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L’École normale de l’an III. Vol. 3, Leçons de physique, de chimie, d’histoire naturelle

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Étienne Guyon

Leçons de physique d'Haüy

Quatorzième leçon

21 floréal/10 mai

Texte intégral

  • 1 Sur la sphère d’activité autour d’un corps électrisé, voir supra, note 212.

1Citoyens, nous avons vu dans la dernière séance que lorsqu’un corps isolé, qui était d’abord à l’état naturel, se trouvait en présence d’un second corps chargé d’électricité de l’une ou de l’autre espèce, il devenait lui-même électrique ; et cela de manière que sa partie la plus voisine du second corps était toujours sollicitée par l’électricité contraire à celle de ce corps. Il arrive de même des changements dans l’état d’un corps conducteur non isolé, qui se trouve dans la sphère d’activité d’un corps électrisé1. L’action de celui-ci attire dans la partie antérieure du corps non isolé l’espèce d’électricité différente de la sienne, et repousse dans la partie postérieure l’électricité de la même nature. Or, le second corps agit à son tour sur le premier ; il tend à attirer son électricité, et cette action est si forte, dans certaines circonstances, qu’elle enlève l’électricité au premier corps, même à une distance très sensible. C’est ce qui arrive lorsque l’on présente une pointe déliée de métal à un conducteur chargé d’électricité ; et il est singulier de voir un corps, dont l’action semblerait devoir être proportionnée à sa petitesse, soutirer si puissamment l’électricité accumulée sur une surface considérable, et arrêter en un clin d’œil tous les efforts du physicien pour continuer de charger le conducteur.

  • 2 Haüy rapporte de manière grossière l’argumentation de Franklin. Pour expliquer le pouvoir des poin (...)

2Franklin est le premier qui ait observé ce pouvoir des pointes ; et il crut d’abord l’avoir heureusement expliqué, d’après la comparaison entre une pointe et une petite force qui exécute en détail et par des actions répétées ce dont une grande force est incapable, par une seule action dirigée vers la totalité de l’effet. Mais il se défia depuis de son explication, et il en fait l’aveu avec cette belle franchise qui est pour les vrais savants une autre manière encore de s’honorer que par des découvertes2.

  • 3 Cavendish explique en 1771 le pouvoir des pointes par le fait que la force de répulsion s’exerçant (...)

3Sans nous arrêter à d’autres explications déjà réfutées, même par les partisans de ceux qui en étaient les auteurs, nous allons essayer de ramener le fait dont il s’agit à la théorie que nous avons adoptée3.

4L’observation prouve qu’un corps même arrondi a déjà une certaine force pour attirer le fluide d’un conducteur électrisé, puisqu’il en fait sortir quelquefois des étincelles à la distance de plusieurs pouces. Il faut donc prouver que la force d’une simple pointe, pour produire le même effet, est incomparablement plus grande.

5Concevons d’abord deux aiguilles A et B, non isolées et placées à une petite distance l’une de l’autre, dans des directions parallèles, la pointe tournée vers un conducteur que nous supposerons chargé d’électricité vitrée (fig. 30, p. 219). L’action de ce conducteur tend à attirer vers l’extrémité de chaque aiguille l’électricité résineuse qui s’est dégagée du fluide naturel de cette aiguille, et à repousser en sens contraire l’électricité vitrée. Mais en même temps les deux aiguilles agissent l’une sur l’autre, de manière que l’électricité de la partie antérieure de l’aiguille A attire celle de la partie postérieure de l’aiguille B, et que de même la partie antérieure de celle-ci exerce une force attractive sur la partie postérieure de l’aiguille A. Les deux parties antérieures influent aussi l’une sur l’état de l’autre, en ce que la portion d’électricité résineuse, située à la pointe de chacune, où le fluide est le plus condensé, agit pour repousser en arrière les molécules de l’électricité semblable situées dans l’autre aiguille en dessous de la pointe. Or, il est visible que ces différentes actions balancent en partie l’effet du conducteur, pour attirer vers l’extrémité de chaque aiguille l’électricité contraire à la sienne.

6L’action mutuelle des deux aiguilles deviendra encore plus sensible, si on les rapproche l’une de l’autre, parce qu’elle s’exercera à une moindre distance, et suivant des directions moins obliques aux surfaces le long desquelles glissent les molécules.

7Au lieu de deux aiguilles, supposons-en un très grand nombre qui soient réunies en faisceau, et ne forment plus qu’un même corps. Toutes les surfaces extérieures des aiguilles situées autour du corps agiront de même les unes sur les autres pour balancer l’action électrique du conducteur, par rapport à chacune d’elles, et leurs forces seront aidées par celles de tous les points de la surface antérieure qui regarde directement le conducteur : d’où il suit que le fluide de l’électricité résineuse sera incomparablement moins condensé vers l’extrémité du faisceau d’aiguilles qu’il ne l’eût été vers celle d’une aiguille isolée.

8Or, chaque aiguille réagit sur le conducteur dont elle attire l’électricité ; et pour que la force de cette réaction produise l’effet observé, il suffit que l’équilibre soit rompu dans un seul point entre la tendance de l’électricité à s’échapper du conducteur et la résistance de l’air. La réaction dont il s’agit sera donc beaucoup plus efficace de la part d’une seule aiguille, à l’extrémité de laquelle l’électricité résineuse est très condensée, et dont toute l’activité se dirige vers un même point du conducteur, que de la part d’un faisceau d’aiguilles dont les forces s’entrenuisent et ne sont point assez rapprochées ; et ainsi une aiguille isolée deviendra capable de provoquer une effluve rapide de fluide électrique, qui abandonnera le conducteur pour se précipiter sur elle, et qu’elle transmettra aux corps environnants ; après quoi elle recommencera aussitôt à soutirer de nouveau [du] fluide, si l’on continue de charger le conducteur.

