‹ Traité élémentaire de physique théorique et expérimentale avec les applications à la météorologie et aux arts industriels (volume 5)Chapitre 47 sur 189 · POLARISATION DES DIÉLECTRIQES. SOS · texte numérisé non relu

POLARISATION DES DIÉLECTRIQES. SOS

lés de quitter les molécules polarisées, va nous servir à expliquer les ésooiénes suivants.

<• Si, comme Ta fait M. Matteucci, on électrise la balle métallique de faille d'une balance électrique, et qu'on en approche une sphère de gomme ne, soufre, ou verre à Tétat naturel, on voit la balle de Taiguille se précier Ters le corps isolant, qui prend Télectricité polaire, y adhérer pendant ifie temps, puis être repoussée. Si la balle est à Tétat neutre, et la boule bnte électrisée, Tattraction est plus vive, et il faut plus de temps pour que répulsion se manifeste. Ces expériences montrent que Télectricité passe kilement dans la substance isolante, et s*en sépare lentement. i* Si l'on touche une lame de soufre, de gomme laque, ou d'acide stéarique, !€ une boule isolante électrisée, on trouve sur la lame, au point de contact, fluide contraire à celui de la boule, comme i^pinus l'avait déjà remarqué, aolour de ce point, une zone chargée de fluide de môme nom. Ce n'est avec de fortes charges et après un contact prolongé, que la lame touchée présente que l'espèce de fluide du corps électrise. Si ce dernier est bon idocteur, la lame prend bientôt la môme électricité que lui au point de itaet, surtout si elle est mince et d'un petit diamètre. Si le contact ne durait e très peu de temps, et si la lame avait une grande masse, l'électricité mrait être de nom contraire à celle de la boule.

iSSS. Intensité de l*éleetrleUé polaire dans les dlfTérentes snbnées. — La décomposition électrique moléculaire n'a pas lieu au même pè dans les différentes substances isolantes. M. Matteucci s'en est assuré r 11 méthode des oscillations, en faisant agir sur la balle électrisée d'une lace de Coulomb, des sphères égales de verre, de résine et de soufre à l'état Mre, placées à la même distance. Il opérait dans une cage de verre bien Mâchée; les sphères, qui avaient IS'" de diamètre, étaient placées sur une ■ehe glissant dans une coulisse.

Toici les principaux résultats obtenus : un ballon en verre et une sphère de M de même diamètre ont exercé sensiblement le même pouvoir attractif ria balle oscillante, le ballon a donné les mêmes résultats quand il était vide rempli d'un liquide, conducteur ou non. Des sphères de résine et de soufre t donné des attractions moindres. L'attraction d'une sphère de plomb étant ^ésentée par 1, celle du globe de soufre a été 0,6, et celle du globe de une, 0,47; la dislance des centres du globe et de la balle étant de 10*"». and on augmente cette distance, le pouvoir attractif du globe métallique iioue plus rapidement que celui des sphères isolantes ; de sorte que les Brences deviennent moindres. Il en est de même quand on diminue les unèires des sphères ; ainsi, la différence entre le soufre et le plomb est très tite, quand elles n'ont que 5<^™ de diamètre. La nature de l'électricité de la lie oscillante n'a pas d'influence sur les résultats.

iSS€. Influence de In strneCnrc. — Quand OU place entre deux conducnrs électrisés d'une manière opposée, une lame circulaire suspendue horizon-

talement par son centre, elle reste en équilibre dans une position qudeoo si elle est homogène; mais il n*en est plus de même quand cette lame taillée dans un cristal n'appartenant pas au système régulier. On de M. Knoblauch de nombreuses expériences à ce sujet '. Les condnd électrisés étaient représentés par les pôles d'une pile sèche de 2000 coup formés de papier argenté et de peroxyde de manganèse, appareil que décrirons plus tard. Voici les principaux résultats observés, i^ Des plaqw nitre, spalh dlslande, carbonate de fer, taillées parallèlement à Taxe du eri se placent de manière que cet axe soit perpendiculaire à la ligne des p^ 2o Taxe se place suivant cette ligne, avec \e béryl ei h tourmaline; 3^ plaque de sulfate de baryte, ou de gypse taillée parallèlement au phi clivage principal, se dirige de manière que la petite diagonale du los déterminé par les clivages secondaires, soit perpendiculaire à la ligne pôles. — Il faut éviter que le bord de la lame ne prenne par influena l'électricité permanente; il en résulterait une force directrice qui la ferait r dans une position fixe. L'aragonite, le quartz et la topaze sont surtout s à cet inconvénient.

