ÉLECTRICITÉ STATIQUE. SOURCES DÏXECTRICITK

Berver le développement d'électricité par influence. Mais la séparation des ux fluides dans ces corps exige plus de temps que dans les bons conducteurs, cpiand le corps est électrisé, il perd aussi plus lentement son électricité.

293. DiflUibution de rèlectrfcité à la surface des corps conducteurs. — Des lois i la décomposition par influence, nous pouvons déduire le mode de distribution î l'électricité à la surface des corps conducteurs isolés. Un corps électrisé ajîit ir influence sur les molécules d'air qui l'environnent ; il se trouve ainsi enîloppé d'une couche d'air chargé d'électricité de nom contraire , laquelle atre l'électricité contenue dans le corps; cette dernière se porto donc tout enène à la surface, et elle s'y distribue de telle sorte que les actions de tous les oints de la surface .sur ceux de l'intérieur se neutralisent mutuellement, pûisue l'intérieur du corps ne manifeste pas trace d'électricité. Jl résulte de là que la distribution de l'électricité à la surface des corps déend de leur forme. Nous verrons dans le chapitre suivant que les attractions l les répulsions électriques suivent les lois générales des actions à distance, 'e«t-à-dire que leurs intensités sont en raison inverse du carré de la disLanco. û conséquence, il n'existe qu'une seule forme de corps, la sphère, à la surtce de laquelle la couche électrique ait partout la même épaisseur. Pour qu(» » attractions et les répulsions qui s'exercent sur chacun des points de l'inté- «W d'un corps de forme non sphériquo s'entre-détruisent, il faut que l'é- •clricilé s'y répartisse inégalement dans les différents i>oints de la surface. •08 un ellipsoïde, j)ar exemple, la couche électrique a son minimum «l'élisseur aux extrémités du petit axe, et son maximum aux extrémités du ^d axe. Quand la surface d'un corps présente des arêtes, des bonis tranlanfe ou des pointes, c'est surtout dans ces endroiU que rélectricili'; s'accuule en très-grande quantité. On peut s'assurer de ce fait au moyen de l'éleo *8cope : en efl'et, si on touche le bouton de cet appareil avec une sphère îctrisée, la divergence des feuilles d'or est toujours la même, quel que soit le mt de la sphère qui ait été en contact avec l'électroscope. Prend-on un corps ine autre forme, la diverjrence varie suivant \o ])oint touché par h» bouton de ppareil.

W". PouToir des pointes. — L'influence des arêtes vives et d(»s ]>ointes sur la fnhution de l'électricité a une très-grande» im})ortance, à cause des applican» qu'on en a faites. On peut facilement se rendre compte

cette action au moyen de la Fig. 200. Soit a un point pris M l'intérieur d'un conducteur de forme conique, et terminé ^,

fiointe au sommet h. Ia* jminl (t est sollicité par les points J (p

ctrisés de la surface dans les directions as, ah, ac etc. Pour e ces actions se détruisent mutuellement, il est clair que le qui s'exerce dans la direction as doit faire «npiilibre aux ces électriques qui agissent suivant les droites a6, ac, ad / \

., il faut donc que la quantité* d'électricité accumulée en .s *'

l très-considérable pr rapjwrt à celle qui se trouve dans les i'i«- î«w-

nl« h, c, </, e. Si 1<» sommet .s était un point mathématique, i>'''""»»<~""" ertricilé elevrail y être accumulée en quantité infinie; mais pouvoir fi.>!i imfntfn

552 DE l'électricité.

alors même que la pointe s est plus ou moins mousse , la quantité d'électricité qui s'y rassemble dépasse toujours de beaucoup celle des points b, c, d...; en général^ l'épaisseur de la couche électrique augmente au fur et à mesure qu'on s'approche du sommet du cône.

C'est cette tendance du fluide électrique à s'accumuler aux pointes qu'on utilise pour recueillir l'électricité ou pour la faire écouler. Si l'on approche, en effet, d'un corps électrisé une tige métallique terminée en pointe, et que l'on mette cette tige en communication avec le sol , elle se chargera sur toute a surface d'électricité de nom contraire. L'électricité ainsi développée par influence s'accumulera en plus grande quantité sur la pointe, et elle agira à son tour sur l'électricité du corps inducteur , de sorte que ce dernier se trouven plus chargé à l'endroit placé en regard de la pointe métallique. Par suite de la tension des fluides de noms contraires , les deux électricités se recomposeront brusquement avec production de lumière, et les deux corps reviendront à l'état neutre.

