DE L’ÉLECTRICITÉ

§ I. Propriétés générales de Vélectricité.

THALÈs,qui vivait 600 ans avant l’ère chrétienne, connaissait déjà , dit-on, la propriété dont jouit l’ambre ou succin, quand il est frotté, d’attirer les coi’ps légers qu’on lui présente. Les Grecs, avides du merveilleux et habitués à voir des dieux dans tous les objets de la nature , crurent que cette substance avait une ame; ils nq tirèrent aucune autre conséquence d’une propriété qui joue cependant un rôle important dans la nature et dont les effets frappaient journellement leurs yeux. Théophraste, dans son Traité des pierres précieuses fit également mention du pouvoir atkactif de l’ambre, qu’il reconnut aussi dans d’autres corps.

Pline dit (1), en parlant du succin :« Quand le frot-

(1) C. Plinii Hist. nat., lib. xxxvii, p. 327, 829, traducdon de M. Ajasson de Grand.sagne.

DE l’ÉLECTRICITE.

« tement des doigts lui a donné la chaleur et la vie, il (( attire a lui les brins de paille , les feudles seches de c( peu de poids, de même que 1 aimant attire le 1er. »

Au rapport de cet auteur, cette substance était trèsrecbercbee de son temps et jouissait de pbisicuis prO“ priétés médicinales.

Les Romains avaient observé souvent des phénomènes lumineux, dont ils ne connaissaient pas l’origine et qui devaient plus tard se rattacher au pouvoir attractif de l’ambre. En voici plusieurs exemples. On trouve dans les Commentaires de César le passage suivant :

« Vers ce temps - là , parut dans l’armée de César « un phénomène extraordinaire. Au mois de février, « vers la seconde veille de la nuit, il s’éleva subitement « un nuage épais, suivi d’une pluie de pierres; et la même «nuit, les pointes des piques de la cinquième légion

« parurent s’enflammer (i)-

Tite Live (2) fait mention de deux faits semblables : les piques de quelques soldats en Sicile, et une canne que portait à la main un cavalier en Sardaigne , parurent en feu. Les côtes furent aussi lumineuses et brillaient de feux fréquents.

Plutarque, dans sa vie de Lysandre, parle d’une apparence lumineuse qu’il considère comme un météore. Pline appelle ces apparences des étoiles. « Les etoi- « les paraissent, dit-il, tant sur terre que sur mer. J’ai « vu une lumière sous cette forme sur les piques des c( soldats qui étaient en faction la nuit sur les remparts, (c On en a vu aussi sur les vergues et autres parties des « vaisseaux, qui rendaient un son intelligible et cbantt geaient souvent de place. Deux de ces lumières pré- « disaient un bon temps et un heureux voyage, et en « chassaient une autre qui paraissait seule et qui avait un a aspect menaçant. Les marins appellent celle-ci Hélène ;

(1) De Bello Africano , caput vi.

(2) Chap. XXXII.

C, Plimi secundi historiarum raundi liber 11,

j'® PÉRIODE, CHAPITKE PREMIER. 35

a niais ils nomiiient les deux autres Castor et Pollux et a les invoquent comme des dieux. Ces lumières se posent c( (juelqiiefols, vers le soir, sur la tête des hommes et sont « d’un bon et favorable présage; mais ces choses softt au « nombre des mystères respectables de la nature. ))

Pendant long-temps, on se boi*na à des observations de ce genre; mais, ce n est qu’au commencement du xvir siècle que le pouvoir atti'actif de l’ambre et les apparences lumineuses dont je viens de parler commencèrent à attirer sérieusement rattention des philosophes Gilbert, médecin anglais, publia à cette époque un ouvrage fort remarquable, ayant pour titre : De Mcig/iete , dans lequel il fît connaître un grand nombre de corps jouissant de la même propriété que les anciens avaient reconnue dans l’ambre ou succin , savoir les juerres précieuses, toutes les matières vitrifiées , le soufre, la résine, etc. Il observa en outre que iL effets étaient d autant plus marqués que l’air dans lequel on opérait se trouvait dans un plus grand état de sécheresse et ne négligea aucune des circonstances qui pouvaient exercer une influence sur la production de l’électricité. Gilbert rassembla donc quelques faits qui , réunis, commencèrent à former un corps de doctrine qu’on appela

électricité, dérivé du mot “/ilsx.Tpov, dénomination grecque de l’ambre. ^ ^

Boyle, vers 1670, augmenta le catalogue des substances électriques ; il trouva que la masse solide qui reste après l’évaporation de la térébenthine, ainsi que celle que l’on obtient après la distillation de l’huile de pétrole avec l’acide nitrique, étaient électriques;

1! eut le premier l’idée d’agir sur une aiguille de métal librement suspendue, de nettoyer et de chauffer les corps avant de les frotter (î). ^

A peu près dans le même temps, Otto de Giierike I ingénieux physicien auquel nous devons la machine pneumatique, construisit aussi la première macliine

(i) Hist. de l’Électr. de Priestley, tome 1, p. 9 et suivantes,

36 DE l’élixtricitiL

électrique, qui consistait en un globe de soufre traversé par un axe horizontal , auquel il imprimait d une main un mouvement de rotation, pendant que l’autre, qui appuyait dessus, produisait par son frottement un dégagement d’électricité plus considérable qu’on n’en avait obtenu avant lui. Il put alors étudier quelques-unes des principales propriétés de cet agent singulier; il aperçut le premier la traînée lumineuse qui accompagne l’émission du principe électrique et la compara à celle que produit le sucre dans l’obscurité, quand on le broie. Il observa qu’un corps qui est attiré par un autre corps électrisé en est repoussé aussitôt, et que ceux que l’on plonge dans les atmosphères électriques sont eux -mêmes électrisés (i).