9Or, un corps arrondi peut être comparé à un faisceau d’aiguilles, qui n’exerce qu’une faible action pour dépouiller le conducteur de son électricité ; tandis qu’un corps terminé en pointe soutire puissamment cette électricité par une action semblable à celle de l’aiguille isolée dont nous venons de parler.

10On a observé aussi qu’un conducteur sur lequel on avait fixé une aiguille présentait, en quelque sorte, l’effet inverse du précédent. L’électricité, dans ce cas, est lancée rapidement par la pointe de l’aiguille, à mesure qu’elle arrive au conducteur. On peut expliquer cet effet de la même manière, en supposant d’abord plusieurs aiguilles attachées au conducteur, et en considérant que les forces répulsives mutuelles des portions de fluide répandues sur la surface de ces aiguilles s’opposent à l’action du conducteur pour chasser son propre fluide vers leurs extrémités. Or, on peut substituer par la pensée un faisceau de pareilles aiguilles à une partie quelconque d’un conducteur arrondi ; d’où il suit que la densité du fluide sur chaque point de ce faisceau se trouvera considérablement diminuée. Maintenant, qu’une seule aiguille dépasse les autres, ce qui est le cas d’un conducteur terminé en pointe, cette aiguille isolée se trouvera débarrassée de toutes les actions répulsives qu’exerceraient sur elle d’autres aiguilles voisines pour empêcher le conducteur de repousser une partie de son propre fluide vers l’extrémité de la même aiguille ; et comme cette partie de fluide, qui n’occupe qu’une très petite surface, tend à s’y condenser extrêmement, pour faire seule équilibre à tout le reste du fluide répandu autour du conducteur, sa densité deviendra bientôt capable de vaincre la résistance de l’air, et le fluide s’échappera par la pointe, à mesure qu’il sera fourni par le conducteur. Dans le même cas, la sortie rapide du fluide électrique occasionne un léger bruissement de l’air, et l’on aperçoit, dans l’obscurité, une belle aigrette lumineuse, dont le sommet coïncide avec la pointe du conducteur.

11Lorsqu’on approche d’un conducteur électrisé un autre corps de nature conductrice et d’une forme arrondie, telle que la boule de l’excitateur, l’action de celle-ci, beaucoup moins forte que dans le cas d’une pointe, se borne d’abord à attirer dans la partie antérieure du conducteur une nouvelle quantité de fluide, qui est maintenue par la résistance de l’air : cette quantité augmente, et en même temps les deux parties par lesquelles les corps se regardent s’électrisent de plus en plus, à mesure que la distance diminue ; et il y a un terme où l’air cédant à la force d’attraction qui sollicite les deux électricités, celles-ci s’échappent par une espèce d’explosion, pour se réunir l’une à l’autre, et cette explosion est accompagnée d’une vive étincelle.

  • 4 Le conducteur de la machine électrique est une barre ou cylindre métallique qui recueille l’électr (...)

12Tous ceux qui ont vu des expériences électriques savent qu’un homme placé sur un support à isoler et mis en communication avec le conducteur de la machine, devient à son tour capable d’étinceler, et d’offrir divers autres phénomènes observés pour la première fois par Dufay, qui ne pouvait revenir de sa surprise, en voyant que le pouvoir de les produire, déjà si singulier dans la machine, avait passé dans l’observateur lui-même4.

13On sait aussi que lorsqu’on présente à cet homme électrisé une cuiller pleine d’esprit-devin légèrement chauffé ou d’éther à froid, l’approche de son doigt fait naître à la fois la lumière et l’inflammation.

  • 5 Andreas Cunaeus (1712-1788), juriste à Leyde, avait vu Pieter van Musschenbroek (1692-1761), profe (...)
  • 6 Au xviiie siècle, le mot prestiges évoque des phénomènes inexplicables ou illusoires, ayant une ca (...)

14Nous voici arrivés à l’explication d’un des faits les plus importants qui aient été découverts, relativement à l’électricité. C’est celui qui est connu sous le nom d’expérience de Leyde. Quelques-uns attribuent cette découverte à Cunaeus, d’autres à Musschenbroek, qui en fit part aussitôt à Réaumur5. Jamais la nouvelle d’un événement extraordinaire n’excita une sensation plus générale. Il n’y eut personne qui ne voulut se faire électriser ; c’était l’expression dont on se servait, et qui s’est perpétuée, comme si la singularité de l’expérience eût fait oublier qu’il y avait beaucoup d’autres manières d’électriser un corps. L’intérêt même fit des physiciens qui étalaient des machines électriques sur les places, et pour la première fois la multitude courut y admirer des merveilles au lieu de prestiges6.

  • 7 Il s’agit du conducteur de la machine électrique (voir supra, note 217).

15Franklin a trouvé la véritable cause de la commotion que fait ressentir la bouteille (voir fig. 26), [dans] l’accumulation du fluide électrique sur la surface intérieure, tandis qu’une égale portion de celui de la surface extérieure était chassée dans les corps environnants par la force répulsive du premier fluide. Il en résultait que la quantité absolue d’électricité contenue dans la bouteille était la même qu’auparavant, la surface extérieure ayant perdu autant de fluide dans le passage à l’état négatif, que la surface intérieure en avait reçu du conducteur7 dans le passage à l’état positif. La décharge avait lieu par une restitution subite que faisait la surface intérieure à la surface extérieure de tout le fluide qu’elle avait de plus qu’elle, au moyen de la communication établie entre les deux surfaces.

16Aepinus ajouta à cette explication un nouveau degré de précision et de justesse ; et c’est d’après ses principes que nous allons la développer, en la ramenant à l’hypothèse des deux fluides.