M. Knoblauch a obtenu des résultats analogues avec des corps fibi comme le bois, l'ivoire. Il a aussi taillé des lames dans des masses for avec des poudres de diverses substances, verre, sulfate de baryte, oi métalliques, craie, bismuth, antimoine, etc., liées par de l'eau gommée, comprimées fortement. Ces lames circulaires étant taillées parallèlement direction de la compression se sont toujours placées de manière que direction fût perpendiculaire à la ligne des pôles.

iSSV. Polarisation dans l*indactioa. — Le développement de !*( tricité polaire a évidemment lieu, pendant Tinduction électrostatique (1S dans la substance isolante qui sépare toujours le corps électrisé du condw sur lequel il agit à distance. Cette électricité polaire du milieu interposé doit ensuite réagir sur l'état électrique du conducteur , et d'une manière variable, suivant l'intensité de la polarisation, qui dépend de la nature de re milieu. L'expérience suivante de M. Faraday met ce résultat en évidence :

Deux disques métalliques B, C (fig, 1016), communiquant avec le sol , sont placés de part et d<autre et à la même distance d'un plateau A électrisé positivement. Les deux disques C et B se chargent par influence de fluide négatif, qui se trouve tout entier sur leur face intérieure. Si l'on supprime la communication de ces disques avec le pig. 404t

sol, et qu'on place entre À et B une lame isolante rr\ on trouve aussitôt du fluide positif sur la face extérieure de B , et du (

1 Ann. de Pogg., t. LXXXIIl, 289 ; et Ann, de ch. et de ph,, 3« s., t. XXXIY, p. 1

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légatif en c. Ce résultat montre Tinfluence du milieu interposé; car il n*y a de kangé qu'une lame d*air, remplacée par une lame solide. Pour Tcxpliquer, «naniuons que la lame rr' prend , sous Tinfluenre de Télectricité de  , un ibt polaire dans lequel elle agit comme si elle était électrisée positivement sur a face r, et négativement sur la face r'. Le fluide positif qui agit en r augmente 1 décomposition du fluide neutre de B, en donnant naissance au fluide positif |M Ton trouve en b. Le fluide négatif qui agit en r' attire vers lui le fluide fmtiî du disque A, d*où il résulte une diminution d'artion sur le disque C, et Tipparition d'une certaine quantité de fluide libre en c. Dés qu'on retire la luie rr^ les pendules 6 et c retombent.

Il Matteucci a imaginé Texpérience suivante qui est très simple : on intro- Ut une lame isolante entre les deux boules de la balance de torsion, pendant |i*eHes sont électrisées dune manière contraire, et maintenues à une certaine irtance par la force de torsion : aussitôt on les voit se rapprocher, pour revenir kleor distance primitive dés qu'on enlève la lame.

bdactioBonièire différentiel. — Par ce dernier moyen, on ne distingue pis de différence entre les effets produits par les diverses substances isolantes. Us par 'la méthode de Faraday, on trouve que l'effet est |hi marqué avec une lame de soufre qu'avec une lame de fume laque ; ce qui peut se reconnaître facilement en ilteqK)sant des lames égales de ces substances, l'une entre iet B, l'autre entre  et C; le résultat est, avec une laMre intensité, celui que produirait la lame de soufre nde. Dans ce cas, pour rendre les résultats plus faciles à Mfftkïer, au lieu de suspendre simplement des pendules •i plateaux B et C, on les fait communiquer respective- IHI avec les feuilles d'or 6 et c (fig. 1017) écartées et pig. 4on.