Le docteur Wall observa une plus belle apparence de lumière électrique .que celle qui avait été remarquée par Otto de Guerike et compara, comme ce dernier, cette lumière à celle du phosphore artificiel. On trouve dans ses écrits ce passage remarquable , relatif au dégagement de l’électricité dans un morceau d’ambre :

c( Si quelqu’un présentait le doigt à une petite dis- « lance de l’ambre, on entendait un grand craquement, « suivi d’un grand éclat de lumière. Ce qui me sur- (c prend beaucoup en cette éruption , c’est qu’elle frappe « le doigt très-sensiblement et y cause une impression « de vent, à quelque endroit qu’on le présente. Le cra- K quement est aussi fort que celui d’un charbon sur le « feu, et une seule friction produit cinq ou six craque-

« ments.

« Cette lumière et ce craquement paraissent, en quel- « que façon, représenter le tonnerre et les éclairs (2). »

C’est la première fois qu’on ait comparé les effets de

l’électricité à ceux de la foudre.

Newton (3), en lôyô, trouva que l’attraction élec-

(1) Expérimenta Magdeburgica, lib. iv, cap. v.

(2) Philos, traiis. Abridgment, vol. ii, p. 276.

(3) Birch’s Hist. of the roy. Society, vol. ni, p. 260 et suiv.

trique se transmet à travers le verre. Ce grand homme, dont les vues philosophiques portent l’empreinte de son génie, dit, dans une des questions annexées à son Traité d’optique, que la production dé l’électricité est peut-être le résultat d’un principe etheré mis en mouvement par la vibration des particules des corps frottés. Peut-être a-t-il entrevu la vei*i table cause des phénomènes électriques (i).

Hawkesbée, vers 170Q, se livra avec ardeur a des recherches sur l’électricité, particulièrement en ce qui concerne l’attraction et la répulsion électriques. Il observa le premier le passage de l’électricite à travers le vide et décrivit avec soin les apparences lumineuses qu’elle produit.il fît connaître la lumière qui est émise lorsqu’on agite du mercure dans un tube de verre ou l’on a fait le vide, etja considéra comme phospboi’ique. On lui doit d’avoir substitué un cylindre de verre au manchon de résine (^a).

Grey, en 17^7, aidé de Welher, fît faire un pas important à la théorie de l’électricité, en prouvant que les corps ne jouissent pas tous de la même faculté conductrice de l’électricité; que les uns, comme les métaux, propagent l’électricité à de grandes distances, tandis que d’autres, comme le verre et la résine, ne lui permettent de franchir aucun intervalle sensible (3).

Six ans après, Dnfay (4), prenant en considération la découverte de Grey, montra que tous les corps, même ceux qui étaient conducteurs de l’électricité, tels que les métaux, pouvaient devenir électriques, pourvu qu’ils fussent placés préalablement sur un corps non conducteur, auquel il donna le nom de support isolant. Mais la découverte qui rendit son nom cé!èbi*e est celle des deux principes électriques, dont la réunion forme le

(1) Newton's Optic in-8'’ , p. 3i4and 827.

(2) Physico-mechanical Experiments , p. 75 et siiiv.

(3) Philos, trans. Abrid., vol. viit, p. 9, et vol.ix, p. i5 et suiv.

(4) Hist. de l’Acad des sc. pour 1783 à 1784.

de l’électeïcite.

fluide neutre. Il donuci au premier le uom d^électricité yitrëe, parce qu’il se produit ordinairement dans le frottement des matières vitreuses, et celui d’électricité résineuse au second, attendu qu’on l’obtient par le frottement des matières résineuses. Il prouva en même temps que les propriétés de ces deux espèces d’électricité sont de s attirer lune 1 autre, tandis que les particules de chacune d’elles se repoussent (^ij.

Ces dénominations d’electricite vitrée et d’électricité resineuse ont ete abandonnées, depuis que l’on a reconnu que 1 une et 1 autre pouvait etre produite indistinctement par le meme corps, suivant l’état de sa surface; on leur a substitué celles d’électricité positive et d’électricité négative, qui sont plus significatives.

A cette époque, le même physicien tira du corps de l’homme la première étincelle électrique. Ce fait inattendu causa une surprise générale.

En J Boze , professeur de physique à W^urtemherg, imagina de suspendre un cylindre de fer-blanc à des cordons de soie, afin de recueillir l’électricité dégagée par le frottement (2).

A peu près à la même époque , le professeur Winkler substitua un coussin a la main, et dès lors, sauf quelques modifications secondaires, la machine électrique fut définitivement constituée (3).

En 1744 , on obtenait déjà des étincelles capables de tuer des petits oiseaux" et d’enflammer l’éther, l’alcool et plusieurs autres corps combustibles (4).

En I 74^? Cuneus de Leydeou Muscbehbroek (^5) (^car on ne sait auquel des deux accorder la priorité^ découvrit la fameuse bouteille électrique , dite de Leyde. Électrisant un jour une bouteille de verre remplie d’eau dis-

(1) Philos, trans. Abridg., vol. viii, p. 3^6 et suiv.

(2) Hist. de rÉlectr. par Priestley, tome i, p. 129.

(3) Philos. trans. Abridg., vol. x, p. 272.

(4) Philos, trans. Abridg., vol. x, p. 271.

(5) Dalibard. Hist.de l’Electr. p. 33.

tillée qu’il tenait à la main et dans laquelle plongeait une tige métallique en communication avec une machine électrique, il voulut retirer cette tige avecl autre main, et ressentit aussitôt une vive commotion dans les bras et la poitrine. Cette expérience, qui excita un étonnement aussi général que celui qu’avait fait naître la première étincelle tirée du corps de l’homme, devint bientôt populaire et passa du cabinet du physicien sur la place publique, dans les mains du liateleur.