  • 8 La chaîne touchant le sol, le fluide électrique se répand dans la terre dont le volume est infini (...)

17Concevons, pour plus de simplicité, une lame de verre, qui représente un segment de celle dont est formé le ventre de la bouteille, et qu’il soit garni sur chaque face d’une feuille d’étain battu (fig. 31, p. 219). L’une des faces, que nous appellerons la face intérieure, est censée communiquer avec le conducteur de la machine ; et l’autre face, qui sera la face extérieure, communique, au moyen d’une chaîne, avec les corps environnants. Nous supposerons le conducteur chargé d’électricité vitrée. Aussitôt que cette électricité a commencé à se répandre sur la face intérieure de la lame de verre, son action décompose le fluide naturel contenu dans la garniture de la face extérieure ; et l’électricité vitrée qui fait partie de ce fluide, étant repoussée par le fluide intérieur homogène, s’échappe le long de la chaîne, et se perd dans les corps contigus à cette chaîne8. D’une autre part, l’électricité résineuse, qui s’est dégagée de la combinaison, est retenue sur la face extérieure, par l’attraction du fluide intérieur, et agit à son tour, par une semblable force, pour maintenir ce fluide appliqué sur l’autre face.

  • 9 Haüy reprend ici très fidèlement l’argumentation d’Aepinus (cf. J. L. Heilbron. Electricity and Ma (...)

18Remarquons maintenant que chaque molécule d’électricité vitrée, qui s’échappe le long de la chaîne, par la répulsion du fluide de même espèce accumulé sur la face intérieure, est sollicitée en même temps par l’attraction de l’électricité résineuse de la face extérieure, qui tend à la retenir ; et puisque la force répulsive du fluide intérieur l’emporte, et que d’ailleurs ce fluide agit de plus loin sur la molécule qui cède à son action, nous en conclurons que la quantité d’électricité vitrée appliquée sur la face intérieure, est toujours plus grande que celle d’électricité résineuse qui réside sur la face extérieure : ce qui est plus exact que dans la théorie de Franklin, où l’on supposait les deux faces également électrisées, l’une en plus, l’autre en moins9.

19D’une autre part, les molécules de l’électricité résineuse de la face extérieure tendent à s’échapper par leur force répulsive mutuelle : mais cette force est balancée par l’attraction du fluide de la face opposée. Les molécules de ce dernier fluide sont de même sollicitées à s’échapper, en se repoussant mutuellement ; et cette dernière force ne peut être entièrement vaincue par l’attraction de l’électricité, dont la quantité est moindre. Donc il y aura une portion excédante de fluide intérieur qui ne sera maintenue que par la résistance de l’air environnant ; nouvelle conséquence importante pour le développement du phénomène.

20Si l’on continue d’électriser le conducteur, la nouvelle quantité du fluide qui sera fournie à la face intérieure déterminera la sortie d’une nouvelle portion de l’électricité vitrée extérieure. Mais en même temps l’attraction de l’électricité résineuse rendue à l’état de liberté, augmentant à l’égard de chaque molécule qui tend à s’échapper, exigera que la portion excédante de fluide intérieur qui est employée à compenser la distance augmente de son côté ; et il y aura un point où cet excès n’aura plus que la force nécessaire pour balancer la résistance de l’air et passé cette limite, si l’on continue de charger le conducteur, toutes les nouvelles portions de fluide qu’il fournira s’échapperont à mesure qu’elles arriveront, et la lame de verre se trouvera parvenue à son point de saturation.

21Les choses étant dans cet état, je sépare la chaîne de la face extérieure qui était en contact avec elle, et j’applique un doigt sur la garniture de cette face. Il n’arrivera rien de nouveau en vertu de cette application. Car je ne fais ici que substituer mon doigt à la chaîne, et nous avons vu qu’il y avait équilibre par rapport au point de contact de cette chaîne, entre les forces des deux faces de la lame de verre. Maintenant je porte le même doigt sur la face intérieure. Or, ici l’équilibre n’a plus lieu entre les mêmes forces, puisqu’il y a une portion de l’électricité vitrée accumulée sur cette face, qui n’est retenue que par la résistance de l’air ; et ainsi cette portion excédante agira sur le fluide naturel de mon doigt, pour le décomposer : elle repoussera l’électricité vitrée de ce doigt vers les parties postérieures, et s’unira avec l’électricité résineuse en la neutralisant.

22La surface intérieure perdra, outre cette quantité excédante, une nouvelle quantité de fluide. Car supposons les choses au point où elle n’ait perdu que la quantité excédante. Le reste agira pour décomposer le fluide du doigt, et l’électricité résineuse située à la surface extérieure agira en sens contraire, pour s’opposer à cette décomposition. Mais parce que la première agit au contact, son action l’emportera, de manière qu’une portion de son fluide vitré passera dans le doigt. Il y aura donc alors une plus grande quantité de fluide résineux à l’extérieur, que de fluide vitré à l’intérieur ; et l’excès de la première sera tel que la force répulsive des molécules qui le composent balancera la résistance de l’air ; d’où il résulte que l’équilibre sera rétabli à la surface intérieure, entre les forces électriques qui agissent sur le fluide du doigt. Mais si je ramène ce doigt vers la surface extérieure, l’équilibre étant rompu en cet endroit, il se fera de nouveau une décomposition du fluide de ce même doigt en sens contraire ; en sorte que l’électricité résineuse du doigt sera repoussée, tandis que l’électricité vitrée s’unira avec une portion de l’électricité résineuse de la face extérieure.

  • 10 Dans son Traité élémentaire de physique (1803, p. 390-392), Haüy développe un raisonnement pour mo (...)

