PRINXIPR DE LA CONSERVATION DE L ÉLECTRICITÉ

H6. Principe delà conservation de i'eiectricitè. — Laquantité de matière et lii quantité d'énergie ne sont pns les seules, grandeurs qui demeurent invariiibles dans le monde; la quantité d'électricité jouit de la ni^mc propriété. Si l'on considère un phénomène électrique quelconque dans son ensemble, on observe que la distribution de l'électricité peut changer, mais que la somme des quantités d'électricité libre ne varie jamais ; c'cst-ii-dire que, si la charge électrique subit une variation positive en certains points, elle subit en d'autres points et en même temps une variation négative, et que la somme a/ffé/>ritjiie de toutes les farialions simultanées est toujours égale à zéro. La somme des quantités d'électricité libre est donc invariable, puisque sa variation totale est toujours nulle. Cette loi, que nous appellerons le principe de la conservation de l'électricité, s'étend à tous les phénomènes étudiés jusqu'à présent ; elle résulte d'expériences anciennes et en quelque sorte élémentaires que nous rappellerons plus loin. Son énoncé en langage ordinaire est donc simplement le résumé de faits connus ; en revanche, sa traduction en langage analytique conduit à des conséquences nouvelles. Dans ce qui suit, nous allons faire cette traduction, c'est-à-dire mettre en équation le principe de la conservation de l'électricité et montrer, par divers exemples, l'usage qu'on en peut faire pour l'étude de certains phénomènes et pour la prévision de faits nouveaux.

Ainsi écrit sous forme d'équation, le principe de la conservation de l'électricité a pour l'analyse une importance exactement ■

198 PRINCIPE DE LA COXSERVATIOS- DE LELECTRICITÉ

f^galp a celle du principe dit de l'éqiihalence ou de la conservalion de l'énergie. En effet, le principe de l'équivalence, étendu îi rélcclricité par les travaux de MM. Ilelmholtz, \V. Thonison, Joule et autres phvsieiens, aboutit à fournir une équation de condition, ainsi qu'on le verra plus loin ; or, le principe de lu conservation de l'électricité fournit une seconde équation, laquelle est distincte de celle qui est donnée par le principe de l'équivalence et d'ailleurs compatible avec elle. Les deux principes ont donc exactement 1» même utilité ; on peut, pour abréger, leur donner les noms de premier et de second principe de l'éleciticifé ; le second sert ii doubler les ressources de l'analyse, en portant d'un à deux le nombre des équations dont on peut disposer.

Avant de le traduire en langage algébrique, rappelons d'abord les phénomènes pour lesquels le principe de la conservation de l'électricité a été vérifié.

in. Preuves expérimentalea. — Ces phénomènes sont : le partage d'une charge entre deux conducteurs ; le développement de l'électricité par frottement, par influence, par l'action des piles.

Lorsqu'il y a partage d'une charge électrique entre deux corps, la distribution seule varie, la charge totale reste constante. On en trouve une première preuve en se reportant à l'expérience classique par laquelle Coulomb démontre que la répulsion électrique est proportionnelle îi la charge. On se rappelle que ('oulomb mesure la répulsion produite par la boule fixe de sa balance, qu'il louche cette boule fixe avec une autre houle auxiliaire de même diamètre, isolée et non électrîsée, et qu'il trouve, après le partage, la répulsion électrique réduite ii la moitié de ce qu'elle était auparavant. L'interprétation de cette expérience peut se faire de deux manières. Si l'on définit les charges électriques par les répulsions qu'elles produisent, cette expérience démontre que la charge de ta boule fixe est réduite ii moitié, et, comme les deux houles prennent, par raison de symétrie, des charges égales, il s'ensuit que la charge de la boule fixe est réduite à la moitié de ce qu'elle était et que la charge totale n'a fait que se partager ; dans cette interprétation, l'expérience