Les docteurs Watson et Bevis sentirent la nécessité d’une en veloppe métallique appliquée sur la surface extérieure de la bouteille, pour avoir dès commotions plus fortes (i).

Le docteur Wallon remarqua que les étincelles électriques changeaient de forme et de couleur, suivant les substances d’oii elles sortaient et qu’elles n éprouvaient aucune réfraction en passant dans le verre (2).

L’abbé Nollet répéta le premier en France l’expérience de la bouteille deLeyde sur cent quatre-vingts personnes qui se donnaient la main.

Les physiciens français et anglais, frappes de ce résultat, essayèrent de déterminer la vitesse clu fluide électrique, en faisant passer la décharge de la bouteille, d abord dans un fil de fer de 122^6 pieds de longueur , et ensuite dans la Tamise, sur une longueur de 5 ou 6 milles; mais ils ne purent jamais observer aucun intervalle de temps sensible entre le moment du départ de letincelle et celui de son arrivée (3).

§ IL De r électricité atmosphérique.

Dès cette époque, on commençait déjà à être fi’appe de la resseml)lance qu’il y avait entre les effets de la commotion électrique et ceux du tonneri’e, pour déchirer les corps, enfiammer ceux qui étaient combustibles, tuer

(1) Philos, trans. Abridg., vol. x, p. ^77.

(2) Philos, trans. Abridg., vol. x, p. 286 et siiiv.

(8) Philos, trans. Abridg., vol. x, |). 35(), 8/(9, 860.

io DE l’électricité ilTMOSPHERIQUE.

les animaux et desorganiser les plantes. Cette analogie se fît remarquer avec plus d’évidence encore lorsqu’un philosophe américain eut imaginé la charge par cascades (f), qui est la première batterie électrique, au moyen de laquelle il produisit des effets plus étonnants que ceux que l’on avait obtenus jusque-là. Franklin , en ^7^7? pr'éludait donc déjà aux immenses services qu’il devait rendre un jour à son pays et à l’humanité, en cultivant la science éleetrique avec toute la sagacité et la précision d’un homme de génie. Il fondit une feuille trèsininee de métal placée entre deux lames de verre fortement liées l’une sur l’autre, changea les pôles de l’aiguille aimantée, au moyen de décharges électriques , et imita un autre effet de la foudre, celui d’enlever toute la dorure d’un morceau de bois sans endommager aucune partie superficielle. Il compara le mouvement en zigzag de l’éclair à celui de l’étincelle électrique, lorsqu’elle s’élance vers un corps irrégulier placé à quelque distance du premier conducteur et fît remarquer que la foudre frappait les objets les plus élevés et les plus pointus^ comme les montagnes , les mâts de vaisseaux, etc., de la même manière que le fluide électrique était plus facilement attiré par des corps pointus et rugueux que par ceux dont la surface était ronde ou polie. Enfin Franklin établit tellement bien la ressemblance qui existait entre ces deux modes d’action, qu’il ne restait plus qu’à recueillir la matière même de la foudre (2). Aussitôt que les idées du philosophe américain, sur l’identité de la foudre et de l’électricité, furent connues en Europe, elles attirèrent l’attention des savants, particulièrement de Dalibard, de Delor, de Mazeas,de Buffon et de Lemonnier en France; de Canton , de Watson, de Wilson et de Bévis en Angleterre. C’est à cette époque que l’abbé Nollet consignait le passage suivant dans son Traité de physique :

(1) Frankün’s Letters, p. 12.

(2) Franklin’s Cetters, p. 44.

I PERIODE, CHAPITRE PREMIER. l\\

a Si quelqu’un entreprenait de prouver, par une consë- (c quence bien suivie des phénomènes, que le tonnerre est « entre les mains de la nature ce que réleetricité est entre « les nôtres; que ces merveilles, dont nous disposons à <( notre gré, sont de petites imitations de ces grands effets « qui nous effraient, et ([ue tout dépend du même méca- <( nisnie; si l’on faisait voir cpfune nuée préparée par « l’action des vents, par la chaleur, par le mélange des « exhalaisons, est vis-à-vis d’un objet terrestre ce cju’est « le corps électrisé en présence et à une certaine proxi- « mité de celui qui ne l’est pas, j’avoue que cette idée, si « elle était bien soutenue, me plairait beaucoup ; et, pour (f la soutenir, combien de raisons spécieuses ne se jiré- « sentent pas à un homme qui est au fait de l’électri-

« cite ( i

On voit donc qu’il ne restait plus (pi’à produire les effets de l’électricité par la foudre, de même qu’on était parvenu à imiter par l’électricité quelques effets du tonnerre. Nollet, en 1746, avait déjà observé que des corps pointus placés à quelque distance d’un corps électrisé pi’oduisaient de la lumière. Franklin étudiant le phénomène, reconnut que les pointes non isolées avaient la propriété d’attirer le fluide électri(|ue à une plus grande distance que les autres corps (2). Cette découverte date de i La première expérience pour enlever des nuages l’électricité qu’on supposait y existei' dans les temps d’orage, fut faite [)our la première fois en France le 10 mai 175^ par Dalibard (3), qui avait dressé à cet effet plusieurs barres de métal isolées et terminées en pointe. Ifune d’elles de (juarante j)ieds de hauteur, placée dans un jardin de Marly-la- Ville , fut électrisee par un nuage orageux (pii vint à passeï* audessus ; pendant un quart d’heure, elle donna des étincelles qui servirent à cbai'ger des bouteilles de Leyde.

Leçons de Physique, t, IV, p. 3 14.

(si) Nüllet, Lettres vi , p. 124. Franklin’s Letters, p. 56. (3) Dalibard, Lettres de Franklin, vol. ii, p. 109,

[\'JL DE L ELECTlîICITE ATMOSPHÉRIQUE.