23On conçoit maintenant qu’en appliquant successivement le doigt sur les deux faces, où l’équilibre entre les forces électriques sera de même troublé alternativement, je parviendrai par degrés à décharger entièrement la bouteille, c’est-à-dire que la surface intérieure se dépouillera de l’excès de son électricité vitrée, tandis que la surface extérieure reprendra une portion d’électricité résineuse égale à celle qui s’était échappée par la chaîne, et qui servira à recomposer son fluide naturel10 On observe en pareil cas que le rétablissement de l’équilibre devient sensible, chaque fois, par une petite étincelle qui jaillit entre le doigt et la surface touchée.

24Or, si au lieu de décharger ainsi la lame de verre en détail, j’applique en même temps les deux mains sur les deux faces opposées de cette lame, tous les effets qui se succédaient dans la première manière d’opérer concourront à la fois ; en sorte que les deux faces attireront rapidement les fluides d’espèces différentes qui font partie du fluide naturel des deux bras, pour se combiner avec ces fluides, et repousseront avec la même vitesse des fluides hétérogènes l’un vers l’autre ; et c’est à cette complication d’effets, qui ont lieu avec une grande énergie et d’une manière sensiblement instantanée, qu’est due en général la forte commotion qu’éprouve celui qui fait l’expérience de Leyde. C’est un résultat des lois de la mécanique, si l’on se borne à considérer les forces dont il dépend. C’est une double opération d’analyse et de synthèse, si l’on conçoit ces forces comme existant dans des agents suggérés par une théorie plausible.

  • 11 Environ 4 km.
  • 12 Environ 6,4 km.

25Ce qui rendait cette expérience encore plus curieuse, c’est qu’on pouvait la faire en société, de sorte que plusieurs centaines de personnes rangées en demi-cercle étaient toutes frappées au même instant. On résolut d’étendre encore le champ de l’expérience, en faisant entrer dans la communication, indépendamment de plusieurs observateurs, l’eau d’une rivière, de longs fils de fer, et même des portions de terrain. Les Français commencèrent, et firent parcourir à la commotion un espace de deux mille toises11, à travers lequel elle fut transmise d’une manière très sensible. Les Anglais enchérirent sur ce résultat ; et dans une de leurs expériences, le voyage (car c’en est un) fut de 4 mille d’Angleterre12. Ils essayèrent de mesurer la vitesse de la commotion, par un moyen analogue à celui qu’on a employé pour estimer celle du son. Mais la différence entre le moment du départ et celui du retour, leur parut inappréciable.

26Les physiciens ont imaginé plusieurs espèces d’instruments propres à diverses expériences, qui ont chacun un but particulier. Trois de ces instruments nous paraissent surtout mériter une explication.

  • 13 L’électrophore fut qualifié de « perpétuel » par Alessandro Volta (1745-1827) lors de son inventio (...)

27Le premier est l’électrophore, ainsi nommé, parce qu’il conserve longtemps sa vertu électrique (fig. 32, p. 219). Il est formé d’une platine de métal enduite sur une de ses faces d’une composition de matière résineuse fondue. On a de plus un disque de métal attaché par le milieu à un cylindre de verre qui sert à l’isoler. Après avoir électrisé la résine en la frappant à plusieurs reprises, avec une peau d’animal garnie de poils, on applique le disque sur la surface de cette résine, et l’on pose un doigt sur le même disque. L’électricité résineuse du plateau de résine attire à elle l’électricité vitrée du disque métallique, laquelle ne pouvant passer dans la résine dont la nature est idio-électrique, reste sur la surface inférieure du disque. L’électricité résineuse du même disque se trouve repoussée en même temps vers la surface supérieure ; et comme elle agit de plus près sur le doigt que l’électricité vitrée, et que d’ailleurs son action est aidée par celle du fluide homogène de la résine, elle décompose le fluide naturel du doigt, et s’unit avec l’électricité vitrée qui fait partie de ce fluide. On retire d’abord le doigt, puis on enlève le disque qui est alors à l’état d’électricité vitrée, en vertu de la portion de cette électricité qui est restée hors de la combinaison ; et si l’on présente un doigt ou un excitateur au disque, on voit paraître une étincelle entre l’un et l’autre13.

  • 14 Volta présente son condensateur en 1782 pour mettre en évidence les faibles quantités d’électricit (...)

28L’invention du second instrument, que l’on nomme condensateur, est due à Volta, célèbre physicien d’Italie14. Son usage est de rendre sensibles de très petites quantités d’électricité fournies par des corps environnants, en les déterminant à s’accumuler sur la surface qu’il présente à leur action. Cet instrument ne diffère de l’électrophore, qu’en ce que le plateau de résine s’y trouve remplacé par un corps du genre de ceux qui n’isolent qu’imparfaitement, et qui tiennent comme le milieu, entre les corps conducteurs et les corps idio-électriques. Tel est, par exemple, le marbre blanc. Concevons que le disque étant placé sur un plateau de cette substance reçoive par communication une légère quantité d’électricité que nous supposerons être résineuse. Cette électricité décomposera un peu le fluide naturel du marbre en repoussant vers le bas l’électricité résineuse, et en attirant vers le haut l’électricité vitrée. Le marbre à son tour agira sur le disque, en vertu de son électricité vitrée, dont la force s’exerce de plus près, pour y maintenir la petite portion d’électricité résineuse communiquée. Une seconde quantité de fluide arrivant à la suite, dans le disque métallique, décomposera une nouvelle portion du fluide naturel renfermé dans le marbre, qui acquerra de son côté un nouveau degré de force attractive, et ainsi de suite. Voici donc ce que fait le marbre : il laisse un certain jeu au fluide qu’il contient, pour s’y mouvoir, parce qu’il est demi-conducteur ; mais comme il est aussi en partie idio-électrique, l’électricité résineuse du disque, qu’il attire à lui, se trouve arrêtée par la résistance qu’elle éprouve à l’endroit du contact, qui se fait d’ailleurs par des surfaces planes, dont la figure se prête moins à l’effet de l’attraction que celle des surfaces curvilignes. Les petites quantités d’électricité que reçoit successivement le disque, continueront donc de s’y accumuler, au point que si, après l’avoir enlevé, on lui présente le doigt, on pourra en tirer une étincelle plus ou moins vive.

