CIRCONSTANCES DE LA PBODUCTION

Imce dans la prodoction de réiectricitéy les variations dues aux durges seraient insensibles. Lorsqu'on emploie de très-grands frottoirs, on peut croire qu*il en est ainsi ; mais y pour des frottoirs à très-petite surface^ en admettant que le contact réel soit établi sur toute l'étendue du contact apparent, ce qui est le cas le plus défuvonble, il est facile de reconnaître que la pression de Tair est, au contraire y très-petite par rapport à celle qui résulte de la charge.

Ainsi cette loi, déduite de rexpérience, que la pression est sans iofloeDce sur le développement de rélectricité , subsiste encore, qotnd on considère la pression supportée par les points en contact réel, et qu*on tient compte de Tintervention de la pression de Tair.

884. Influence de la largeur du frottoir. Dans les expériences qoioDl eu pour objet l'influence de la largeur des surfaces en contact, j'ai employé des frottoirs dont les surfaces inférieures avaient même longueur, et dont les largeurs étaient à peu près dans le rapport de 1 à &•; tous les corps, avec ces deux frottoirs, ont donné lenablement la même déviation.

Pour véri6er les résultats de ces expériences, je me suis servi d'nik même frottoir, en laissant dépasser la feuille de manière à l'appiiqQer sur le verre au delà du frottoir sur une étendue plus ou mm considérable > et en relevant l'extrémité de la lame contre le frottoir (fig. 565 B). Lorsque le système des pointes cx)mmunitoaot avec le conducteur était placé au-dessous du cylindre , le coolact pouvait être prolongé à une grande distance , sans que la déviation fût changée; et pour cela il n'était pas nécessaire que le contact fût continu : on pouvait relever la lame par un pli , et mettre an intervalle de plusieurs centimètres entre le frottoir et la partie du prolongement de la lame en contact avec le verre, sans que la déviation fût changée (fig. 565 C). Cette expérience est importante, car elle démontre mieux que toutes celles que nous avons npportées que la pression et l'étendue des surfaces en contact sont sans influence. En effet , j'ai démontré que la charge électrique du cylindre au delà de la lame provient entièrement du dernier contact-, or cette surface en contact peut être très-petite, et la seule brce directe qui la presse provient de l'élasticité de la feuille.

Hais quand la feuille qui passe sous le frottoir n'est pas repliée nr elle-même, qu'elle est entièrement libre, et que son extrémité toQche le verre , la déviation décroit avec l'étendue du contact , excepté pour le taffetas ciré. Ces phénomènes s'expliquent facilet&eot.

Iâ8 ÉLECTRICITÉ STATIUDE.

988. Influence de la courbure. Lorsque la lame qui passe sous le frolloir esl formée d'une substaoce qui conduit bien réleclricité, la courbure de la lame au delà du contact a une influence sensible sur la tension électrique du cylindre. Quand les pointes du conducteur sont placées sous le cylindre^ j*ai reconnu que, pour le papier cuivré et des rayons de courbures de 27, ik, 7 et 3,3 millimètres, les déviations étaient de 22, 20, 18 et 17.

Il n*est pas douteux que cette influence de la courbure de la lame au delà du contact provient de ce que cette partie courbe s'électrise par Tinfluence du cylindre, et que sa tension augmente la quantité d'électricité neutre qui se reforme sur la ligne de séparation des deux surfaces. On voit alors pourquoi Tinflucncc dont il s*agil ne se reproduit point avec les corps mauvais conducteurs, et pourquoi, quand elle existe, elle augmente à mesure que le rayon de courbure diminue.

986. Influence de l'épaisseur. Les expériences relatives à Tinflttenc€ de l'épaisseur ont été faites sur Tétain, le plomb , le satin , la peau, le lafletas ciré, le papier. Pour Tétain, l'épaisseur a varié de 1 à 40 ; pour les autres corps, de 1 à 9; pour le premier corps seulement la plus petite épaisseur était extrêmement faible. Il résulte de toutes mes expériences que l'épaisseur du corps est sans influence; mais, quand on décharge constamment le cylindre, et qu'on emploie des corps mauvais conducteurs, la déviation décroît h mesure que la vitesse augmente, et d'autant plus que l'épaisseur du corps est plus grande : la raison en est évidente, d'après ce que nous avons dit précédemment.

087. Influence de In nature du frottement. On distingue deux espèces de frottement, celui de glissement et celui de roulement. Jusqu'ici nous n'avons parlé que du premier; il était important d'examiner les effets produits par le dernier.

Dans les expériences faites à ce sujet, je me suis servi d'un cylindre de cuivre creux , garni à sa surface de plusieurs cuirs destinés à lui permettre de s'appliquer sur le cylindre de la machine sur une certaine étendue. Dans la direction de son axe se trouvaient deux tiges qui s'engageaient entre les guides des frottoirs, et qui étaient destinées à recevoir des poids qu'on fixait avec des écrous. En rendant le cylindre immobile, on produisait le frottement de glissement; en le laissant libre, on obtenait le frottement de roulement.