A l’instant du passage du nuage, on entendit un coup de iouiîerre, et dès lors l’identité de la foudre et de Féleetricité fut complètement démontrée.

Franklin ignorait qu’on eût fait cette expérience en France ; il attendait, pour la tenter, qu’un clocher qu’on élevait à Philadelphie fût terminé , afin d’y placer à une hauteur convenable la hai’re isolée qu’il se proposait d’employer; mais il lui vint dans F’idée qu’un cerf-volant, qui dépasserait les édifices les plus élevés, remplirait bien mieux son but. En conséquence, il attacha, en juin 1^5*2 (i), les quatre coins d’un grand mouchoir de soie aux extrémités de deux baguettes de sapin placées en croix, auquel il ajusta les accessoires convenables et eu outi’e une pointe de métal.' A l’approche d’un orage ,

1 se rendit dans un champ , accompagné de son fils. Ayant lancé le cerf-volant, il' attacha une clef à rexts’émité de la ficelle^ puis un cordon de soie qu’il assujétit à un poteau, afin d’isoler l’appareil. Le premier signe d’électricité qu’il remarqua fut la divergence des filaments de chanvre, qui avaient échappé à la torsion. Un nuage épais ayant passé audessus du cerf-volant, il tomba un peu de pluie, qui rendit la corde humide et donna écoulement à l’électricité. Ayant présenté le dos de la main à la clef, il en tira des étincelles brillantes et aigues avec lesquelles il enflamma l’alcool et chargea des bouteilles de Leyde. C’est ainsi qu’une découverte importante, que Franklin appelait modestement une hypothèse , fut mise au nombre des* vérités scientifiques.

Il assujétit à la partie la plus élevée de sa maison une tige de métal isolée, qu’il fit communiquer avec deux

îimlires et un

e, disposes de maniéré a sonner A qud l’appareil serait électrisé, pour avertir de l’appro-

de

de

eiie d’un luiaffe charp'é d’électricité.

Daiibard et Franklin ne fui'eut pas les seuls qui clierchèrent à soutirer la foudre des nuages. En France, le

(i] Franklin’s Letfers, p. iii.

I JPERIODE, CHAPITRE PREMIER. ^3

26 mais ly^ô (1) , Homas obtint des résultats étonnants. I! avait construit un cerf-volant de y pieds de liaut, sur trois de large, qui fut élevé h la hauteur de 55o pieds avec une corde dans laquelle il avait entrelace un fil de métal. Il s établit entre la corde et la terre un courant d’électricité qui parut avoir 3 ou 4 pouces de diamètre et JO pieds de long; ce phénomène se passait pendant le joui , M. de Romas ne douta pas que s’il eût eu beu pendant la nuit, 1 atmosphère électrî(|üe aurait eu 4 ou 5 pieds de diamètre. On sentit en même temps une odeur de soufre fort approchante de celle des écoulements électriques qui sortent d’une barre de métal électrisée. On découvrit un trou dans la terre , à l’endroit où la déchargé avait eu lieu , efun pouce de diamètre et d’un demi-pouce de largeur.

Mais si Franklin nest pas le premier qui ait enlevé de 1 électricité aux nuages, quoiqu’il ait préparé toutes les voies pour démontrer l’identité entre les effets de la foudre et ceux de l’électricité, à lui seul appartient la globe d avoir conçu 1 idee de soutirer, des nuages, i’électiicité, a 1 aide de barres métalliques terminées en pointe, pour préserverde ses terribleseffets les bâtiments sur lesquels elles sont placées (2). J^e pouvoir des pointes ayant été reconnu d une maniéré si nette, on ne conçoit pas comment 1 Angleterre ait pu devcmir le tbéâtri' de vdk débats sui 1 efficacité des paratonnerres terminés en pointe ou en boule. Pour 1 honneur de la science, on doit ensevelir dans l oubli de semblables discussions. Franklin a rendu un service d un autre genre, en cherchant à ranger dans un ordre metbodupie toutes les observations ([ui avaient ete faites sur 1 electiacite. Il créa, â cet effet, un système fameux, qui ti’ouve encore de nos jours des partisans , quoiqu il ne satrslasse plus aux besoins d(' la science. Suivant cet homme cé!èbr(', les effets de i’idectricite sont le résultat du mouvement d’un fluide particulier qui agit par répulsion sur ses propres jjarticules

(i) Mémoires des savants étrangers, t, n et t. iv, p. 5 14. j Franklin’s Letters, p. é'?, , 79,4.

44 i>E l’électricité atmosphérique.

et par attraction sur celles de la matière. L’électrlcite vitrée est de rëleclricité positive ou en plus , et l’électricité résineuse de l’électricité négative ou en moins. Il admet que tous les corps renferment une certaine quantité de fluide à l’état latent; si cette quantité estaugmentée, le corps est électrisé en plus; si, au contraire, elle est diminuée, il est électrisé en moins. La décharge de la bouteille de Leyde n’est pour lui qu’un rétablissement d’équilibre entre les deux fluides, qui sont dissimulés sur les surfaces intérieure et extérieure de la bouteille ( i ).

Après qu’on eut démontré qu’un nuage orageux renfermait toujours une quantité plus ou moins considérable d’électricité, il restait à expliquer le bruit du tonnerre , l’éclair qui le précède , l’odeur qui accompagne sa chute vers la terre, ainsi que les divers météores lumineux de l’atmosphère, et particulièrement le feu Saint-Elme, que l’on observe dans un air orageux et qui était connu des anciens, comme on l’a vu.

On était déjà parvenu, avant les expériences de Dalibard, de Franklin et de Romas, à imiter le phénomène de l’éclair avec le fluide électrique. D’un autre coté, l’expérience de Nollet sur les pointes donnait une explication du feu Saint-Elme, que l’on remarque a l’extrémité des mâts de vaisseaux ou de tout autre corps pointu, placé dans la sphère d’activité d’un nuage orageux.

