PASSAGE DE L'ÉLECTRICITÉ A TRAVERS LES GAZ

$ 5. — DE LA PROPAGATION DE L'ÉLECTRICITÉ DANS LES GAZ ET LES MAUVAIS CONDUCTEURS.

I. Passas* *e l'électricité à travers les fax. 4343. DÉPB&1UT10H PAR LB CQKTACT DE L'AIR Coulomb a laissé Sur C6

sujet des résultats importants obtenus au moyen de sa balance électrique. Il produisait d'abord un certain écart de l'aiguille de cet instrument, au moyen d'une balle électrisée, et isolée complètement par une tige de gomme laque (1292); puis, l'écart diminuant peu à peu par la déperdition due au contact de l'air, il le ramenait à sa première valeur, de 3 minutes en 3m, en diminuant la torsion au moyen du micromètre supérieur ; et il évaluait les pertes d'électricité, par les diminutions qu'il fallait faire subir à l'angle de torsion. Par ce moyen, Coulomb est arrivé aux résultats suivants : 1° la déperdition augmente avec le degré d'humidité ; 2° pour un même état de l'air, la déperdition est proportionnelle à h tension ; d'où il résulte que le rapport de la quantité perdue à la quantité totale est constant. Cette dernière loi n'est autre chose que la loi de Newton , relative à la chaleur (11,748). Nous verrons (1344) jusqu'à quel point elle est exacte.

Pour vérifier cette seconde loi, on mesure l'angle de torsion a, puis cet angle, a', après un temps l, pour les mêmes distances des deux balles de la balance. Si t est très

a— a petit, — — représentera la diminution de torsion dans l'unité de temps. La

torsion moyenne pendant le temps t étant ±(a+a'), } représentera la

perte, rapportée à l'unité de tension. Ce rapport a été trouvé le même à toutes les époques de l'expérience, mais il changeait avec l'état hygrométrique de l'air. En partant de la loi qui nous occupe, on peut calculer la quantité d'électricité qui reste sur un corps au bout d'un temps donné, quand on connaît la quantité initiale, et la valeur de p qui correspond aux circonstances de l'expérience. En effet, comme pour la chaleur (11,781), les pertes forment une progression géométrique décroissante, quand les temps forment une progression arithmétique croissante, on a donc

[1] a'=am~~%\ d'où loga' = loga — flogm [2]

m représente le rapport a' : a, pour *=1 ; il faut l'exprimer en fonction de p. Or, si nous prenons la dérivée en signe contraire de la valeur de a' par rapport à f, nous aurons la diminution de torsion pendant l'unité de temps, en supposant la charge constante, et nous trouverons am~ /.m, ou a'Lm, à cause de [1]. En supposant la charge égale à i, ou a' si, la dérivée devient

/.m, et représente alors la valeur de p. Nous ayons donc /.m=p, ou, en passant aux logarithmes des tables, logw=J.ro.logc=p-ri- en représentant

In

le module par M. Remplaçant logm par cette valeur dans [2] il vient

Log a' = log a—

d'où loge" = loge -

en représentant par e et 6' les quantités d'électricité qui correspondent aux torsions a et a'. En effet, les angles de torsion étant proportionnels aux forces répulsives, et celles-ci étant proportionnelles aux carrés des quantités d'électricités, on a a = ke2, o' = ke'2, k étant une constante.

«344. Expériences de M. Matteueci * . — La plupart de ces expériences ont été faites avec la balance électrique de la /îg. 1013. Une cloche à trois tubulures est posée sur un plan bien dressé, au centre duquel aboutit un tuyau en plomb t, par lequel on peut faire le vide sous la cloche. La tubulure du

milieu reçoit le tube à micromètre qui soutient le fil de torsion auquel est suspendue l'aiguille bm. Cette aiguille porte à Tune de ses extrémités une petite balle creuse en argent doré très mince, préférable à une balle en moelle de sureau, qui est peu conductrice quand elle est sèche. En m est une lame de mica destinée à ralentir les oscillations. La tubulure r sert à introduire différents gaz, venant d'une vessie V, et se purifiant et se desséchant dans des tubes à boules de Liebig. La troisième tubulure est garnie d'une virole fermée hermétiquement , et portant la boule isolée b en argent doré. La môme tubulure donne passage à un tube en verre mince traversé par un fil de cuivre ff , pouvant glisser à travers un lut gras, qui s'oppose à la rentrée de l'air. Une assiette remplie de fragments d'acide phosphorique est placée sous la cloche, pour la dessécher; et sur sa surface latérale et à la hauteur de l'aiguille, se trouve un arc divisé. Un fil à plomb g, aide à lire exactement les divisions. Pour électriser les boules, on les met en contact, on enfonce le fil ff de manière qu'il les touche, et l'on électrise l'extrémité /"avec une très petite bouteille de Leyde.

Fig. 4 04 3.

1 Annales de chimie et de physique, Ie strie, t. XXV11I, p. 386.