  • 15 Tiberio Cavallo (1749-1809) a perfectionné l’électromètre à balles de sureau en y ajoutant une bou (...)

29Le troisième instrument est l’électromètre de Cavallo15 ; il consiste en deux balles de moelle de sureau, d’un très petit diamètre, suspendues par le moyen de deux cheveux à une boule de cuivre qui repose sur l’orifice d’une espèce de flacon de verre (voir fig. 28, p. 219). On présente un bâton de cire d’Espagne électrisé par frottement à une petite distance de la boule, tandis qu’on tient un doigt posé sur cette boule. On retire ensuite d’abord le doigt, puis la cire ; et il est facile de concevoir, par un raisonnement semblable à celui que nous avons fait pour l’électrophore, que tout l’appareil étant alors chargé d’électricité vitrée, les deux balles doivent se repousser, et se tenir écartées l’une de l’autre. Chaque fois que l’on présente de nouveau la cire à une certaine distance du point de suspension, les balles se rapprochent parce que la cire ramène dans la boule de cuivre une partie de l’électricité des balles. Si l’on diminue la distance, il pourra arriver que les balles, en perdant tout leur fluide additif, rentrent dans l’état naturel, et parviennent à se toucher. Alors si vous approchez encore davantage le bâton de cire, la force de son électricité résineuse, en déterminant une plus grande quantité d’électricité vitrée à se porter vers le point de suspension, décomposera le fluide naturel des balles, qui passeront ainsi à l’état d’électricité résineuse, et se repousseront de nouveau ; en sorte qu’aux yeux de ceux à qui cette observation s’offrirait, sans être éclairée par la théorie, elle se trouverait en contradiction avec la première, où la cire en s’approchant du point de suspension, sollicitait les balles à se mouvoir l’une vers l’autre.

30Cet électromètre fournit un moyen facile de déterminer l’espèce d’électricité d’un corps quelconque. Par exemple, dans le cas que nous venons de citer, tout corps qui aura l’électricité vitrée, si on l’approche de la boule qui termine l’appareil, augmentera l’écartement entre les deux petites balles de moelle de sureau ; si au contraire le corps est chargé d’électricité résineuse, le premier mouvement des balles sera de tendre l’une vers l’autre.

31Si l’on attache sur la boule de métal une aiguille terminée par une pointe déliée, et qu’on expose l’appareil sur une fenêtre dans un temps d’orage, on verra souvent les balles s’écarter spontanément l’une de l’autre ; et en les électrisant par le procédé que nous venons d’indiquer, on pourra connaître l’espèce d’électricité dont l’air est animé.

  • 16 La présentation d’Haüy est « raisonnée » dans la mesure où elle ne fait pas appel au calcul qui es (...)

32Les résultats qui vont suivre sont uniquement dûs au citoyen Coulomb, et forment une grande partie du travail de ce célèbre physicien sur l’électricité. On peut en voir l’exposition donnée par lui-même, avec tous les calculs qui ont servi à les déterminer, dans plusieurs mémoires imprimés parmi ceux de l’Académie des sciences, pour l’année 1785 et les années suivantes. Nous nous bornerons ici à une analyse raisonnée de ces mémoires16.

33On sait que les facultés conductrices des différents corps pour le fluide électrique varient suivant les diverses natures de ces corps. Les métaux, par exemple, le transmettent beaucoup plus rapidement que le bois ; et à cet égard, comme à plusieurs autres, la manière d’agir du fluide électrique se rapproche de celle du calorique. Or, si l’on met en contact un corps conducteur électrisé avec un second corps pareillement conducteur qui soit à l’état naturel, il y aura dans la transmission du fluide de l’un à l’autre un point d’équilibre, passé lequel le premier cessera de communiquer, et le second de recevoir ; et cet équilibre sera plus ou moins retardé, suivant que le corps qui reçoit sera plus ou moins susceptible de conduire le fluide. Coulomb a cherché la manière dont les corps parvenus à l’équilibre partageaient entre eux le fluide, et il a trouvé que la nature des corps n’influait en rien sur ce partage, qui dépendait uniquement des surfaces, pourvu que la forme fût la même de part et d’autre. Si les surfaces sont égales, comme lorsqu’on emploie deux globes de même diamètre, le fluide se partage également entre elles, de quelque nature que soient d’ailleurs ces deux globes. On conçoit aisément l’analogie qui existe entre ce résultat et celui qui a fait connaître à Coulomb que tout le fluide d’un corps conducteur était répandu sur la surface de ce corps.

34Mais si les surfaces sont inégales, suivant un rapport donné, on trouve que les quantités de fluide varient dans un rapport différent, qui est moindre que celui des surfaces. Par exemple, si celle du petit globe est à peu près 1/14 de celle du plus gros, la quantité de fluide du premier sera environ 1/11 de celle de l’autre.

  • 17 C. Coulomb, « Cinquième mémoire sur l’électricité et le magnétisme », Mémoires de l’Académie royal (...)