Mes l'une de l'autre, d'un électroscope parliculier V; on ïiitces feuilles d'or s'incliner l'une vers l'autre sous l'influence de la plus petite quantité d'électricité. M. Faraday destinait l'appareil ainsi modifié à «nparer les effets produits par les différentes substances isolantes , c'est foorquoi il l'a nommé inductionomèlre différenlieL

1S68. Des eorps diéleetriqaes et da pouvoir Indaetlf. — Pendant lnjlemps, on a regardé les substances isolantes qui séparent les conducteurs, «Bme purement passives, dans le phénomène de l'induction. Nous voyons que «es substances jouent un certain rôle, par l'électricité polaire qu'elles prennent HB les influences réunies du corps électrisé inducteur et du corps électrisé pt induction. Pour rappeler ce rôle actif qu'il attribue h ces corps isolants, S. Faraday les nomme corps diélectriques. Comme l'intensité de l'effet que produisent ces corps n'est pas la même pour tous, il a été conduit à comparer ^tapacités inductives ou pouvoirs inductifs des diverses substances isolantes; Boos venons de voir que ï inductionomèlre différentiel peut servir à cet usage.

H. Faraday a encore comparé les pouvoirs inductifs, au moyen de l'appareil

(fig. 1018). Il consiste en une bouteille de Leyde particulière, dontrarmatiD extérieure est formée d'une sphère métallique creuse, qui peut 8e séparer « deux, suivant un grand cercle horizontal ab. L'armature intérieure estunglobei soutenu par une tige métalllique, terminée par un bouton B, et isolée de la sphén extérieure par une colonne de gomme laque qu'elle traverse. Entre le gidh intérieur et l'enveloppe ab, se trouve un espace que Ton peut remplir de diien gaz, par le robinet que porte le pied de l'appareil. On peut aussi le rtmjb avec des substances solides , travaillées en forme k calottes hémisphériques s'appliquant exactement sur kl deux armatures, et que l'on introduit en séparant les deux hémisphères en ab.

Pour comparer les pouvoirs inductifs de l'air et d'à diélectrique quelconque, par exemple la gomme laque, li emploie deux appareils identiques, l'un contenant de l'iira et l'autre la gomme laque. On charge le premier, l h| manière d'une bouteille de Leyde, et , au moyen de li balance de torsion et du plan d'épreuve appliqué en I, on détermine la tension T de l'électricité libre de l'ami* ture intérieure. On fait ensuite communiquer les boutM des deux appareils, de manière que la charge du prrniil passe en partie dans l'autre, puis on supprime la comatï^ nication. On trouve alors que la tension T' de l'électridll libre, dans l'appareil à air, est beaucoup plus petite quejT; ce qui montre que l'appareil à gomme laque a enlevé |Éi de la moitié de l'électricité de l'autre appareil, taâil que ces appareils se seraient partagé également rélectricité s'ils eussent étéFfll; et l'autre remplis d'air. 11 faut donc qu'il y ait eu une plus grande quantiif-i d'électricité dissimulée dans l'appareil à gomme laque.

Pour déduire de l'expérience, le pouvoir inductif de la gommela que, celui fc l'air étant pris pour unité, il faut remarquer que la tension du fluide librem l'appareil à gomme laque, est!' comme sur l'appareil à air, puisqu'il y a fli communication. Or, la quantité d'électricité libre perdue par ce dernier «t' T — T' ; et si la condensation se fût faite dans le premier comme s'il eût M j rempli d'air, la quantité d'électricité qu'il eût accumulée eût donné lieu iail ! tension d'électricité libre égale à T — T' ; mais cette tension n'est que Ti ; moindre que l T ; les forces condensantes de l'air et de la gomme laque sdl \ donc entre elles comme T — T' : T' ; puisque, pour une même quantité totalf d'électricité V, la force condensante V : t; est en raison inverse de la quaotiliv d'électricité libre (1232). On déterminera donc le pouvoir inductif x de h gomme laque par rapport à l'air, au moyen de la proportion \lx = T l (T— T^ Comme vérification, M. Faraday a fait l'expérience inverse , en chargeait d'abord l'appareil à gomme laque, puis le mettant en communication avec càà

Fig. 1018.

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