On avait aussi remarqué que le passage du fluide électrique, d’un corps conducteur dans un autre, était toujours accompagné d’un certain bruit, pourvu que le passage ne se fît pas dans le vide; mais ce bruit différait de celui de la foudre, en ce qu’il n’était pas roulant et continu. Beccaria parvint à expliquer cet effet , en prouvant d’abordque le mouvement du fluide électrique déplaçait subitement l’air et que ce déplacement, se communiquant aux portions environnantes, devait produire les retentissements que l’on entendait (2).

Une observation de Bouguer et de La Condamine

(1) Franklin’s Letters, p. i5.

(9) Becnrin. dpll’ elettricismo , p. aSi et suivantes.

PÉRIODE, CHAPITRE PREAIIER. 45

vint confirmer cette théorie ; ces deux savants se trouvant sur le Pichincha, une des hautes montagnes du Pérou, y furent assaillis d’un violent orage accompagné de grêle et de tonnerre; la nuée d’où sortait la foudre était placée à peu de distance au-dessus de leur tête. Ils n’entendirent que des coups simples comme ceux de décharges de batteries électriques, parce que le son avait une faible distance à franchir et qu’il se produisait dans un air raréfié.

Le P. Beccaria, dont nous venons de parler pour la première fois, est un des physiciens dont les ouvrages renferment le plus de faits curieux sur la nature et l’action de l’étincelle électrique; il découvrit avant Kinnerslay (i) les effets de l’étincelle sur l’air, en prouvant, au moyen d’un appareil ingénieux, que l’on pouvait soulever la colonne de mercure, dans un baromètre à siphon, en faisant passer la décharge d’une bouteille de Leyde, avec des précautions convenables, au-dessus de la petite brandie.

Il restait à expliquer l’odeur de soufre et de phosphore qui accompagne la chute de la foudre; on lui reconnut bientôt une analogie avec celle qui se développe dans les décharges électriques ordinaires; enfin, on parvint à expliquer un grand nombre de faits dont on ne pouvait connaître avant la cause. On avait remarqué, par exemple, depuis long-temps que les pays de montagnes étaient le plus exposés aux orages; que l’Italie et la Suisse étaient les contrées de l’Europe ou le tonnerre se faisait entendre le plus fréquemment, tandis que ce météore était rare dans les pays plats, comme la Hollande : le pouvoir des pointes suffit pour expliquer cette différence (s).

Beccaria avança cette belle idée qui a été reproduite par M. Ampère, avec des modifications exigées par les découvertes modernes, que, puisqu’un coup de tonnerre subit donne la polarité magnétique à une aiguille et à tous les corps qui contiennent du fer, il est probable

(1) Elettricismo artificiale di Gian-Batista Beccaria, p. 227.

(2) Lettere dell’ elettricismo, p, 262.

4^ l’électricite atmosphérique.

qu’une circulation régulière et constante de toute la masse du fluide électrique du nord au sud est la cause première du magnétisme en général. Cet observateur judicieux étudia les rapports qui existent entre la position des pôles et la décharge, suivant que l'électricité positive arrive d’un coté ou de l’autre, et en conclut un moyen de déterminer avec certitude la direction dans

laquelle a heu le coup de tonnerre

L’expérience ne tarda pas à démontrer l’efficacité des paratonnerres pour décharger un nuage orageux de son électricité; mais on reconnut promptement aussi la nécessité d’établir une communication métallique sans inteiTLiption entre la tige et la terre; car si cette communication est interrompue par des corps mauvais conducteuis, comme on 1 a fait (pielquefois en expérimentant , sans prendre la précaution de placer à peu de distance un fil conducteur pour s’emparer de l’excès de l’électricité, *oii court le risque d’être foudroyé, comme

Richman à Saint-Pétersbourg en est un terrible exemple (2).

Ce professeur avait établi un appareil destiné à mesurer la force de l’électricité , lequel consistait en une baguette de meta), qui était en communicatiori avec une tige elevée au-dessus d’un bâtiment; cette baoueîte aboutissait à un petit vase de verre, dans lequel ifavait uns de la limaille de cuivre; et dans la partie supérieure était attaché un fil, qui descendait tout le lorm lorsqu’elle n’était pas électrisée; mais quand elle l’était, il y avait répulsion et il mesurait faugle d’écartement. Le 6 jum jy53, il observait l’effet de rélectricité des nuages sur cet appareil, a 1 approche d un nuage orageux; un globe de feu, gros comme le poing, au rapport d’un témoin, s élança de la baguette sur Richman, qui fut aussirôt foudroyé. Le même coup renversa par terre le témoin et le priva entièrement de sej^ sens.

(1) Lettere dell’ elettricismo , p. 268.

(2) Philos. Tiansac., vol. xlviii,, part, ii, p. '76'i.

rc

1 PEIUODE

CHAPJ THE PREMiEH.

Les physiciens du siècle v dernier ne se bornèrent pas à établir les rapports qni existent entre l’électricité et la matière même de la fondre , ils cherclièrent encore d’ou pouvait provenir cette quantité si coiîsidérable de fluide électriciue qui se trouve dans Fatinosphère au moment

des orages. Lemonnier, Beccaria, Franklin, Canton, Cavallo, Volta essayèrent tour a tour de résoudre cette question.