35D’après ces résultats, il était facile de déterminer la loi suivant laquelle variaient les densités électriques des corps entre lesquels le fluide s’était distribué, c’est-à-dire les quotients des quantités de fluides divisées par les surfaces. Coulomb a trouvé que pour deux globes dont l’un restait le même, tandis que l’on choisissait l’autre de plus en plus petit, le rapport entre les densités électriques augmentait suivant une progression toujours plus lente, qui avait pour limite le rapport de 2 à 1 ; en sorte que dans le cas de cette limite, le second globe devait être supposé infiniment petit17.

36Dans des expériences d’un autre genre, Coulomb a disposé sur une même ligne un certain nombre de globes recouverts d’une feuille de métal, et en contact les uns avec les autres, et il a cherché la loi suivant laquelle le fluide se distribuait entre ces différents globes, pour que leurs forces fussent en équilibre. Il a employé ainsi jusqu’à vingt-quatre globes, tous de même diamètre. On conçoit bien d’abord, en supposant tous ces globes électrisés, qu’il y a égalité entre les densités électriques des deux globes extrêmes, et que de même les densités de deux globes également éloignés des extrêmes sont égales entre elles. On voit aussi que la densité de chaque globe extrême doit être plus considérable que celle des suivants, puisqu’il fait seul équilibre à tous les autres, tandis que le second, par exemple, est aidé par le premier pour balancer l’action de tous ceux qui sont derrière lui. Or telle est la loi suivant laquelle la densité diminue, en partant des globes extrêmes, que ce décroissement est très rapide, relativement aux globes qui avoisinent les extrêmes, comme le deuxième et le troisième de chaque côté ; et qu’ensuite la densité diminue toujours plus lentement, jusqu’au milieu où elle est nulle. Cette inégalité entre les forces des différents globes est une suite de la raison inverse du carré de la distance, qui détermine, par rapport à chaque globe, la quantité de fluide nécessaire, pour que l’action de ce globe soit en équilibre avec celle de tous les autres.

37Coulomb a déduit des résultats précédents la manière dont le fluide électrique était distribué sur différents points de la surface d’un cylindre. Elle varie, depuis les extrémités jusqu’au milieu, à peu près dans le même rapport que sur une file de globes égaux, et cette ressemblance provient de ce que le fluide est disposé autour des différents globes, sous la forme de zones, entre les points de contact depuis lesquels la densité est presque nulle jusqu’à une certaine distance, à cause de la grande force répulsive qui agit en ces endroits ; mais sur le premier et le dernier globe, le fluide enveloppe l’hémisphère opposé au contact avec le globe voisin, ce qui achève de rapprocher la distribution du fluide de celle qui a lieu sur le cylindre, la surface de ce corps pouvant être considérée comme composée d’une suite de bandes annulaires comprise entre deux hémisphères.

  • 18 C. Coulomb, « Sixième mémoire sur l’électricité et sur le magnétisme », Mémoires de l’Académie roy (...)

38À mesure que l’on emploie des cylindres plus longs et plus minces, la densité électrique des points situés vers les extrémités s’accroît par rapport à celle des points intermédiaires ; et si l’on suppose un cylindre délié, qui soit fixé sur un gros globe électrisé, dont l’action favorisera encore l’augmentation de densité qui doit avoir lieu à l’extrémité opposée, parce qu’il faut que la force du fluide situé à cette extrémité fasse équilibre à celle de tout le reste du fluide répandu tant sur le cylindre que sur le globe, la densité deviendra si considérable qu’elle l’emportera sur la résistance que l’air oppose à la communication de l’électricité ; et c’est par là que Coulomb explique le pouvoir des corps terminés en pointes, pour lancer rapidement le fluide électrique. L’explication que nous avons adoptée, parce qu’elle est plus susceptible d’être développée par le raisonnement, n’est qu’une manière différente de concevoir la même combinaison d’action18.

39Coulomb a dirigé ses recherches vers un autre objet très intéressant pour ceux qui, ayant des expériences d’électricité à faire, désirent y mettre la précision convenable. Toutes les expériences de physique en général, pour devenir comparables, doivent être ramenées au point où toutes les circonstances seraient les mêmes. Si la température influe, par exemple, sur les résultats, on fait disparaître cette influence, soit en maintenant un degré constant de chaud ou de froid, soit en tenant compte de la variation. De même lorsqu’on emploie un corps électrique successivement à différents résultats que l’on veut comparer entre eux, l’état de ce corps doit être censé permanent ; et comme il ne l’est jamais en réalité, parce que dans l’intervalle d’une opération à l’autre, le corps perd toujours une certaine quantité de son électricité, il fallait chercher des moyens pour évaluer cette perte et y avoir égard dans les résultats.

  • 19 C. Coulomb, « Troisième mémoire sur l’électricité et sur le magnétisme », Mémoires de l’Académie r (...)

40Or cette perte provient de deux causes ; l’une est le contact de l’air environnant, qui est toujours plus ou moins chargé de molécules humides ; l’autre est due aux supports idio-électriques qui soutiennent le corps électrisé, et dont les mieux choisis n’isolent jamais parfaitement. Coulomb est parvenu à démêler les actions de ces deux causes, qui s’exercent simultanément, et à rendre l’expérience indépendante de leurs variations19.

41À l’égard de celle qui provient de l’air, il a trouvé, en prenant d’une part la force électrique perdue par le corps dans un temps donné, tel que dix minutes, et de l’autre la force moyenne qui résultait de la différence entre les forces au commencement et à la fin de l’expérience, divisée par le nombre des minutes, que le rapport entre ces deux forces créait un rapport constant, pour un même état de l’air ; ce qui met à portée de comparer entre eux divers résultats, d’après les forces moyennes qui répondent aux différentes durées des expériences.

