CORPS CONDUCTEURS ET NON CONDUCTEURS

3i4* Tous les corps delà nature paraissent susceptibles de contracter les états électriques dont nous avons parlé; mais ils diffèrent essentiellement sous le rapport de la faculté de conserver cet état. Si l’on tient à la main un tube de verre et qu’on le frotte avec un morceau de drap, il deviendra électrique et conservera long-temps celte propriété, s il est plongé dans un air sec. Si l’on tient et que 1 on frotte de la même manière une tige de métal , il ne s y développera aucune électricité apparente , parce que celui des deux fluides qui aura été isolé quittera immédia-

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DE L'ÉLECTRICITÉ temcnt le corps frotté, et ira sc perdre dans le réservoir commun. La preuve que cela est ainsi , c’est qu’il suffit de fixer la tige métallique au moyen d’un manche de verre, pour qu’elle s’électrise et conserve son électricité lorsqu’on la frappe ou qu’on la frotte.

D’après ces observations , et beaucoup d’autres que nous aurons lieu de développer , on a divisé les corps naturels en conducteurs et non conducteurs. On a encore nommé les corps non conducteurs idio-èlectri(jucs , parce qu’ils semblent pouvoir s’électriser d’eux-mêmes, tandis que les corps conducteurs ont été nommés anèlectricpœs. llaiiy se contente de distinguer les corps conducteurs et isotans.

Les métaux sont tous de très-bons conducteurs de l’électricité; après eux viennent les liquides , en exceptant ceux qui sont combustibles.

La faculté d’isoler , ou la non-conductibilité , ne paraît exister dans aucun corps d’une manière absolue. Le spath d’Islande et la topaze blanche occupent le premier rang sous ce rapport. Viennent ensuite la gomme-laque et la cire à cacheter; en troisième rang le quartz et le verre; et enfin toutes les matières résineuses, et presque tous les corps combustibles.

La promptitude avec laquelle les métaux conduisent l’électricité est telle , qu’on n’observe jamais un intervalle sensible entre le moment où l’on électrise une des extrémités d’un fil métallique , et le moment où son autre extrémité donne des signes d’électricité , quelque long quo soit d’ailleurs le trajet , cl l’expérience a été répétée sur des fils d’une lieue.

Nous ferons remarquer ici que la propriété conductrice ne dépend pas seulement de la nature du corps , mais aussi d’un certain rapport entre son volumo et la quantité d’é-

PROPREMENT DITE

lectricité qui le traverse ; on sorte qu’un fil métallique trèsfin peut devenir un conducteur insuffisant pour une grande quantité de fluide électrique,

CHARGE ÉLECTRIQUE d’uN CONDUCTEUR,

01 5. Lorsqu’un corps conducteur, comme un cylindre de cuivre , par exemple , est porté sur un pied de verre enduit de résine ou de gomme-laque , il se trouve isolé , et l’on peut , à l’aide de difl’érens moyens que nous indiquerons bientôt , le charger d’une quantité d’électricité vitrée ou résineuse , plus ou moins considérable , en supposant toutefois que l’atmosphère qui l’environne soit sèche ; car la vapeur vésiculaire est un très-bon conducteur de l’électricité , et par conséquent l’air humide permet h l’électricité de s’échapper et de se porter dans le réservoir commun. Il est très-important d’examiner dans quel état so trouve un tel conducteur chargé d’électricité , quelle partie du corps elle occupe , quelles sont les forces qui la sollicitent , et comment elle se trouve répartie.

Dans un conducteur électrisé , tout le fluide électrique est situé h la surface du corps. Cette disposition est une conséquence rationnelle de la force de répulsion qui anime toutes les particules du fluide. On peut , du reste , en acquérir une preuve directe. Si l’on électrise une sphère de métal creuse et percée d’un trou, il sera facile de s’assurer que sa surface interne ne présente aucun caractère électrique; car si l’on introduit dans l’intérieur de la sphère une petite boule de métal isolée par un manche de verre , et qu’on lui fasse loucher la face interne , en la retirant ensuite , elle n'exercera aucune action sur une boule do moelle do sureau suspendue h un fil; tandis quo, si on

1 88 DB l’ÊLECTRICITK

lui a fait toucher la surface externe , elle montrera tous les caractères de l’électricité dont le conducteur est chargé.