Leinonnier est le premier qui ait o!)servé (ju’il y avait presque toujours dans l’air de l’électricité, même lorsqu’il n’y avait aucune apparence d’orage ( \ ). Pour étudier avec

soin ce phénomène, il fit placer dans son jardin de Saint- Germain-en-Laye une longue tige de métal aussi bien isolée que possible, avec laquelle il obtint des étincelles non seulement dans les temps d’orage, mais encore lorsque ratinosplîère était sans nuages. Il trouva en outre que l’électricité était soumise toutes les vingt-quatre heures à des variations répTilièrés d’intensité. Beccaria donna

les lois de ces variations et prouva que, dans toutes les saisons, à toutes les hauteurs et par tous les vents, Félectricité d’un ciel sans nuages était positive. Sou appareil ne donnait aucun signe d’electricité , par de grands vents , lorsque le ciel était couvert de nuages séparés et noirs qui avaient un mouvement lent, dans la plupart des temps humides, mais sans pluie actuelle; enfin il reconnut que dans les mêmes saisons, lorsque le ciel était couvert, à la même hauteur, l’électricité n’était pas constamment positive, que loi’S({ue le temps était inconstant etvarialile, accompagné de bourrasque, de neige, de grêle ou de pluie, Félectiâcité était très-iiiconslante tant pour la nature ([ue ])oü3’ l’intensité; ({u’en été, lorsque l’air était rempli de nuages oiaigeux dispersés çà et là, les changements de naUire et d’intensité avaient lieu à chaque instant, et qifil ify avait aucune électricité dans certaines pluies fines ou hi'ouiliards fort épais , tandis que les autres pluies et les brouillards secs

(i) Mémoires de i’Acad. des sciences, 1752, p. 2^3.

48 WE l’électeicîte atmosphérique.

n’avalent jamais empêché de recueillir de l’électricité (i).

Pour remonter à la source de l’électricité atmosphérique, on supposa d’abord que les corps, en changeant d’état, dégageaient toujours de l’électricité , et qu’en prenant une plus grande étendue, ils absorbaient en même temps plus d’électricité aux corps environnants. Aussi disait-on qu’il s’élevait constamment, de la surface de la terre, une quantité considérable de vapeurs qui emportaient dans l’atmosphère un certain excès de fluide positif en laissant à la terre un excès d’électricité contraire.

Canton (2) jeta en avant ces deux questions : L’air raréfié subitement ne peut-il pas donner le feu électrique aux nuages et aux vapeurs qui passent au travers, et l’air condensé ne produirait-il pas un effet semblable? L’aurore boréale ne serait -elle pas due à l’émission du feu électrique des nuages positifs vers les nuages négatifs à une grande distance , à travers la partie supérieure de l’atmosphère oii la résistance est la moindre?

Priestley (3) posa aussi plusieurs questions à ce sujet : J^’espace vide qui est au-dessus des nuages ne peut-il pas avoir toujours une électricité opposée à celle de la terre ? Le tonnerre et les tremblements de terre ne seraient-ils pas dus à un rétablissement d’équilibre entre ces deux électricités?

Beccaria croyait bien que la chaleur contribuait aux phénomènes du tonnerre, de l’éclair et de la pluie, mais il ne put jamais constater, à l’aide de l’expérience, qu’elle tendit à augmenter l’électricité. Alors il supposa qu’elle exerçait une influence, en exhalant l’humidité de l’air et interceptant par là la communication du fluide

(1) Philos. Tians., vol. xlviii, part, i, p. 377, p. 2o3 ; t. xiii, p. 1, p. 87. Mémoires de l’Académie des sciences, année 1752, p. 233 et suiv. Leltere dell’ lettricismo, p. 106, 114, i65, 166, 176 , 347 , 284 , 2,88 , 299 et suiv.

(2) Philos. Trans., vol. xlviii, part, i, p. 35i.

(3) Hist. de l’électr., t. ni, p. 32.

électrique entre un lieu et un autre (,), et surtout entre la telle et les plus hautes régions de l’air fa). Ayant avancé que les nuages servaient de conducteurs, pour transporter e fluide electrique des parties de la terre qui en avaient Je plus a celles qui en avaient le moins, il proposa pour s assurer de ce fait et reconnaître en même temps la distribution de I électricité dans l’atmosphère, d’établir deux observatoires, à deux 'lieues environ l’un de i autre, dans la direction que suivent ordinairement les nuages orageux, où l’on observerait eu même temps l’état electrique des nuages, pour s’assurer s’il n’était pas positif dans un endroit et négatif dans l’autre.

Il émit aussi son opinion sur la cause de l’électricité aünosphenque. Suivant cet ingénieux pliysicien, les corps egers qui se trouvent h la surface de la terre, sont eL lèves par une grande quantité de matière électrinue qui .sort de la terre dans les endroits où elle en est surchargée, laquelle attire et emporte avec elle toutes les substances qui peuvent faciliter son pa.ssage. Ces corns transporteraient donc dans l’atmosphère l’électricité oue nous y rencontrons. Je ne m’étendrai pas davantage sur les ic ees plus ou moins singulières que l’on a mises en avant, pour expliquer la présence de l’électricité dans 1 atmosphère; je me bornerai seulement à dire que l’on demeura généralement d’accord que les actions chimiques qui étaient continuellement produites à la surface

l’éleLicité.’

On chercha à vérifier cette conjecture par l’expérience.

Cest en brance ou furent fliites les premières tentaives pour recueillir de l’electricité 1ns l’évaporalon et dans certaines actions chimiques (.J). Ces expé-

(i) Lettere dell’ elettricismo, p. 193 et suiv.

{o.) Lettere dell’ elet., p. HSg.

