CIRCONSTANCES DE LA PRODUCTION

lindre : car, en augmentant le poids de la boule qui termine le pendule mobile, on peut rendre la déviation aussi petite qu'on veut, et toujours la déviation est indépendante de la vitesse. Elle ne pro* vient pas d'un maximum de tension que prendrait le conducteur, et qu*il conserverait sensiblement malgré les variations de tension du cylindre , à cause de la perte par l'air : car, en éloignant les pointes du cylindre de verre, on diminue la tension autant qu*ôn veut, et toujours la permanence subsiste avec les variations de vitesse. Elle ne provient pas, non plus, d'un maximum de tension qui s'établirait sur le cylindre pour les petites vitesses, et subsisterait pour les plus grandes à cause de la conductibilité de Tair et des supports, d'abord parce que la tension est très- différente pour les différenls corps, et ensuite par la l'aison que, si on supposait un accroissement de tension dû à la vitesse, la perte par les supports, qui est très-faible, à cause de la grande étendue de verre couvert de gomme laque qui se trouve de chaque côté de la zone qui passe sous le frottoir, devrait toujours laisser subsister un accroissement de tension.

9B5. Influence de la pression. Dans les expériences relatives à la pression , on a donné au cylindre mobile un mouvement de rotation uniforme longtemps prolongé, cl on a fait varier progressivement la charge du frottoir de 1^2 à 10^,2, en laissant entre les charges rintervalle nécessaire pour que le pendule devint bien slationnaire. Je m'étais assuré d'avance qu'on obtenait les mêmes résultats en arrêtant le mouvement à chaque nouvelle charge; mais, la première méthode exigeant beaucoup moins de temps, je l'ai préférée. Les frottoirs employés avaient kO et ikh- centimètres carrés. J'ai opéré avec des cylindres mobiles en verre, en résine nue ou enveloppée de taffetas ciré ou de satin, et avec des frottoirs garnis de papier couvert de différents métaux, avec des feuilles d'élain , de plomb , avec diverses étoffes de soie, de coton et de lin , et avec différents cuirs. Il résulte de toutes ces expériences :

1°. Que, pour tous les corps que je viens de citer, la déviation, quoique très-différente pour chacun d'eux, reste sensiblement permanente pour chacun, quelle que soit la pression, que le cylindre soit ou non constamment déchargé par une frange métallique. Seulement, pour quelques-uns, la permanence ne commence à s'établir qu'à partir des charges 2^2 ou 4^,2. Ainsi , pour la même vitesse, la quantité d'électricité développée est indépen-

dante de la pression. Par les mêmes raisons que nous avons exposées en parlant de Tinfluence de la vitesse , la permanence de tension ne provient ni de la grande déviation des pendules, ni d'un maximum de tension qui s'établirait dans le conducteur ou sur le cylindre.

S*. Que tous ces corps présentent quelquefois des variations de déviation correspondantes aux variations de pression. Ces variations sont en général très-petites; mais elles correspondent quelquefois, pour un accroissement de pression de & à 10 kilogr., à une variation d'électricité de 1/10. Ces anomalies y quand elles existent, sont toujours de signes contraires pour les corps bons conducteurs et les corps mauvais conducteurs: pour les premiers, frottant sur le verre , il y a décroissement.

D'après ces résultats, j'ai dû regarder comme probable que la pression, du moins à partir d'une certaine limite, était sans influence sur l'électricité développée, et que les petites anomalies qu'on rencontre quelquefois provenaient de quelques circonstances particulières produites par l'accroissement de pression. Mais , pour acquérir une certitude complète , il fallait faire varier la pression dans de plus grandes limites, et découvrir la cause des anomalies.

On ne pouvait pas, sans compromettre la solidité de l'appareil, augmenter de beaucoup les charges ; mais on pouvait produire un accroissement de pression, en diminuant l'étendue de la surface inférieure du frottoir : c'est ce que j'ai fait, et j'ai reconnu qu'un accroissement de pression de 1 à 30 était encore sans influence.

Quant aux anomalies dont il a été question, je soupçonnais qu'elles pouvaient être le résultat de la chaleur dégagée. Pour vériBer cette conjecture, j'ai pris une tige de verre que j'ai frottée avec différents corps , d'abord sans développer de chaleur sensible , ensuite de manière à rendre le tube brûlant, et j'ai déterminé dans quel sens variait réiectricité développée sur le verre, en approchant la tige d'un électromètre à lames d'or, chargé d'électricité de signe contraire , jusqu'à ce que les lames fussent revenues au parallélisme. La distance à laquelle la tige de verre devait être amenée pour produire cet effet permettait d'apprécier facilement s'il y avait eu augmentation ou diminution. J ai trouvé ainsi que, par l'accroissement simultané de la vitesse , de la pression et de la chaleur, le verre manifestait un accroissement d'électricité avec tous les corps mauvais conducteurs, et un décroissement avec les corps bons

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conducleors, qui, pour quelques-uns, allait jusqu'au changement désigne. Le changement de signe s'obtient très-facilement , quand 00 frotte sur le verre du plomb laminé.