Si la répulsion des particules explique Je transport complet de l’électricité à la surface externe du corps , il reste b concevoir pourquoi l’électricité s’y arrête et s’y accumule. La pression atmosphérique est la seule cause h laquelle on puisse attribuer celte accumulation ; et en effet , il est impossible de charger un conducteur enfermé dans un espace vide , attendu que l’électricité s’en échappe continuellement h mesure qu’on la fournit , pour se porter sur les corps voisins.

11 résulte de ce que nous venons de dire , que l’électricité forme a la surface des corps conducteurs une couche plus ou moins épaisse, sollicitée d’une part h se répandre dans l’espace par une sorte de force centrifuge, et contenue d’autre part au moyen de la pression atmosphérique. Cet élatdechoses doit donner lieu h déséquilibrés variés entre ces deux forces opposées , et b des phénomènes de mouvement , dans le cas où la force d’expansion l’emporte sur la pression atmosphérique. En effet , si le corps est sphérique , il résulte des propriétés mêmes de cette forme que l’électricité sera uniformément répandue dans tous les points de la surface du corps, et que sa tension sera partout la même. On démontre , au contraire , que lorsque le corps prend une forme allongée, l’accumulation et la tension électrique s’accroissent vers les extrémités , en diminuant sur les parties latérales , au point que , lorsque le conducteur est terminé par une pointe aiguë , la tension électrique peut être considérée comme infinie h l’extrémité de la pointe, relativement b lu résistance de l’air.

Les machines que nous possédons nous permettant d’ac-

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cumuler dans un conducteur des quantités indéfinies d’électricité , et d’eu accroître ainsi progressivement la tension , tandis que la résistance do l’air demeure constante , il est évident qu’à une certaine époque l’électricité devra s’échapper de la surface du corps, malgré la résistance de l’air :c’est ce qui arrive en effet, et il en résulte ce pétillement et ces aigrettes lumineuses qui se produisent autour d’un conducteur surchargé. Mais on conçoit que ces phénomènes se produiront de préférence aux. extrémités des conducteurs allongés; qu’il sera même impossible de charger d’électricité ceux qui seront terminés par une pointe , puisque la plus faible tension deviendra assez considérable , à l’extrémité de cette pointe , pour vaincre la résistance de l'air.

DeLaplacea déterminé la condition exacte de l’existence de l’électricité à la surface d’un corps. Voici sa théorie :

Il faut admettre que l’électricité forme autour du conducteur une couche plus ou moins épaisse, dont la surface externe se confond avec la surface même du corps que l’air touche , tandis que son épaisseur est dans la substance du corps où l’on admet que ce fluide se meut librement ; il faut supposer que les particules ont une force centrifuge, mais point d’élasticité; dès lors la couche entière tendra à s’écarter du centre du corps en proportion de l’épaisseur de celte couche.

Mais d’un autre côté, si l’on décompose par la pensée celte couche en plusieurs lames concentriques , on trouvera , i° que la couche la plus externe sera poussée au-dchors avec une force proportionnelle à l’épaisseur de la couche; u° que les couches internes seront en équilibre par rapport à l’action des couches externes, mais qu’elles auront chacune leur force centrifuge propre qui s’ajoutera à celle de la couche externe; or , comme le nombre de

! 90 df. i/flf.ctricit£

ccs couches est lui-même proportionnel h l’épaisseur totale de la couche électrique , on en conclut que la force avec laquelle l’électricité tend à s’échapper de la surface d’un corps est proportionnelle au carré de l’épaisseur de la couche électrique , ce qui explique comment cet elfort devient si puissant h l’extrémité d’une pointe. On peut en effet considérer une pointe comme l’extrémité d’un ellipsoïde très-allongé ; l’épaisseur de la couche électrique est dans le même rapport que les deux axes de cet ellipsoïde , etlaforcc répulsive comme le carré de celle épaisseur. Si , par exemple, le petit axe est égal à 1, et le grand égalé 100, les épaisseurs seront , 1 sur le côté et 100 à l’extrémité; niais alors les forces répulsives serout 1 et 10,000.

Le voisinage d’un autre corps qui n’est point électrique , ou qui est électrisé d’une manière opposée , modifie considérablement la disposition de l’électricité autour d’un conducteur : en effet , cette électricité étant fortement attirée par celle du corps voisin, vient s’accumuler dans le point de la surface du conducteur qui correspond à ce corps , et sa tension s’accroît proportionnellement dans ce lieu , tandis qu’elle diminue partout ailleurs. O11 remarque que les pétillemens et les aigrettes dont nous avons parlé se produisent de préférence du côté des corps les plus voisins. Il peut même arriver que la tension, devenant très-considérable, l’emporte tout è coup sur la pression atmosphérique, et que l’électricité, franchissant l’intervalle qui sépare les deux corps , se porte de l’un vers l’autre en produisant ce qu’on nomme une étincelle électrique , c’cst-h-dire une sorte d’explosion accompagnée de lumière et de chaleur.

