CHAPITRE IV

l'électricité semblable . vers le point oppose ; les électricités contraires en ces deux points sont à peu près égales, ou diffèrent très-peu l'une de l'autre. Lorsque la distance entre les deux sphères est très-grande , quelles que soient les électricités qu'on leur ait données, le calcul doune la distribution de l'électricité sur tous les points de la surface. Parmi les expériences de Coulomb, on trouve un fait qui confirme de nouveau la théorie à ce sujet : si l'on a deux sphères de rayons inégaux, électrisés positivement, qu'ils soient d'abord en contact, et cjue l'on détache la petite de la grande en les éloignant l'une de l'autre, on trouve que l'électricité, qui était nulle au point de contact , devient positive sur la grande sphère, et négative sur la petite ; que l'électricité négative du point, de la petite sphère le plus voisin de la grande subsiste jusqu'à une certaine distance, à laquelle elle est zéro, comme au point de contact , et au-delà de laquelle elle devient positive. Cette distance est d'autant plus grande , que les rayons des deux sphères diffèrent davantage l'un de l'autre. Mais * Coulomb a remarqué que lorsqu'un des rayons est le sixième, ou moindre que le sixième de l'autre, la distance du second zéro atteint son maximum et ne varie plus sensiblement. Il a trouvé qu'à cette limite, l'intervalle qui sépare les deux sphères est un peu moindre que la moitié du rayon de la grande. Les formules, relatives à deux sphères dont la distance mutuelle est très-grande par rapport à l'un des deux rayons, s'appliquent à «e cas. Si l'on suppose que le rayon est trèspetit par rapport à l'autre, on trouve qu'il y a effectivement une distance pour laquelle l'électricité est nulle au point de la petite sphère le plus voisin de la grande; en deçà, l'électricité de ce point est négative, et audelà, elle est positive, comme l'expérience l'indique. De plus, le calcul donne pour cette distance une quantité un peu plus graude que le ~ du rayon de la grande sphère; la distance observée et la distance calculée sont toutes deux comprises entre le tiers et la moitié de ce

IgO DU PODVOia DHS POINTES.

rayon. Os deux résultats s'accordent aussi bien qu'on peut le désirer* car la différence doit être attribuée aux erreurs inévitables que Ton commet dans des observations aussi délicates que celles dont on vient de rendre compte, et à la perte de l'électricité dans l'air.

Quelle que soit la nature de l'électricité, puisque l'hypothèse d'où M. Poisson est parti sur la constitution des deux fluides suffit pour reproduire avec une grande exactitude tous les phénomènes d'équilibre électrique qui ont pu être soumis au calcul , nous devons l'adopter sans hésiter, sauf à la modifier si de nouvelles découvertes ne pouvaient s'y rapporter.

§ VI. Du pouvoir des pointes.

1 f 9. Les recherches expérimentales de Coulomb et les travaux analytiques de M. Poisson, touchant la distribution du fluide électrique sur la surface des corps , que ces corps soient en contact ou non , nous permettent d'expliquer la propriété dont*jouissent les pointes de soutirer I électricité à de grandes distances , ou de la laisser s'échapper des corps auxquels elles communiquent, sous la forme d'aigrettes lumineuses. Cette propriété a été observée pour la première fois par Franklin.

Ces effets s'expliquent parfaitement par le calcul , puisqu'on peut démontrer qu'au sommet d'un cône la tension du fluide électrique deviendrait infinie si l'électricité pouvait s'y accumuler; dès lors l'air ne pouvant y opposer une résistance convenable, elle doit s'échapper. L'expérience vient aussi confirmer ce résultat analytique.

iao. Coulomb ayant mis successivement en contact une sphère de 8 pouces de diamètre , avec une file composée de deux, de quatre et de vingt-quatre globes de % pouces, a trouvé que les densités électriques du premier et du dernier globe de % pouces étaient :

ier cas (celui de deux globes ) :: 1:2,54. ac cas (celui de quatre globes) -:io;34-

CHÀFITBE IV. igi

En opérant stir tes *4 globes, il a déterminé la r«latiôn qui subsiste entre les états électriques de chacun d'eux.

