CHAPITRE m

Celte pîle est quant i la singularik^ dc$ cltvU, le

plus merreilleux in«tnimont que les hommes aient jamais iovisnlé, sans en excefUer le téle6C0|K) et la iiiacbiue à vapeur.

ARAr.o. Élof/f de Yolfà.

I4if • Dans ce chapitre, nous allons passer en revue les différeni^ sources ^électricité. On peut produire du fluide électrique par six moyens difl*érents, qui sont : i® les actions mécaniques, comme le frottement, la pression...; ^Mes actions chimiques ; 3» la chaleur, agissant soit dans les cristaux, soit dans les corps h structure amorphe ; 4* les phénomènes vitaux qui s'accomplissent dans les êtres organisés; 5" on peut encore produire de réleclricité par induction, au moyen des aimants; mais nous ne parlerons de cette

280 SOURCES D*ÉLEGTRIC1T£

dernière source, que dans le chapitre où nous traiterons de Yiwhe^ électromagnétique.

On a admis pendant longtemps que le contact seul de deux métaux difféml suffisait aussi pour développer de Félectricité. Nous discuterons cette bypothéi en parlant du dégagement de Télectricité dans les actions chimiques, auxqueDe on attribue généralement la petite quantité de fluide que Ton observe quaa on met les corps en contact.

Il résulte de Ténumération qui précède, que lorsqu'on ébranle les molécoli des corps et qu'on change leur état d'équilibre, il se dégage de rélectridl& Nous avons déjà fait une remarque semblable à propos des sources de cbaloi (11,1031); seulement, ici, nous ne trouvons pas de manirestation électriqic dans le changement d'état des corps, ce qui tient peut-être à la recompoatiM immédiate des deux fluides, qui se seraient séparés au premier moment.

Une semblable recomposition doit avoir lieu dans la plupart des cas où il if produit de l'électricité, de sorte que nous ne recueillons qu'une faible partie è celle qui se dégage. Cette recomposition produit, dans beaucoup de cas, dei lueurs assez vives, dont nous avons cité plusieurs exemples (1261). On cherAi habituellement i préserver de cette recomposition immédiate la pins gnaii partie possible des fluides séparés. Mieux on réussit et plus la tension obtcni est grande. Tout ce qui augmente la rapidité du dégagement de l'électridl élève aussi la tension, jusqu'à ce que la quantité recomposée soit égale i cdl qui prend naissance pendant le même temps. .

8 1. — SOURCES MÉCANIQUES D'ÉLECTRICITÉ. I. Lois du dégagement de rêleotrleitê par le firottenent

1412. Nous avons vu comment l'électricité et ses principales propriétés of été découvertes au moyen du frottement ; et nous avons montré que l'un dfl fluides se porte sur le corps frottant, et l'autre sur le corps frotté. Nous avou étudié les causes qui modifient, chez les corps mauvais conducteurs, la tendance d'une même substance à prendre de préférence l'une ou l'autre électridli (1261). Parmi ces causes figure d'abord la chaleur et l'état de division, qw donnent aux corps une tendance à prendre le fluide négatif; puis l'énergie* l'ébranlement moléculaire, qui augmente aussi cette tendance, soit que c< résultat dépende de l'ébranlement en lui-môme, soit de la chaleur qui en eil la conséquence.

M. E. Becquerel a reconnu que l'état moléculaire des corps a une pM grande influence sur le dégagement d'électricité que la substance même de c^ corps. Ainsi, le talc, la farine, le charbon de cornue en poudre impalpab Appliqués sur les coussins d'une machine de Nairne, donnent des résultats 9

ÉLEGTRlCfTÉ DUE AU FHOTTEMENT. 981

ifpcheot de ceux de Tor musif et des amalgames. La quantité d'électricité huée était déduite approximativement de la distance explosive de deux boules HDoniquant atec les conducteurs positif et négatif, la machine tournant avec ■e vitesse constante.

On peut aussi dire que, en général, quand les surfaces frottées sont humides, lie recueille pas d'électricité; ce qui provient peut-être de ce que les fluides i se séparent se recombinent aussitôt, par Tintermédiarre de la couche Innidité qui réunit les deux corps. Quand les surfaces sont bien sèches, le imdre frottement fait apparaître Télectricité. Le papier humide, que l'on ittesur un métal poli, ne donne aucune électricité; mais s'il est bien sec, il ilectrise positivement. Dans les fabriques de papier continu, il se produit ■re&t des étincelles électr iques provenant du frottement de la bande de papier ir les cylindres chauds destinés à la sécher.

