MESURE DE L'ÉTAT ÉLECTRIQUE DES CORPS ET DES FORCES ÉLECTRIQUES

303. Quantité d'électricité. Densité et tension électriques. — L'électricité, de même que toute autre force, ne saurait être mesurée que par les effets qu'elle produit. Déjà dans le chapitre précédent nous avons été obligé, pour les besoins de la démonstration, de prendre en considération les quantités do fluide mis en liberté; car, quel que soit le moyen auquel on ait recours pour se procurer de l'électricité, l'état électrique obtenu peut varier en intensité.

En partant de l'hypothèse que nous avons adoptée pour expliquer la nature de l'électricité, nous admettons que la grandeur de l'état électrique d'un corps est en rapport avec la quantité de fluide positif ou négatif accumulé sur ce corps. Or une même quantité d'électricité peut être répartie sur une surface plus ou moins grande ; l'intensité d'action d'un corps électrisé dépend donc de la couche de fluide libre qui s'y trouve accumulé, c'est-à-dire de la densité électrique. Si, à égalité de surface, un corps renferme deux fois plus de fluide qu'un autre, il est évident que la densité électrique sera deux fois plus grande dans le premier cas que dans le second. Désignons par S la surface sur laquelle

est distribuée une quantité E d'électricité, le quotient -g- exprimera la densité

électrique. Plus là valeur de ce rapport devient grande, plus l'action répulsive des particules du fluide électrique les unes à l'égard des autres augmente, et , par suite, plus est considérable l'effort que fait l'électricité pour abandonner le corps à la surface duquel elle est accumulée. Cette propension de l'électricité à s'échapper ou à aller rejoindre l'électricité de nom contraire se nomme la tension électrique. On voit que la tension, comme la densité, est proportionnelle t E

au rapport g-.

303a. Lois des attractions et des répulsions électriques. — Afin d'avoir des mesures de la densité ou de la tension électrique comparables entre elles , il est nécessaire de choisir une unité pour évaluer les quantités d'électricité. On utilise dans ce but l'effet le plus général que produit l'électricité, effet dont nous nous sommes servi pour reconnaître si un corps est électrisé et quelle est la nature de son électricité; nous voulons parler de la propriété que possèdent les corps de se repousser quand ils ont des électricités de même nom et de s'attirer quand leurs électricités sont de nom contraire. Conformément aux conventions adoptées en mécanique pour la mesure des forces (cf. § 25), on a choisi pour unité électrique la quantité d'électricité qui, à l'unité de distance imprime à l'unité de masse une vitesse égale à un. Imaginons deux

de l'électricité.

sphères pesant chacune 1 milligramme, et dont les centres se trouvent à un millimètre de distance l'un de l'autre; nous supposons le diamètre de ces sphères assez 'petit pour qu'on puisse le négliger en comparaison de la distance des centres; il est alors permis de considérer toute l'électricité accumulée sur chaque sphère comme rassemblée au centre. Cela posé, communiquons à chacun de ces corps la même espèce d'électricité et en môme quantité. Cette quantité sera considérée comme égale à l'unité quand les sphères se repousseront avec une force capable de leur imprimer pendant la première seconde une vitesse égale à un millimètre. Si la charge de chaque sphère n'est pas égale à 1 , mais que l'une d'elles renfermé une quantité d'électricité E et l'autre une quantité E', la force de répulsion ne sera plus 1 ; elle aura pour valeur le produit E x E'. Si, en outre, cette force, au lieu d'agir sur l'unité de masse, est appliquée à une masse qui correspond à un poids de M milligrammes , elle lui imprimera une

vitesse

Pour pouvoir mesurer les quantités d'électricité contenues dans les corps, lors même que ces derniers sont à une distance quelconque les uns des autres, il nous reste à rechercher la loi d'après laquelle les forces attractives et répulsives varient avec la distance. Or, si on dispose l'une en regard de l'autre deux sphères chargées de quantités égales de fluide du même nom , et qu'on fasse varier la longueur de l'intervalle qui les sépare , on trouve que la force répulsive est chaque fois inversement proportionnelle au carré de la distance d. Deux quantités d'électricité E et E' exercent donc, en général, Tune sur l'autre, une