Quand on électrisé directement un corps métallique isolé et terminé en pointe , l'électricité s'accumule en plus grande quantité sur la pointe ; en même temps, les particules de l'air ambiant se chargent par influence d'électricité de nom contraire, et il arrive bientùt un moment ou la tension à l'extrémité de la pointe est telle que celle-ci se décharge; dans ce cas, l'électricité de la pointe s'écoule dans l'atmosphère , généralement avec production de Inmière. Gomme l'air est trop mauvais conducteur pour pouvoir neutraliser en une foi? l'électricité accumulée sur le métal, il n'y a qu'une partie de cette dernière qui s'échappe; les particules d'air électrisées sont alors repoussées, cèdent leur place à d'autres, et ainsi de suite , de sorte qu'il se produit un mouvement dans l'air ambiant, mouvement qui favorise l'écoulement de l'électricité.

294. APPAREILS FONDES SUR LE DÉVELOPPEMENT DE L'ÉLECTRICITÉ PAR IRFLUEICE. '

On a fait une importante application du pouvoir des pointes à la construction

des paratonnerres et des machines électriques.

Paratonneruf. — Le paratonnerre consiste en une tige métallique terniin** par une pointe d'un métiil non oxydable et peu fusible (or ou platinée, et mi^ en communication avec la terre au moyen d'un corps aussi bon conducteur que possible. D'après ce que nous avons vu plus haut, quand l'atmosphère est chargée d'électricité , la pointe du paratonnerre peut soutirer celleni , en :«e chargeant par influence d'électricité de nom contraii^e, et elle emjïèche ainsi la chute de la foudre; ou bien, si le nuage électrisé se décharge brusquement, ^ paratonnerre conduit l'électricité dans le sol; de toute manière, le bâtiment pourvu de cet appareil se trouve à l'abri des dégî\ts occasionnés par la foudf*

294". Machines électriques à frottement. — Les machines électriques seneot ordinairement h obtenir des quantités plus ou moins considérables d'électricité. [On distingue deux classes de machines électriques : dans les unes, l'ék- Iricité est obtenue par le frottement; dans les autres, elle est développée |«r influence.]

ÉLECTRICITIÎ STATIQIIE. SOURCES U'ÉLECTBlCITf:. 553

La machine à frottement la plus employée est celle de Ramsden ou machine i plateau de verre (Fig. 297). Elle consiste en un plateau de verre circulaire, qu'à l'aide d'une manivelle M on fait tourner autour d'un axe passant par son centre. Pendant ce mouvement de rotation , le plateau passe entre deux paires de coussins en cuir enduits d'or mussif, ou mieux d'un amai^me de zinc et d'éUiin ; ces cous- «ns pressent contre la surface du verre et l'électrisent par frottement. En regard du plateau se trouvent, en outre, doux peignes armés de dents métalliques et reliés à un système de conducteurs C, formés de deux cylindres en cuivre portés par des colonnes isolantes en verre. L'électricité positive développée par le frottement s'accumule sur le plateau, tandis que l'électricité négative se porle sur les coussins, d'où elle s'écoule dans le Bol par l'intermédiaire d'une chaîne métal- mt—m

lique. Les dents des peignes métalliques se Tt«q<ia>Mii.

chargent alors d'électricité négative, qui, lorsqu'elle a atteint une tension suffisante, va rejoindre l'électricilé positive du plateau pour la neutraliser, tandis que l'éloctricité positive reste sur le conducteur.

La décomposition du fluide neutre des conducteurs se continue jusqu'fi ce que la quantité d'électricité positive qui s'y accumule devienne assez grande pour contre-halaticerl'jnfiuence du fluide développé sur le plateau. A ce moment b charge électrique a atteint une limite qu'elle ne |>eut dépasser. EnelTet, l'électricilé positive qui se renouvelle sur le plateau développe toujours par influence de l'électricité négative sur les dents des peignes ; mais cette dernière ne peut pas s'écouler, retenue qu'elle est par l'électricité positive existante sur le conducteur.

