, le platine, le palladium y Tor, le tellure, le cobalt, le nickel et l'antimoine pre-

naient toujours rélectricité négative ; que Targent , le cuivre , le laiton et Tétain y étaient presque toujours négatifs ; que le plomb et le bismulh étaient toujours positifs, et que le fer et le zinc étaient tantôt positifs et tantôt négatifs. M. Delarive suppose que les métaux sont toujours négatifs , et que les variations qu'on observe proviennent de Toxyde enlevé par le frottoir, parce qu*alors le frottement a lieu entre l'oxyde et le métal. Il a aussi reconnu que la vitesse et la pression étaient sans influence.

078. En 1817, Wollaston avait annoncé qu'en plaçant une machine électrique sous une cloche dans laquelle on pouvait remplacer l'air par l'acide carbonique, il ne se dégageait pas d'électricité dans ce dernier gaz. En rapprochant ce fait de cette circonstance que les coussins des machines électriques, pour produire de grands effets, doivent être enduits de matières facilement oxydables, on avait été conduit à regarder comme très-probable que l'électricité provenait d'une action chimique. Une découverte plus récente de M. Becquerel venait à l'appui de cette conjecture : ce savant a reconnu qu'en broyant certaines substances solides, on pouvait on séparer les éléments, et produire des actions chimiques. Ainsi, quand on porphyrise dans un mortier d'agate un cristal de mésotype (silicate double de soude et d'alumine), la poudre est alcaline , et elle cesse de l'être quand elle a été lavée avec de l'eau distillée. Toutes les laves sont dans le même cas. En broyant ensemble un cristal de sulfate de potasse et du carbonate de chaux , ou du sulfate de potasse et du carbonate de baryte, ces sels sont en partie décomposés.

079. De tous les faits que nous venons de rapporter on ne pouvait rien déduire de général, non-seulement sur la cause probable du développement de l'électricité par la pression et le frottement , mais encore sur les principales circonstances nécessaires au développement de l'électricité : car il fallait pour cela connaître Tinfluence de la pression , de la vitesse et des autres circonstances , dans la production de l'électricité par le frottement ; il fallait chercher à rapprocher les circonstances qui accompagnent le développement de l'électricité par la pression et le frottement, pour déterminer en quoi diffèrent les effets produits par ces deux causes \ enfin , il fallait vérifier avec soin les expériences de Wollaston. Jai essayé de résoudre ces questions, et je rapporterai sommairement les moyens que j'ai employés et les résultats auxquels je suis parvenu.

980. L'appareil que j'ai employé consiste (fig. 565) en un gros