>78., p. .9,, etsni-

DE L ELECTRICITE ATMOSPHERIOUÈ.

riences ont été le sujet d’une question de priorité entre Volta d’une part, Laplace et Lavoisier de l’autre; je ne puis mieux faire que de rapporter le passage de l’éloge historique de Volta par M. Arago , relatif à celte discussion : « Volta, à l’aide de son condensateur, obtint « des signes d’électricité négative avec un vase isolé d’oii c( l’eau s’évaporait. Il est difficile de dire à qui appartient «cette expérience capitale. Volta dit dans ses Mémoires «qu’il y avait songé dès 1778, mais que diverses cir- « constances l’empêchèrent de la tenter. Ce fut à Paris, «dans le mois de mars 1781, qu’elle lui réussit, en « compagnie de quelques membres de l’Académie des « sciences. D’autre part, Lavoisier et Laplace, à la der- « nière ligne du Mémoire qu’ils publièrent sur le même «sujet, disent seulement: Volta voulut bien assister « à nos expériences et nous y être utile. D’un autre «coté, dans une note historique publiée qiar Volta, il « est dit que le premier essai tenté à Paris par Volta et « les deux savants français, fut infructueux, l’état bygro- « métrique de l’atmosphère n’ayant pas été favorable. « Peu de jours après, à la campagne de Lavoisier, les « signes d’électricité devinrent manifestes , quoique les «moyens d’observation eussent été les mêmes; Volta « n’assistait pas à cette dernière épreuve. Ce qu’il y a « de certain dans ceci , c’est que Volta conçut le pre- « mier l’idée de l’expérience, l’a faite infructueusement « de concertavec Lavoisier et Laplace, et que ceux-ci, sans « rien cbangerauxdispositionsde l’expérience, ontréussi. w Quel que soit le véritable auteur des observations qui furent faites sur le dégagement de l’électricité dans l’évaporation , il est prouvé maintenant que ces célèbres physiciens obtinrent des effets électriques qui ne doivent pas être attribués à l’évaporation , attendu qu’ils opérèrent dans des vases de métal qui étaient attaqués par l’eau. Plus tard, MM. Ijavoisier et Laplace tentèrent de recueillir de l’électricité dans les actions chimiques, mais les résultats qu’ils obtinrent ne furent pas plus concluants, comme on le verra plus loin.

rc *

§ IIL Tmmux de Wilke et dÆpinus; effets électriques produits par la chaleur et par influence ; électromètres ^ ete.

J’ai interrompu l’ordre des decouvertes pour rapporter de suite tous les faits relatifs à l’électricité atmosphérique; mais j’y reviens maintenant : Wilke et Æpinus ont contribué aussi run et l’autre à enrichir la science. Le premier a fait plusieurs expériences intéressantes sur la génération de l’électricité spontanée : ayant fondu du soufre dans un vaisseau de teri’e placé sur un conducteur, après le refroidissement il enleva le soufre et le trouva électrisé négativement. Avec un vase de verre le résultat fut le même; mais il était plus marqué quand le vase était garni i) d’une feuille de métal qui communiquait avec la terre. Cette expérience, dont Wilke n’a tiré aucune conséquence, est de la plus haute Importance, en ce que Volta y a trouvé le germe de l’électrophore et du condensateur, qui l’ont conduit à la découverte de la pile.

Æpinus, de son côté, fit une expérience semblable et d’autres analogues à celles de Wilke (2), sur le frottement de diverses substances , qu’il m’est impossible de décrire ici. Je me bornerai seulement à rapporter celles qui suivent :

Æpinus ayant pressé l’un contre l’autre deux morceaux de glace de miroir, observa, en les séparant, qu’ils avaient acquis chacun une électricité contraire très-forte (ô). Wilke observa qu’au sommet d’un côneélectrisé positivement, il y avait une aigrette cylindrique d ou s élançaient des rayons brillants. Queiquelôis, ajoute-t-il, a quelque distance de là, il y a un point lumineux. Il regarda comme le caractère distinctif du cône

(i) Wilke, p. 44 •

(ajÆpinii Tentamen , p. 66.

(3) Æpinii Tentamen , p. 65.

5^ TRA.VAÜX DE WILKE ET d’æPINÜS.

positif, le jet de rayons lumineux. C’est la première fois qu’on ait essayé d’établir, quoique d’une manière peu nette, la différence des effets de lumière produits par l’électricité positive ou négative qui s’échappe par des pointes.

Je dois mentionner la théorie mathématique qu’Æpinus a donnée des phénomènes d’attraction et de répulsion électriques (i); la théorie de Franklin, ou d’un seul fluide, avait été attaquée et défendue par des méthodes qui ne donnaient que des à peu près et laissaient par conséquent le champ libre aux discussions. Æpinus entreprit de la soumettre au calcul, pour voir jusqu’à quel point les résultats qu’il en déduirait seraient d’accord avec ceux donnés par l’expérience. Il partit du principe admis par Franklin, que les molécules du principe électrique se repoussaient mutuellement et pouvaient être attirées par celles des corps environnants ; il fut conduit à cette conséquence absurde que les molécules de tous les corps devaient se repousser. 11 la rejeta d’abord avec indignation et ne se réconcilia avec elle que peu à peu. C’est pour parer à cet inconvénient que l’on considère maintenant le fluide électrique comme formé de la réunion de deux fluides, dont l’un remplit la même fonction qu’Æpinus attribuait aux molécules des corps.

Dès l'instant que les phénomènes électriques commencèrent à prendre de l’extension , on chercha les rapports qui peuvent exister entre le fluide électrique , qu’on appelait le feu élémentaire, et la chaleur. Priestley observa qu’elle facilite le passage de l’électricité dans les corps mauvais conducteurs et le diminue dans les corps conducteurs.

Un minéral , jouissant de singulières propriétés électriques quand il est chauffé, attira l’attention des physiciens; ce minéral nous fut apporté par, les Hollandais, des Indes Orientales et surtout de l’île de Ceylan , oii

(i) Tentamen théorie, electric. et magnet., p. 89.

les naturels fui avaient donné le nom de lournamal ou tire-cendre, en raison de la propriété qu’il acquiert d’attirer les cendres quand on le jette dans le feu.

l.emery (i) annonça, pour la première fois , quelquesunes des propriétés de cette pierre, qui jouissait, disaitil, de la propriété, après avoir été échauffée, d’attirer et de repousser les corps légers qu’on lui présentait, à la nianière des corps électrisés.

