JO

RAPPORT

de la force clectr.

perdue pendant

une minute ,

à celle qui reste

au corps.

l(j(j DE L.V QUANT. d'ÉLKC. Qu'lN COUPS ISOLE, KT(

On remarque, dans ce ta!)ltaii, que le (lécroissèment de rélectrielté , (jui est d'ahord beaucoup plus prompt lorsque la diiisité est considérable, qu'il ne âe-Â vrait êtrc^s'il était uniciuement dû au contact de l'air, parvient, dans les <leu\ expériences, lorsque la densité éleetri(|ue de la balle soutenue par le (il de soie est réduite à un certain degiv, à être précisément le n)én)o que lorsque la faculté isolante du soutien est parfaite. Il résulte de là que le fil de soie de i5 pouces du longueur isole parfailcment , lors(|ue l'action réciproque lies deux balles est mesurée dans la première expérience par une torsion de /|0" et au-dessous, puisque la perte n'est que de -^ par minute, qui est la ménie que (-oulondj avait trouvée le mémo jour dans le tableau n" i, par suite du contact de l'air.

()G. Il est facile alors de calculer, poui' un instant donné, la réaction électri{|iie do la boule mobile, d'après la loi du décroissement dans l'air ; mais l'observation de la force répulsive totale faisant connaître le produit des deux réactions électri({ues des i\cu\ boules, on en déduit pour le même instant le réaction électii{[ue de la boule iixe. Coulomb ( \) avant clicrclié le degré de réaction électrique auquel cliacun des supports conunence à isoler parfaitement, a trouvé que l'électrieité de cette réaction était proportionnelle à la racine cai'rée de leur longueui'; ainsi, dans le même état de l'air, un support d'une longueur (piadruple isole parfaitement une cjuantité double d'électricité.

Cette loi n'a lieu néanmoins qu'entre des supports c>Iindriques très-fins de même nature et de même diamètre, Uiais dont la longueur seide est différente quand les deux auli'es conditions varient ; c'est la formule même (pii sert à déduire le rapport. Coulondj a trouvé ([ui; pour des fils de gomme lacpie et de soie, de même longueur et de même diamètre, l'intensité de la réaction électrique, à la(pielie l'isolemi'ut connnence, est dix fois plus forte pour la première substance que poui' l'autre.

(i) Mt.'nioiifs de l'Acad. des Se, 1783, p. 63o.

GHAPJTRi: IV. 167

§ III. Distribution de V électricité sur la surface des corps conducteurs isolés.

9'7.NoLis pouvo?is maintenant étudier la distribution de l'éiectricité sur la suj'face des corps conducteurs isolés, puisque nous pouvons ramener par le calcul la réaction électrique des corps à un état constant, malgré la déperdition continuelle qui s'opère dans l'air et par les supports isolants.

Lorsqu'on communique de l'électricité à un corps conducteur isolé, cette électricité se porte tout entière à sa surface. Ce fait a été observé d'abord par Beccaria, et ensuite par Coulomb, qui a prouvé en même temps que le fluide électrique ne se répand dans aucun corps par une affinité chimique ou par une attraction élective, mais qu'il se partage enti'c différents corps mis en contact uniquement en raison de son action répulsive (1).

Pour prouver que toute l'électricité se porte à la surface des corps, on prend deux calottes très-minces d'une substance conductrice, qui puissent envelopper complètement un corps de forme sphéroiclale, et l'on adapte à ces calottes des manches isolants, afin de pouvoir les manier sans enlever leur électricité. IjC sphéroïde est suspendu à un fil de soie recouvert de gomme laque; après lui avoir donné une électricité quelconque, on l'enveloppe avec les deux calottes, qui se trouvent dans l'état I naturel; on les retire aussitôt, et l'on trouve qu'elles sont électrisées de la même manière que le sphéroïde, tandis que celui-ci a perdu toute son électricité; ainsi donc, toute la sienne s'est transportée à la surface, sans qu'il en soit resté la moindre trace à l'intérieur.

98. Coulomb a observé de la manière suivante la même pi'opriété dans un corps de forme quelconque : ayant prati(jué cà la surfice de ce corps des trous de sept ou huit millimètres de diamètre, et d'une profondeurplusou

(1) Mejuuiros tlt- l'Acad. des 6c,, 1786, \k 67.

l68 DISTKIlî. DV. LÉUC SLK LA. SDRF. DUS CORPS CONU.

moins grande, il y introduisit un petit dis([ue de papier dore fixé à l'extiéniité d'un fil dégomme laqur, de manière à atteindre le fond des trous sans louehei' les bords de l'ouverture. Cecerele, retiré avee préeaution, ne lui donna h l'électroseope aucun indice d'électricité. Pour être assuré que \v. disque ne louche aucun des points de la surface contiguë au trou, on y adapte un petit tube de verre, qui sépare le disque de la surfice.