La densité électrique du a4c globe

est à celle du a3e .: 1/19: i,oo,

du.... 12e 1:1,70:1,00.

du 2 e :: 2, 10: 1,00.

du Ier :. 3,7a : i ,00.

du gros globe. . . o : : 2, 1 6 : 1 ,00.

On voit par là que la tension du fluide diminue à* partir du 24e globe, et d'autant plus lentement, que l'on approche davantage de l'extrémité occupée par le gros globe.

Les différences deviennent encore plus sensibles, si, au lieu de 24 globes égaux , on emploie une série de globes dont les diamètres vont toujours en diminuant; cela résulte de la théorie et de l'expérience. Appliquons maintenant ces principes aux pointes. Un conducteur électrisé qui se termine en pointe peut être considéré comme uii gros glbbe mis en contact avec une série de globes de plus en plus petits : le dernier aura donc une tension électrique considérable relativement à celle du gros globe, et si la pointe est suffisamment petite, on conçoit que cette tension devienne supérieure à la pression que l'air exerce : dès lors l'électricité se répand dans l'atmosphère. On conçoit maintenant parfaitement pourquoi des corps conducteurs électrisés, armés de pointes, ou qui présentent des angles saillants, perdent rapidement l'électricité qu'on leur donne.

On explique de la même manière pourquoi une pointe que Ton présente à un corps électrisé lut soutire toute son électricité : il se produit sur la pointe un dégagement d'électricité par influence; l'électricité de la partie extrême de cette pointe, et qui est de nature contraire à celle du corps, acquiert une intensité qui augmente à mesure que cette pointe est plus aiguë et que sa com-

19a MOUV. EXCITES DÀJSS TOUS LES CORPS, ETC.

munication avec le sol est plus facile. Dès l'instant que la résistance de l'air est vaincue, il y a neutralisation des deux électricités, et l'effet est lé même que si la pointe avait soutiré tout le fluide électrique au corps électrisé. On peut par ce moyen transriiettre au réservoir commun une grande quantité d'électricité, sans signes extérieurs très-apparents.

§ VII. Des mouvements excités dans tous les corps par les attractions et répulsions électriques.

1 à 1 . Lorsque deux corps sont électrisés, ils se repoussent ou s'attirent, selon qu'ils possèdent la même électricité ou des électricités contraires; or, comme les actions ont lieu entre les parties constituantes des deux fluides , puisqu'il est bien démontré que le fluide électrique n'exerce aucune affinité sur la matière des corps qui servent à le coercer, nous devons rechercher comment il se fait qu'elles transmettent leur mouvement à leurs molécules. Ces corps peuvent être conducteurs ou non conducteurs; électrisés de la même manière, différemment, ou bien l'un être à l'état naturel, et l'autre posséder l'une des deux électricités. Nous allons discuter successivement ces différents cas.

Supposons d'abord deux corps non conducteurs, électrisés d'une manière quelconque. Leur électricité étant retenue par les molécules matérielles, en vertu d'une force qui nous est inconnue, chaque électricité doit transmettre au corps la même action que celle qui lui est imprimée par l'électricité de l'autre; de sorte que les deux corps se repoussent ou s'attirent, selon qu'ils possèdent la même électricité ou des électricités contraires.