Ainsi, ces variations sont dans le même sens que les anomalies qui noos occupent ; or on ne peut pas admettre que les variations de rétat électrique de la tige de verre proviennent des accroissements de vitesse et de pression , car on ne pourrait pas expliquer comment les corps bons et mauvais conducteurs agissent en sens contraire^ d'ailleurs, des expériences nombreuses démontrent que la vitesse et la pression sont sans influence : ainsi on ne peut attribuer ces variations et les anomalies en question qu'à la chaleur développée par le frottement. Il est d'ailleurs facile de se rendre compte de sa manière d'agir. En effet, la chaleur dégagée par le frotteoQent ne doit pas se répartir également entre les deux corps ; celai qui est le meilleur conducteur doit nécessairement prendre une température inférieure à celle de l'autre. Ainsi, le verre doit prendre une tendance négative avec les corps bons conducteurs et DM tendance positive avec ceux qui sont plus mauvais conducteurs qœliL

Le frottement dégageant toujours de la chaleur, et en quantité cnûsante avec la vitesse et la pression, il semble que l'influence de la chaleur devrait toujours se manifester parles variations de vitesse et de pression. Mais il faut remarquer, l*" que dans l'appareil dont je me suis servi, et pour les limites de vitesse et de pression qui ont été employées, l'accroissement de température du verre, à quelques exceptions près, n'a jamais été que d'un petit nombre de degrés, ce dont je me suis assuré par des expériences directes; 2"* que ce n'est pas la température commune des deux corps qui agit pour faire varier la tension électrique sur l'un d'eux, mais seulement la dififérence de leur température. Ainsi cette influence a dû être, en général, très-petite^ mais il m'a été impossible de découvrir les circonstances physiques qui, dans certains cas, l'ont rendue sensible.

Certains corps mauvais conducteurs, principalement les étofTcs placheuses de coton, de laine et de soie, présentent encore une anomalie facile à expliquer : lorsqu'on décharge constamment le cylindre, la déviation augmente avec la pression, et d'une quantité assez notable. Cet effet provient très-probablement de ce que la pression augmente le nombre des points de contact, et rapproche les ûbres de ces substances, circonstances qui, en augmentant la

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faculté conduclrice, permetlent un plus grand développemenl d'éleclricilé.

Jusqu'ici je n*ai parlé que de la pression totale exercée sur la surface en contact avec le cylindre^ mais jamais le contact réel n'existe que sur une partie de Télendue du contact apparent, et ce sont les points qui se touchent qui supportent la pression, qui frottent, et qui produisent Télectricité. Or le nombre et létendue de ces points doit nécessairement augmenter avec la pression, et il est facile de voir que, si la somme de leurs surfaces augmentait proportionnellement à la charge, la pression éprouvée par une même étendue en contact réel resterait constante, quelle que fût la charge des frottoirs; et, par conséquent, la loi que nous avons déduite de lexpérience n'aurait rien de réel. Mais il n'en est pas ainsi : d*abord, on ne comprend pas la possibilité de Texistence, pour tous les corps, de la loi que je viens de supposer; en outre, dans toutes mes expériences, les frottoirs étaient disposés de manière que l'étendue du contact apparent n'augmentait pas sensiblement avec la charge : ainsi Taccroissement des points de contact ne pouvait provenir que de l'aiTaissement des aspérités. Or il est facile de reconnaître, à l'aide d'un prisme (i), que, pour tous les corps, et entre les limites de pression des expériences, le nombre et l'étendue des points de contact augmentent bien avec la pression , mais , en général, d'une quantité très-petite. Ainsi, l'augmentation du nombre des points de contact par l'accroissement de la charge rend seulement moins rapide laccroissement de pression de chacun d'eux; mais cet accroissement ne subsiste pas moins.

Il faut encore remarquer que les points qui sont en contact réel supportent non-seulement la charge des frottoirs, mais encore la pression de l'air ; et il faut examiner si les poids additionnels ne sont pas toujours très-petits par rapport à la pression de l'air : car, s'il en était ainsi , en admettant même que la pression eût une in-

(l) Lorsque, Heil étant placé en P (fig. 563 A) , on regarde ii travers un priMnc ABC, en rapprochant l'œil du la hase AU du prisme, il existe une iK)siiion au delà de laquelle les rayons de. lumière entrés par AB ne peuvent pas sortir par AC : alors l'œil ne reçoit que lc^ rayons qui iK'nélrcnt dans le prisme par la tare RC, et j(ui , après s'être réfléchis sur AU, sortent par AC. L'angle OMN , oji ronnnenoe la n'»flexiou totale sur AB, df|>end du corps (|ui touche la surTace AB; il est plus prand quand le corps est solide ({uc tpiand cVsi l'air ; alors , quand on place un corps !>ur AB, les i>oints de contact se voient comme des taches dans un miroir : par ninsequeiit, si on exerce sur le corps des pressions cioissantes, il sera facile de suivre l'accroisseiuent du nombre et de l'étendue de^ points de contact.