Le duc deNoia, Wilson , Priestley et d’autres physiciens s’occupèrent également du pouvoir attractif de cette pierre, quand on élève sa température. Plusieurs d entre eux obtinrent des résultats contradictoires qui furent le sujet de longues discussions (9.).

Æpinus est le premier qui ait observé que les attractions et répulsions de la tourmaline étaient dues a 1 action du fluide électrique et qu’elle possédait deux pôles doués de propriétés différerites. Canton remarqua quelle ne lançait ni n’absorbait le fluide électrique que par l’accroissement ou la diminution de la chaleur, et qu’en la brisant chaque fragment jouissait de la polarité (3).

A la même époque, Priestley chercha à déterminer le pouvoir conducteur des métaux pour l’électricité, en faisant passer la même décharge à travers deux fils de métal différent, de même longueur et de même ^u^osseur; il répéta l’expérience jusqu’à ce (pie fun des deux fils fut fondu et dispersé ; celui-là ('tait le moins bon conducteur qui se fondait le plus facilement : il trouva que l’ordre de conductibilité était or, argent, cuivre, laiton , fer (4).

Le docteur Watson, dans un Mémoire lu à la Société royale, le 28 juin i '^64 , annonça que lors([ue l’électricite traversait un fil de métal suffisamment fin , ce fil

(i) Hist. de l’Acacl. des sciences pour 1717.

(^jHist. de lelectricité de Priestley, t. ii , p. 187 et suiv. (3j Gentlernan’s Magazine, septDndjre.

(4) Hist. de l’électricité, t. iii, p. 454.

54 DIFFÉRENTS EFFETS DE l’ÉLECTRICITÉ.

s’échauffait jusqu’à l’incandescence et tombait ensuite en gouttes qui iDrûlaient sur la table.

Canton ayant opéré sur un fil de laiton, reconnut sur le papier, avec la loupe, à l’endroit ou les gouttes étaient tombées, des particules de cuivre fort rondes et ne put trouver aucune portion du fil de laiton même.

Winkler mit le feu à la graine de lycopodium, en déchargeant au travers une bouteille de Leyde, et fit détonner l’or fulminant.

Déjà à cette époque on commençait à rechercher l’influence que l’électricité pouvait avoir comme force chimique. Franklin avait observé que le fer était rongé à force d’être exposé à des étincelles souvent répétées. Priestley, qui rapporte ce fait, ajoute : « Ne doit-il pas « être produit par quelque acide? N’est-il paspossible de c( changer les couleurs bleues des végétaux en rouge « par quelque application de l’électricité ? Je crois avoir « entendu dire qu’on l’avait fait à Edimbourg (i).»

Beccaria parvint à fondre le verre et le borax avec des décharges électriques , revivifia les métaux de leurs oxides et décomposa le sulfure de mercure (2).

Il observa aussi le premier que, lorsque l’on faisait passer des étincelles dans l’eau, entre deux fils conducteurs, il s’élevait des bulles de gaz dont il ne détermina pas la nature. S’il eût pensé que l’eau n’était pas un élément, cette expérience l’aurait conduit à découvrir sa composition (3).

Hawkesbec avait remarqué que le fluide électrique se frayait forcément un passage à travers toutes les substances légères conductrices, dont il enlevait une partie; ce qui lui rendait plus facile son passage à tra« vers une certaine portion d’un milieu résistant. Ayant mis une feuille d’argent entre deux plaques de cire , il fit passer à travers une décharge, au moyen d’un fil de

(1) Priestley, Hist. de l’électricité, t. ni, p. 116.

(2) Lettere dell’ elettricisino , p. 282.

(J) Elettricisrao artificielle e «laturale, p. 116.

fer convenablement placé; l’argent fut fondu et une partie dispersée tout le long de la route cjue prit le fluide électrique, entre les plaques de cire, jusqu’au fîldefer(i).

Priestley, la première fois qu’il fit usage d’une batterie électrique, observa.qu’à chaque décharge, il s’élevait une poussière fort noire, même lorsque la chaîne de cuivre dont on faisait usage était fort grosse. Le papier sur lequel était posee la chaîne était marqué d’une tache noire, comme s’il eût été brûlé dans les endroits oîi les chaînons l’avalent touché. Il reconnut d’abord que l’effet ne devait pas être attribué à des impuretés adhérentes a la chaîne. Ayant examiné avec soin la nature de la fumée noire , il reconnut qu’elle provenait du métal même qui avait éprouvé cette modification, et la considéra comme une combinaison de la chaux du métal avec le phlogistique. Il remarqua aussi, comme Hawkesbec, que les particules des corps détachées par le fluide électrique facilitaient son passage.

Beccaria observa egalement que l’élec!ricité avait le pouvoir d’emporter sur sa route les substances légères qui pouvaient rendre son passage plus facile.

Peu d années apres la decouverte de la boutedle de Leyde, on sentit le besoin d’instruments propres à mesurer 1 intensité de la charge, et en général la force répulsive que les particules de chacune des deux électricités exercent les unes sur les autres, suivant leur tension. Le premier instrument de ce genre fut exécuté, en par deux membres de l’Academie des sciences, Darcy et Leroy; son imperfection ne permit pas qu’il fût adopté f oi); TSollet en avait propose un autre plus sensible, en plus simple et plu s commode, qui se composait de deux fils s écartant par l’eflet de la répulsion, (juand ils avalent été électrisés (3). Cavallo, en l'yBo (/[), perfec-

(i) Hist. de Priestley, t. iii , p. 282.

[1) Mémoires de l’Academie des sciences, p. 63 et siiiv.

(3) Mémoires de l’Académie des sciences , 17/17, P*

(4) Traité de physique de Cavallo, p. 19.9 (U siiiv.