Si l'on met en communication mébllique les coussins avec le conducteur et le» peignes avec le sol , la machine se charge d'électricité négalive, au lieu de fournir de la positive. [La machine de Nuirne, celle de \Yiiiter (de Vieime) ne dînèrent pas en principe de celle de Ramsden ; il existe toutefois dans celle <le Winter un dispositif particulier qui lui donne , sous le rapport des effets produîtn, une supériorité marquée sûr les autres machines électriques analogues.]

[3M^. Machinet électriqaes par inOnenca .— f> genre de machines a été imaginé en 1865, d'ahoni par M. Tœpler, professeur à Kiga, et presque ii la même époque par M. Hollz, de Berlin. Olle de Holtz plus simple, est devenue le type d'une foule d'autres machines, fondées sur le même principe, et qui n'en différent pas essentiellement (machines de IlerLoch, de Pisch etc.).

Là machine de Holtz se compose d'un plateau de verre VV (Fig. 298), pou- \-aiit recevoir un mouvement rapide de rotation à l'aide d'un syslime de deux poulies R et R', reliées par une corde sans lin ; la plus petite de ces poulies R'

est montée Hur l'ikrlii'o qui porte le plateau mobile, et elle reçoit gQn de la poulie R iiu'on fuit tourner à la main à l'aide de lu manivella B ; grdce i cette disposition , le plateau tourne environ quatre fois plus vite que la Derrière ce premier plateau e' ù une très-peliti' iliulance «'en ti-ouve un secsul

lixe V'V, maintenaen place par ((ualn? tn> i de verre A. A, A. A, K percé ait centn* il'une ouverture biiY'suflisante poUr lai»- -ei" pasRpr l'arltrf qni porte le plateau inidiili'.

DniiR le plnlenu fixe oinl pratiquées lieui fené' trps O, 0' itiamétraleliicnt op|H)sées. Li- Inlig ilos liordH de chacune il'i'lles est collée nnr tMiiile i\c piipi<T foriP il P'. formant ce qw l'on nomme h'i-es. et portant nnenii liliisieurs pointes on IfiniK. ïUH. — m L11H. (. cciri.|"o c " U. gitetteit p, p' (fui »'j-

vaneenl dans l'nuvertiii-e de la fenêtre correspondante. De l'autre i-<Hé lin [ibteau mobile et en regard des armatures P et P', sont di^tposés deux peigne» métalliques 1, 1' armés He dents fines et nomhreu!<es; ces peL^iies font miri deux conducteurs dout les exti-émités sont traversées par deux URes tnoltilr* ([ue terminent les boutons C et C susceptibles d'Aire rapprochés on éloigna Deux montanbt en cjioulchouc durci soutiennent l'axe de l'ulatiun du platMU mobile.

Pour faire marcher la maeliine de Hollz, il faut il'abonl l'amorcer: i d elTet, ou applique contre une des armalui'cs une lame de caoutcliouc durcj, froiré» préalablement avec une peau de citât, et, après Hvoir rapproché au contarl 1^ deux boutons C, C, on imprime au disque mobile un niouveiiifiil dr mdtiiw 'k wns contraire à la direction des lan^iettes de papier;) et p'. SilAl qu'on T«il tp* (Hiraitre des ait^rettes lumineuses sur les dents' des peifrnes, et qu'on enteml nw BOrte lie bruissement indiquant l'écoulement de l'électricité , la machine ni amorcée: on peut alors séparer les deux )>oulons CetC, ot on voit jiûllir niln' eux UMU sérii^ indéfinie d'étincelles électi-iques, aussi longtemps qu'on Ihiibnr' ner le plateau mobile. Un autre signe indique encore que la machine doQwdf l'électricité: c'est l'cirort plus considérable cju'on est ublig:é de faire pour a tenir la ruLitiou du plateau ; car ici nous trouvons ime nouvelle A principe de la conservation de la force : la production de l'élecAricili a de la foii-e mns(.-n1airf.

Voici la théorie de l;i machine île Huit/, lidle que l'a donnée M. flit*» :