On peut encoie rendre sensible cette propriété par une expérience curieuse; on prend un cylindre isole, mobile autour d'un axe horizontal. au<|uol on imprime un mouvement de rotation, au moyen d'une manivelle en verre. On enroule sur le cylindre un ruban de métal, dont l'extrémité inférieure est terminée en demi-cercle. Un électroscope à balles de sureau communique à cet appareil. Le cylindre étant électrisé , les balles divergent aussitôt; mais dès l'instant que l'on connnenceà dérouler le ruban, les balles se rap[)roclient , ce qui aiuionce un affaiblissement graduel dans la tension tle l'électricité, l'.n enroulant de nouveau le ruban, la divergeni-e des balles recommence.

qc). Coulomb a démontrédc la manière suivante que le Ihiide (îlectrique ne se répand dans aucun corps par une affmilé chimi({ue. Ayant électrisé de la même manière la balle de cuivre de sa balance et le discjue de clinc[uant, aussitôt après la répulsion, il augmenta la torsion d'un certain nombre de degrés, et détermina la torsion totale et la distance qui en résulte entre la balle et le disque. 11 lit toucher ensuite la balle par une autre de même diamètre et d'une matière différente, de moelle de sureau par exemple. Ayant relir<î celle-ci, le dis((ue de clinquant vint se j^lacer à une moindre distance de la balle de cuivre. 11 diminua la torsion jusqu'à ce que le disque fût ramené à la même distance, et il trouva que, dans ce cas, la toi-sion n'était plus que la moitié de ce qu'elle était primitivement. 11 en résultait (|ue la force répulsive était diminuée de moitié. Or, leur action électrique étant en raison directe des masses et en raison inverse des

CIIAPITRK IV. 169

distances, et comme les distances sont les mêmes, les actions sont comme les cjiiantilés de fluide. Dès lors !a balle de cuivre n'a plus (jue la moitié de son fluide. Il y a donc eu, lors du contact de la balle de cuivre et de la balle de sureau, partage égal de l'électricité, lecjuel est dépendant seulement, connue on voit, de la forme des deux corps.

D'un autre côté, le fluide électiique n'étant retenu à la surface des corps que par la pression de l'air- environnant, nous pouvons donc le considérer comme formant sur les corps conducteurs une couche tiès-mince, dont la surface extérieure est !â môme (jue celle dii corps, 1 tandis que la surface intérieure, qui est très-mince, en diffère très-peu. L'épaisseur de cette couche en un point quelconque n'est autre que sa tension électrique en ce point.

100. Pour reconnaître cette tension , on touchece point avec un petit cercle de clinc|uant fixé h l'extrémité d'un fil de gonnne laque. On porte ensuite le disque dans la balance de Coulomb, pour déterminer la quantité d'électricité r[u'ila prise. H faut avoir l'attention d'opérer avec : assez de rapidité pour que le cercle mobile ne perde pas I sensiblement de son électricité pendant toute la durée I des expériences. Ce disque étant très-petit relativement à la surface du corps, la (piantité d'électricité qu'il prend ne diminue pas sensiblement celle du corps, et peut 1 être considérée comme proj)ortionnelle à celle du point I de la surface qu'il a touché. Rien n'est plus simple que I de prouver cette proportionnalité.

On prend un cylindre de laiton isolé, dont la longueur , est plus grande que le diamètre; on l'électrise et on porte le plan d'épreuve, d'abord au milieu, et ensuite aux extrémités. Dans chaque cas, la réaction électrique n'est pas la même. Faisons toucher le cylindre avec un autre de même nature, isolé de la même manière, et dont toutes les dimensions soient égales; le premier cédera à l'autre la moitié de son électricité. Si l'on renouvelle le contact avec le plan d'épreuve, les réactions

lyu DISÏRIB. DE l'ÉLLC. SUR LA SURF. DES CORPS CONI).

électriques des points semblahlcinent placés seront m< tié de ce qu'elles étaient avant. En continuant à enleva au premier corps le (juarl, le huitième de son électr cité, les Inactions suivront le uicme rappoit.

On voit donc que, bien que les quantités ahsolm d'électricité prises successivement par le plan d'épreuV( en un point quelcontpie du corps, soient proportioi iielles à la somme d'électricité répandue sur ce corpj néanmoins les quantités prises au même instant sur di férents points conservent toujours les mêmes rapport

loi. Coulomb a encore fait usage d'une aul4'einétlio< pour déterminer 1 épaisseur de la couche électrique d'i corps qui a été touché par un autre. Cette méthoc consiste à placer le corps électrisé dans la balance élec"»! trique, après avoir donné au discjuede clinquant la mêmel esj)èce d'electricilé (jue celle du coi'jxs. L'on ramène et»suite, au moyen du micromètre de torsion, l'aiguillei (|ui a été repoussée à une distance quelconque du corpsi électrisé; puis l'on tiélermine, comme à l'ordinaire^ l'action répulsive que les àeux corps exercent l'un suf l'autre. L'on fait toucher ensuite le corps électrisé placé* dans la balance au corps avec lequel on veut cju'd par tage son électi-icité, et, en détordant le fil de suspension, l'on ramène l'aiguille l\ la distance du corps ijui avait été observée à la première opération. On détermine par ce moyen la quantité d'électricité qui a été laissée au corps placé dans la balance, par celui avec lecpiel il a été mis en contact.

Cette méthode doime en masse le l'apport des quan>tités d'éleetricité partagées entre les deux corps, tandis que l'autie ac(;use immédiatement la densité électrique dans cluKpîe point d'un corj)s conducteur.

loa.On doit àCoulondnmgrand nond)re d'expériencesl sur la manière dont le fluide électri(jue se partage entre deux corps contlueleuis mis en <'oniact, et sur la distri* but ion de ce fluide dans les diverses parties de la surfacej de ces corps. Nous allons ra})porter (juel(|ues-uns de» l'ésultats (ju'd a obtenus.