Après avoir rappelé ces généralités, il nous reste à étudier les circonstances idégagement de l'électricité par le frottement sur les corps bons conducteurs, il étudier Tinfluence que peut avoir sur ce dégagement la pression des corps iffésence, leur vitesse tangentiolle relative, et la nature du frottement. MIS. £leetrieité dans le frottement des métaux par les mauvais isdaeteurs. — Les métaux frottés avec des conducteurs imparfaits, comme kob, le liège, Tivoire, le soufre même et la gomme laque, prennent l'élecidté négative. Cavallo, Wilson, Ilaûy avaient déjà constaté ce résultat sur Bsieurs métaux ; mais il s'était présenté des anomalies, particulièrement avec Dx qui sont facilement oxydables, comme le plomb, le bismuth, qui prennent sez souvent le fluide positif. M. A. de La Rive a expliqué ces anomalies, en marquant que l'électricité est toujours négative quand la surface métallique tbien décapée'. Mais si cette surface est ternie par une mince couche )xyde, le corps frottant enlève et retient l'oxyde, qui devient alors la subiDce frottante, et qui ayant une grande tendance h prendre le fluide négatif, sse au métal le fluide positif. Le liège, le caoutchouc, et généralement les rps mous qui enlèvent facilement la couche d'oxyde, produisent surtout cet et. Si le métal oxydable a été chauffé, il est oxydé plus fortement, et prend lainement l'électricité positive. Qua^d la couche d'oxyde est trop épaisse Bf être entièrement enlevée par le frottoir, le frottement s'exerçanl sur cette iche, le métal s'électrise négativement, ou bien il ne s'èlectrise pas du tout, ideux surfaces en présence étant de même nature. Ces expériences ont été faites avec un électroscope à feuilles d'or, avec ou iBs condensateur. La lame métallique était tenue par un manche isolant et û« en communication avec l'électromètre En passant délicatement le bout a doigt bien sec sur la lame métallique bien décapée, on obtenait facilement 'e l'électricité négative sur cette lame. *4I4. Frottement des métaux entre eux. — Quand OU frotte deux

^^^ilhèqw miterselle de Genève (Science3 et arte), 1835, t. LIX, p. 43.

Ste febURCfeS ' D'ÉLECThifcITÉ.

corps bons conducteurs, les électr'rcUés se reeombinent immédiatement, si Vwk n*emploie pas des précautions spéciales. M. Beocjuerel est parvenu à constater l*éleclricité dégage ^ans ie'frottemènt des métâucy pai^'i^fn^yei qui «rit i : Deux lames métalliques sont soudées aux extrémités du fil d*un réomëtre mt tiplicateur. La soudure de chaque plaque est enchâssée dans du liège mastiqué avec la plaque, de manière à arrêter la chaleur des mains. Si i*on applique les deux lames l'une sur Tautre, Taiguille du réomôtrc reste en repos; mais dés m% les fait glisser Tune sur Fautre, Taiguille est déviée ; c*est que lefrottenn^iu décompose Télectricilé neutre, chacun des fluides séparés se pbrte sor une d^ lames, uo6. partie est aussitôt détruite aux surfaces en contact, mis une^^àu^te portiévi se combine à travers le fil du réomètre, et fait dém raiguiUe aimahtée^f.a déviation est d'autant plus grande que le glissementesl plus rapide, une moins grande partie des fluide^ se recombinant aux surfaca ' quand elleé se quittent rapidement. Si Ton ne fait que presser les lames l'oie ' sur li'autre, si même on les frappé fortement sans glissement, raîguille aimialfe j ne tN)nge pas, quoiqu'il doive se produire de l'électricité. Le côté vei^ hqod { est repoussé le pôle nord de l'aiguille aimantée fait connaitre, comme nous le î verrons, par quelle extrémité du fil arrive le fluide positif. Dans la liste fOi suit, chaque substance prend le fluide négatif avec' celles qui la snivcht, etie fluide positif, avec celles qui la précèdent :

fismuthi palladium, platine; plomb, èiain; nickel, cobalt; cuivre, 9r; ar^nt, tntmijn, 2fnc, fer, cadmium, arsenic, antimoine, anthracite, peroifle ^ifff^nèse.

M. Becquerel a remarqué que, dans cette liste, les métaux qui ont dès propriétés physiques et chimiques analogues, ou qui se trouvent associés dans la nature, sont, en général, placés les uns à côté des autres; par exemple, le pafladium et le platine, le plomb et l'étain, le nickel et le Cobalt, le cuivre iel Targent, le zinc, le fer et le cadmium. Les divers métaux s'échauffent inîftjafcment quand on les frotte les uns sur les autres (H, 1034) et c*est cetàlqbi s'échauffe le plus qui prend Télectricité négative. Nous verrons plus tard qiela chaleur est une source d'électricité ; mais ici elle n'est pas la cause du dégi- ; gemcnt, elle n*est qu'un effet concomitant et indépendant ; car les résoUfto restent les mêmes quand les surfaces métalliques sont polies ou dépolies ; et À au lieu de plîiques, on emploie des cylindres de cuivre et de fer, et qu'on fasse glisser un point de l'un d'eux sur une arête de l'autre, les rèâultatâ reStert ■ encore les mêmes, quel que soit le cylindre en repos!