42Restait à considérer la perte d’électricité, qui se fait le long des supports. Les expériences de Coulomb relatives à cet objet lui ont fait connaître que quand la densité électrique du corps était considérable, le décroissement, produit à la fois par l’air et par les supports, suivait un progrès beaucoup plus rapide que celui qui était dû au seul contact de l’air ; mais depuis l’instant où la densité se trouvait très affaiblie, l’influence du support devenait sensiblement nulle, en sorte qu’en employant dès le commencement un corps dont la densité électrique fût modérée, on pouvait se contenter d’avoir égard à la perte qui se faisait par le contact de l’air.

43Mais cette espèce de résistance du support à la transmission du fluide électrique ne peut être regardée comme absolue que pendant un certain temps qui suffit pour l’ordinaire aux expériences. Dans la réalité, il n’est point de support tellement idio-électrique que sa substance ne soit entremêlée de particules conductrices ; et c’est en vertu de la lenteur avec laquelle le fluide franchit les intervalles entre ces dernières molécules, que la densité électrique du corps qui repose sur le support n’éprouve que des pertes insensibles, dans un espace de temps plus ou moins limité. Or en donnant plus de longueur au support, on augmente le nombre des intervalles que le fluide est obligé de parcourir avant d’arriver aux corps environnants. De là il suit qu’étant donné la longueur du support qui isole aussi complètement qu’il soit nécessaire un corps dont la densité est pareillement donnée, si l’on veut employer un autre corps chargé d’un fluide plus dense, on pourra obtenir un isolement aussi parfait que le premier en prenant un plus long support. Coulomb a trouvé que l’état de l’air étant le même, les longueurs des supports devaient être comme les carrés des densités électriques. Ainsi pour un second corps d’une densité double de celle du premier, il faut un support quatre fois plus long que celui qui isolait le premier corps.

44Cette exposition ébauchée d’un travail dont le développement exigerait seul plusieurs séances suffit au moins pour faire juger à quel point le citoyen Coulomb sait joindre au talent de bien voir celui de bien opérer, et de mettre dans des expériences très délicates cette précision sans laquelle il n’est point de véritable théorie.

  • 20 En 1752. Thomas-François Dalibard (1703-1779) traduisit les Experiments and Observations on Electr (...)

45Nous passerons maintenant aux phénomènes produits par l’électricité naturelle. L’analogie entre le fluide électrique et la matière du tonnerre avait déjà été soupçonnée par différents physiciens, lorsque Franklin, après avoir reconnu le pouvoir des pointes dont nous avons parlé précédemment, proposa d’élever en l’air une verge de fer terminée en pointe aiguë, et de s’en servir pour vérifier cette même analogie. Dalibard fut un des premiers qui mit l’idée de Franklin en exécution. Il fit construire auprès de Marly-la-Ville une cabane, au-dessus de laquelle était fixée une barre de fer de 40 pieds, isolée par le bas. Un nuage orageux ayant passé dans le voisinage de cette barre, elle donna des étincelles à l’approche du doigt, et l’on reconnut les effets des conducteurs ordinaires que nous électrisons à l’aide de nos machines20.

  • 21 Jacques de Romas (1713-1776), juriste à Nérac (Lot-et-Garonne) et non à Lille, disputa à Franklin (...)
  • 22 Sur la mort de Georg Wilhelm Richmann (1711-1753), voir J.-A. Sigaud de La Fond, Précis historique (...)

46Romas, qui cultivait à Lille la physique, poussa depuis la hardiesse au point d’envoyer vers le nuage même un cerf-volant armé d’une barre aiguë, et dont la corde entrelacée avec un fil de métal se terminait inférieurement par un cordon de soie, pour la tenir isolée, et préserver l’observateur de l’explosion. On vit sortit de cet appareil, des jets spontanés de lumière, de 10 pieds de longueur, et dont le bruit était semblable à un coup de pistolet21. Les dangers de toutes les expériences de ce genre sont si évidents, même en supposant des précautions, qu’elles ne peuvent être tentées que par ceux chez qui la curiosité est plus forte que la crainte. Plusieurs physiciens renversés par les commotions qu’ils reçurent en tirant des étincelles d’un appareil qui communiquait avec l’intérieur de leur appartement, ont eu à se repentir de s’être donné un hôte si redoutable. Le célèbre Richmann, professeur de physique à Pétersbourg, y perdit la vie dans une circonstance qui semblait faite pour rendre la leçon plus frappante. Il fut renversé à côté de l’appareil même qu’il avait disposé pour mesurer la force de l’électricité des nuages22.

47Franklin imaginant de soutirer la matière de la foudre s’était proposé un but plus philosophique que celui de faire des expériences électriques. Il pensait que si l’on établissait une communication entre une verge de fer dressée sur un bâtiment et le sein de la terre, la verge pourrait préserver le bâtiment d’une explosion, en épuisant le fluide des nuages orageux qui passeraient dans le voisinage. D’après cette idée, on a construit dans plusieurs endroits des instruments de cette espèce, auxquels on a donné le nom de paratonnerres.

  • 23 60 pieds font environ 20 m.