Ces expériences ont présenté une difOcultc. Le cylindre roulant,

CIRCONSTANCES DE LA PRODUCIION. i i9

à cause des inégalités de sa surface, qu il esl presque impossible d'éviter^ tend à se séparer du cylindre de verre , et d'autant plus que la vitesse est plus grande. J^essayai d'employer des ressorts; mais la rotation s'arrêtait par intermittences : alors je me suis servi des mains pour maiotonir le cylindre appliqué sur le verre. C'est ainsi qu*ont été faites toutes les expériences dont je vais rapporter seulement les résultats.

Dans le frottement de roulement, les variations de vitesse produisent les mêmes eOetsque dans le frottement ordinaire : la déviation reste constante pour tous les corps à surface lisse, et augmente avec la vitesse pour les corps à surface plucheuse. De très-grandes variations de pression ^ au delà de celle qui est nécessaire pour établir le contact , ne produisent également aucune variation sensible dans la déviation. Ainsi , dans le frottement de roulement comme dans le frottement de glissement, la vitesse et la pression sont sans influence sur la tension de rélectricité développée.

Relativement à la comparaison des eflets produits sur les mêmes corps par les deux espèces de frottement, voici les résultats que j'ai obtenus.

Les métaux en lames minces, le papier et les peaux lisses produisent exactement la même quantité d'électricité par les deux espèces de frottement.

Le satin , du côté non glacé, donne les mêmes résultats que les corps précédents; mais, du côté satiné, le roulement produit plus que la friction. J'ai fait voir dans mon mémoire que cet effet tenait à la faible conductibilité de la face lisse du satin.

Le molleton produit sur le verre par le roulement une plus grande déviation que par la friction. Cette diiïérence provient trèsprobablement de l'action des filaments qui se trouvent au delà du contact, action qui est beaucoup plus grande dans le frottement de glissement que dans le frottement de roulement.

Relativement au taffetas ciré, il y a deux cas à considérer, celui où le taffetas est très-sec et n*adbère pas aux corps , et celui où il est glutineux. Dans le premier cas , il produit le même effet que la peau et les métaux en lame mince , la déviation est la même par les deux frottements; dans le second cas , avec le verre poli , rélectricité du cylindre change de signe avec le changement de frottement , ce qui devait être : car rélectricité produite par le frottement de roulement rentre évidemment dans le cas de l'électricité développée par la pression , seulement il y a continuité. Avec le verre dépoli H. V

130 ÉLBGTRICITÉ STATIQUE.

et la résine, il y a seulement diminution de déviation. Mais, comme l'adhésion ne se manifeste que par le roulement, il est lrès-probal)lc qae ce n*est pas le mode de frottement qui produit la diminution de tension et le changement de signe , mais seulement la diiïérence de Taction moléculaire qui se produit dans les deux cas, et que l'adhésion agit toijyonrs en donnant une tendance positive aux corps glutineux.

088. Il résulte de tout ce que nous venons de dire, que , dans le développement de l'électricité par le frottement de glissement ou de roulement, la pression et la vitesse sont sans influence sur la tension ; que la quantité d'électricité est proportionnelle à la vilcsso , quelle que soit la pression ; et que toutes les anomalies qui peuvent ae présenter s'expliquent facilement, ou par les aspérités des surfaces, ou par l'imparfaite conductibilité des frottoirs, ou par les variations de forme que la pression fait éprouver aux corps } ou enGn par la chaleur développée, ou par l'adhérence.

980. Remarquons maintenant que le frottement de roulement n'est autre chose qu'une pression et une séparation continues des surfaces mises en contact : ainsi on aurait dû obtenir par ce moyen les mêmes résultats que M. Becquerel a obtenus par la pression. Comment se fait-il qu'ils soient si différents en apparence? L'explication est facile. M. Becquerel n'a opéré que sur des corps trèsélastiques et très-coropres&ibles, tels que du liège, de la moelle de sureau , et il n'a pas opéré sous de très-grandes pressions : alors les accroissements de pression ont toujours été accompagnés d'un accroissement dans le nombre et Tclendue des points de contact, et c'est à cette circonstance qu'est dû l'accroissement d'électricité qu'il a observé. Dans mes expériences, au contraire, j'ai opéré sur des oorpspeu compressibles, tels que du papier nu ou couvert de difl'érents métaux, et je n'ai reconnu la permanence de tension qu'au delà d'une certaine limite de charge , celle à laquelle l'accroissement du nombre des points de contact restait sensiblement constant. Cette explication n'est point une hypothèse : je me suis assuré par des expériences directes qu'il en est réellement ainsi.

En pressant du liège , de la moelle de sureau et du papier contre un prisme de verre {note, p. 12G), j'ai reconnu que, pour les premiers corps, le nombre des points de contact augmentait rapidement avec la pression jusqu'à une limite très-éloignée ; et que, pour le dernier corps, dans les limites de pression où la tension reste constante, l'accroissement du nombre des points de contact