On obtient encore de l'électricité en frottant deux masses d'un même métal l'une sur l'autre ; mais il faut que l'une d'elles glisse sur la surface de Taptrfi en la pressant toujours par les mêmes points ; ce que l'on obtient en rcmpbvant Tune des lames par un bouton. Avec le bismuth, V antimoine, lefcfi'^

1 Annales de chimie et de physique, 3<^ série, t. XLXVI, p. 133.

ÉLRCTHICITÉ DCIB AU FROTTEMENT. (-983

ibralon prend Télectricité positive, quoiqu'il s'échauffe plus que la rend le fluide négatir avee'ie ativre.

Blecfricité produite par les métaiix ea IIhuiIIIm. — Singer lim que les limailles métalliques que Ton fait tomber à travers une i ciivre criblée de petits trous, sur un plateau Gxé à urt électrométre il*«r, chargeaient ce dernier d'électricité positive. M. Becquerel a fait tances sur le même sujet y, La limaille est B^r- une lame métallique tenue à la main 7), et tombe ensuite sur le plateau d'un are très sensible , que nous décrirons plus hns lequel une, feuille d'or se trouve entre mes verticales électrisées au même degré, nanière contraire. La limaille s'électrise en iH* la lame, qui n'est pas isolée , et apporte de l'électroscope l'électricité qu'elle a reçue: ^nerel a encore opéré au moyen d'un disque toornant rapidement sur lui-même, sous é'iiii système d'horlogerie placé sur le f}^- -électromètre. La limaille tombait au centre et était projetée en tous sens par la force , après avoir glissé sur la surface de ce I l'élecirisant.

deux méthodes, M. Becquerel a trouvé les suivants : la limaille projetée sur une lame métal prend l'électricité négative; l'effet it.phis marqué qu'elle est plus fine et qu'elle plus haut. On peut dire, en général , que les limailles se comportent ». corps dépolis en présence de corps polis. Les résultats sont plus avec les métaux oxydables qu'avec l'or, le platine, l'argent, a lame et la limaille sont formées de métaux différents, la tendance ille à prendre le fluide négatif se manifeste encore, mais pas assez lécher de s'électriser positivement quand le métal qui la forme prend isitif lorsqu'il est en masse. Ainsi, la limaille des métaux oxydables ,positivement en tombant sur les métaux les moins oxydables. Par a limaille de zinc prend le fluide positif en glissant sur des lames d'or, d'argent, de plombagine, de persulfure de fer, de cuivre et d'étain ; \ négatif, sur le bismuth, l'antimoine et lé fer ; elle ne donne aucun ictriçité sur une plaque de peroxyde de manganèse. Les oxydes et les étalliques en limaille s'électrisent négativement en tombant sur des s avec le métal qu'ils contiennent.

Fig. 1037.

de chimie et de physique, S^'série, t. XXXYIII, p. 413.

Si Ton échauffe la limaille de zinc jusqu'à 60*», elle prend le fluide négatif, avec les métaux sur lesquels elle s'éleclrisait positivement à la température ordinaire. Quand la lame et la limaille sont portées en même temps à W, le résultat est encore plus marqué. L'effet est simplement exalté par la chaleur, avec les lames sur lesquelles le zinc prend le fluide négatif à la températore ordinaire.

1416. .Inflaenee des eireoastaaeefl qui acconipainieat le Apvtlemeat. — Peclet a fait des recherches importantes sur ce sujet au moyea d'une machine électrique et d*un électrométre particuliers «. La machine êlec-

Fig. 1038.

trique (fig, 1038) consiste en un cylindre en verre, travaillé sur le tour, et recouvert d'une couche épaisse de gomme laque à ses extrémités. Ce cylindre peut tourner sur lui-même autour d une barre de fer soutenue par des colonnes isolantes. Un frottoir F, placé à la partie supérieure du cylindre, est maintenu par des oreilles qui glissent dans les coulisses c, c, et chargé par des poids P. Le frottoir, en bois, présente en dessous la courbure du cylindre; il est garai de quelques peaux minces et flexibles sur lesquelles on applique successivement des feuilles de papier nu, cuivré, doré ou argenté; des feuilles d*étain ; des

étoffes de laine, de soie, de coton ; du taffetas gommé, de la peluche, elc

Un conducteur isolé, ak, muni de pointes a, s'électrise par Tinfluence dn cylindre tournant, proportionnellement à la charge électrique de ce dernier. L*électricité repoussée passe, par un fil métallique recouvert de soie ke^ sur h tige en cuivre ee logée dans un tube de verre, supporté lui-même par h colonne isolante /'. be est un cicctrométre à pendules 6, formés chacun d'un brin de paille terminé par une balle en moelle de sureau. L'un des pendules est

1 Annales de chimie et de physique, 2« série, t.' LYI1, p. 337.