Prenons maintenant un corps non conducteur et un corps conducteur, pat' exemple un tube de verre électrisé positivement, et un petit globe de matière conductrice librement suspendue à un fil de soie et électrisée aussi positivement; l'expérience prouve qu'il y a répulsion. Or, nous savons que lorsque le petit globe est hors

Ç&APlfftE ÏV. 193

de l'influence du tube, toute son électricité forme autour de sa surface une couche excessivement mince, dont l'épaisseur est partout la même; la pression de Pair étant en outre égale sur tous les points, il n'y a pas de motif pour qu'il éprouve un déplacement : mais il ii'eû est plus de même lorsqu'il est soumis à l'action du tube électrisé. Dans ce cas, la couche change de forme, en raison de la répulsion qui a lieu entre les particules de fluide semblable. La tension est alors la plus forte possible dans la partie opposée aux points les plus rapprochés du tube; dès lors la pression qu'elle exerce sur l'air, laquelle est proportionnelle au carré de l'épaisseur de la couche, est plus forte dans les points extrêmes que dans les autres; le globe sera donc chassé dans le sens de cette plus forte pression, et devra fuir le tube. Ce mouvement est dû uniquement à la différence de pression exercée par l'air sur les points du petit globe les plus rapprochés et lès plus éloignés du tube.

Lorsque la petite sphère%est électrisée négativement, elle se porte au contraire sur le tube : l'électricité positive du tube décompose son électricité naturelle; elle repousse dans les points opposés l'électricité positive et attire la négative; mais comme l'électricité négativequ'on lui a donnée' est également attirée, il en résulte que la pression exercée sur l'air, par les points de la sphère les plus voisins du tube, sera plus forte que celle qui est relative aux points extrêmes : l'équilibre sera alorfe rompu , le globe sera chassé vers le tube , et l'effet sera le même que s'il était attiré par lui.

Si la sphère est dans l'état naturel , elle sera aussi attirée, en vertu des lois que nous venons de rappeler.

Les attractions et répulsions électriques s'expliquent de la même manière quand les corps sont conducteurs de l'électricité, et chargés de la même espèce d'électricité ou d'électricités contraires. Seulement il faut avoir égard à la réaction des électricités dégagées sur chaque corps par l'influence de l'électricité libre de l'autre corps.

itfa. On observe quelquefois un effet qui paraît para- Il. i3

zed by G00gle

194 MODV. EXCITAS DAJT$ TOUS LES CORPS, ETC.

dqxal, quand on paet en présence deux corps chargés de la inênie électricité, dont l'un est fort petit et faibiemenf; iéleçtHsé par rapport à 1 autre. En les approchant l'un de l'autre, on voit la répulsion diminuer peu à peu , der yenir nulle , et se changer enfin en attraction. H est facile d'expliquer ce phénomène : à mesure que le corps le plus gros approche de l'autre, il repousse son électricité libre en même temps qu'il/décompose son électricité naturelle, en attirant à lui celle de nom contraire, et repoussant l'autre qui* va rejoindre la première. La répulsion due à celle-ci croît à la vérité par la diminution de la distance; mais il arrive un point où son action est moindre que celle des forces attractives des deux électricités contraires qui se trouvent plus rapprochées : il y fk slors attraction.

Nous avons opéré constamment avec une petite sphère librement suspendue, pour mieux montrer comment les phénomènes d'attraction et de répulsion se déduisent des lois générales relatives à la distribution du fluide -électrique sur une sphère, électrisée ou non, quand elle se trouve en présence d'un autre corps électrisé. Mais l'explication n'éprouve aucune modification quand la sphère est remplacée par un corps d'une forme quelconque, sur lequel le fluide électrique prend une position d'équilibre telle qu'il ne puisse s'échapper par aucun point; car dans ce cas, on conçoit qu'il y a toujours Refoulement d'une des deux électricités dans la partie opposée au tube électrisé : dès lors, la pression exercée sur l'air par l'électricité n'étant plus la même sur tous les points du corps librement suspendu, il en résulte des effets absolument semblables à ceux que nous avons décrits.

L'expérience du tourniquet électrique montre aussi que le mouvement des corps, dans les phénomènes électriques, est réellement dû à la différence de pression que l'air exerce sur tous les points de ces corps. L'appareil consiste en un pivot , sur l'extrémité supérieure duquel «a pose en équilibre, au moyen d'une chape, une ai-