5iG. Des pointes, — Nous venons de voir qu’un conducteur terminé par une pointe ne peut pas acquérir do charge électrique, parce que la tension est toujours très-'

PROPREMENT DITE* lgt

considérable h l’extrémité de celte pointe. Mais les phénomènes ne sont pas absolument semblables lorscpic le conducteur est chargé d’électricité vitrée on résineuse. Dans le premier cas , en faisant l’expérience dans l’obscurité , on voit partir de la pointe une grande aigrette lumineuse; dans le second , on n’aperçoit qu’un seul point brillant , et celle différence était un des plus forts argumens en faveur du système de Franklin , puisque , dans le cas de l’électricité en plus, le fluido devait se répandre dans l’atmosphère, tandis que, dans le cas d’électrisation négative, la pointe devait , au contraire , recevoir de l’atmosphère. Il faut convenir que , dans le système des deux fluides , cette grande différence s’explique mal ; on pense que le fluide résineux éprouve plus de résistance delà part de l’air que le fluide vitré.

Les effets de la pointe ne se bornent point h émettre ôinsi le fluide électrique : l’air placé au-devant de celte pointe semble être mis en mouvement par le fluide électrique; et il en résulte une espèce de souille que l’on sent très-bien à la surface de la peau , et qui peut même produire des rides sur un vase plein d’eau.

Non-seulement les pointes facilitent la déperdition de l’électricité d’un conducteur , mais elles semblent aussi faciliter son introduction dans un autre ; et si l’on présente une pointe h un conducteur chargé, on lui aura bientôt enlevé toute l’électricité qu’il contenait , sans étincelle et sans bruit. Nous verrons que la théorie des influences électriques h distance rend parfaitement compte de ces phénomènes.

L ne dernière observation sur les effets des pointes, c’est que, lorsqu’on en réunit plusieurs, clics produisent moins d’effet qu’une seule , et c’est une suite naturelle de la répulsion qu’exercent réciproquement les

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uns sur les autres les fluides de même nature qui s’en

échappent.

cha.rge électrique d’un corps non conducteur.

5 1 7. Les corps isolans qui ne conduisent pas l’électricité présentent des phénomènes très- différons de ceux que nous venons d’exposer. Il semble que le fluide électrique qui s’y développe , ou qu’on peut leur communiquer, soit, en quelque sorte , fixé autour de chacune des molécules du corps, en sorte que tout ce que nous avons dit des effets de la tension et de la compression de l’air dans les corps conducteurs n’est applicable aux non conducteurs qu’en considérant chacune de leurs parties comme indépendante de toutes les autres. Si l’on prend un plateau de résine, et qu’on l’électrise fortement par les moyens convenables , on pourra reconnaître dans toute sa surface une tension électrique considérable. Mais si I on touche un de ses points avec l’extrémité du doigt ou tout autre conducteur, il en sortira une très-petite étincelle; le point louché aura perdu son étal électrique , pendant que tous les autres points l’auront conservé , et l’indépendance de ces différens points est tellement complète , que les uns pourront prendre et conserver l’électricité vitrée , et d’au très l’électricité résineuse, sans que ces deux fluides puissent se joindre et s’unir, comme nous aurons l’occasion de le prouver en parlant de la bouteille de Leyde.

Les corps non conducteurs ne se comportent pas exactement comme les corps conducteurs lorsqu’on fait le vide autour d’eux. Il laut un temps considérable pour qu’ils perdent la totalité de leur électricité, ce qui semble prouver qu’ils exercent une attraction assez forte sur les

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particules du fluide électrique, tandis qu’il est démontré que les corps conducteurs n’en exercent aucune; une autre preuve de celle vérité importante résulte d’un fait que nous aurons occasion d’étudier en détail , savoir, que si dans certains cas, l’on électrise en même temps une lame conductrice et une lame non conductrice appliquées l’une sur l’autre, au moment de leur séparation toute l’électricité demeurera adhérente à la surface de la lame non conductrice.