48Parmi les physiciens, les uns ont regardé les avantages des paratonnerres comme incontestables. D’autres ont pensé que leur action devait être trop faible pour protéger l’édifice qui les portait ; c’était vouloir détourner, au moyen d’un simple tube, un grand fleuve prêt à se déborder. Quelques-uns même ont prétendu que les paratonnerres étaient plus propres à provoquer la chute de la foudre sur le bâtiment, qu’à la prévenir. Mais on ne peut douter de l’utilité de ces instruments, surtout depuis que l’expérience a appris qu’une explosion, qui d’ailleurs paraissait inévitable, s’était faite sur la pointe même du paratonnerre, sans que l’édifice en eût été endommagé. On a présenté à l’Académie des sciences, il y a quelques années, une verge de paratonnerre sur laquelle la foudre était tombée, et dont la pointe était émoussée et semblait avoir été fondue. Le fluide électrique avait suivi la communication établie entre la verge de fer et le sein de la terre, et la maison était restée intacte. Mais lorsqu’on veut élever des paratonnerres sur des édifices d’une certaine étendue, il est nécessaire de les multiplier. Ils ne doivent pas être trop rapprochés, sans quoi ils se nuiraient entre eux, comme nous avons vu que plusieurs pointes situées à de petites distances respectives, vis-à-vis un conducteur électrisé, s’empêchaient mutuellement de soutirer le fluide électrique. D’une autre part ils doivent être assez voisins, pour que leurs différentes sphères d’activité ne laissent aucun espace intermédiaire, et l’on a jugé que le rayon d’une pareille sphère devait être d’environ 30 pieds, et qu’ainsi il suffirait de mettre une distance de 60 pieds entre un paratonnerre et l’autre23.

49On voit, par ce que nous venons de dire, que l’effet du paratonnerre ne se borne pas à soutirer en silence le fluide électrique, quoique ses services ne soient pas même à dédaigner dans ce cas. Mais son moment décisif est celui où, tout annonçant une explosion prochaine, il se présente pour la recevoir, et détermine le fluide à prendre la route tracée d’avance, par le physicien, à côté de l’édifice, qui en est quitte pour l’ébranlement causé par le bruit.

  • 24 Dans ces délicates expériences menées par Laplace et Lavoisier (« Mémoire sur l’électricité qu’abs (...)

50Nous n’avons encore aucune connaissance bien certaine sur la manière dont les nuages s’électrisent. Quelques expériences peuvent servir à expliquer la transmission d’une petite quantité de fluide électrique que l’air enlève aux corps terrestres. Les citoyens Laplace et Lavoisier ont observé les premiers que les corps qui se convertissaient en vapeurs dérobaient aux vases isolés avec lesquels ils étaient en contact une partie de l’électricité propre de ces corps. On peut employer, pour cette expérience, l’acide sulfurique ou l’acide nitrique versé sur la craie en poudre. On réussira de même, en allumant une certaine quantité de nitrate de potasse (ou salpêtre), placée sur le disque d’un condensateur. Ce disque séparé de son support, après la combustion, donne des étincelles très sensibles24.

51On explique par l’électricité la formation des météores auxquels le vulgaire a donné le nom d’étoiles tombantes, et de ces globes enflammés qui traversent l’air rapidement et se terminent par une explosion. Il y a apparence que ces météores sont dus au gaz inflammable qui se dégage des marais, et s’élève ensuite jusqu’à une certaine hauteur dans l’atmosphère, où il s’allume par le contact du fluide électrique.

  • 25 Cf. J. Walsh (1725-1795), « On the electric property of the torpedo », Philosophical Transactions, (...)

52Indépendamment de tous ces effets, qui sont proprement du ressort de la physique, il en est plusieurs dont elle partage l’observation avec l’histoire naturelle. On connaissait depuis longtemps une espèce de poisson du genre des raies, que l’on a nommé Torpille, parce qu’on avait remarqué qu’il causait un engourdissement dans les membres de celui qui le touchait. Walsh a vérifié par des expériences décisives la conjecture de quelques physiciens, qui attribuaient à l’électricité cette vertu narcotique de la torpille. Plusieurs spectateurs rangés en cercle, et dont le premier communiquait avec la face inférieure du poisson, ont ressenti la commotion, au moment où le dernier touchait avec un excitateur la face supérieure25. L’anatomie a découvert dans le corps de ce poisson un organe particulier, composé de prismes membraneux, qui s’étendent d’une face à l’autre. L’animal a la faculté d’exciter dans cet organe un mouvement alternatif de contraction et de dilatation, qui raccourcit et allonge successivement les prismes, et il paraît que c’est de ce mouvement de vibration que résultent les deux espèces d’électricité qui résident dans les deux faces de son corps, et produisent sur les spectateurs les effets de la bouteille de Leyde.

  • 26 Le gymnote (ou anguille électrique), la torpille (une variété de raie) et le silure (un poisson-ch (...)

53On a reconnu la même vertu dans plusieurs autres poissons, tels que l’anguille de Surinam, nommée par Linné Gymnotus electricus, et le trembleur du Niger, qui est le Silurus electricus du même auteur26. L’électricité du premier agit avec beaucoup plus d’énergie que celle de la torpille. Walsh, en le soumettant à l’expérience, est parvenu même à apercevoir une étincelle entre deux corps métalliques placés à une très petite distance l’un de l’autre, et qui communiquaient avec les corps à travers lesquels se faisait la décharge de l’électricité.

54Les poissons doués de cette vertu s’en servent comme d’une arme invisible pour transmettre à travers l’eau une violente secousse aux poissons d’une espèce différente, sur lesquels ils se jettent après les avoir étourdis, et dont ils font leur proie. On peut dire ici à la lettre que le vainqueur foudroie son ennemi.

  • 27 Aussi appelé par Haüy magnésie boratée.

55La minéralogie a aussi ses phénomènes particuliers d’électricité. Les cristaux de trois espèces de pierres, savoir la tourmaline, la topaze du Brésil, le borate magnésio-calcaire27, et ceux d’un oxyde métallique qui est celui du zinc ont la propriété de s’électriser par la chaleur, qui produit ici le même effet que le frottement sur les pierres ordinaires.

  • 28 Trois ou quatre lignes font environ un centimètre. Haüy avait étudié personnellement l’électricité (...)

56Prenons pour exemple la tourmaline. On sait que cette pierre cristallise en prismes terminés par des sommets polyèdres. Lorsqu’elle a été chauffée à un certain degré, ses deux sommets se trouvent dans deux états différents d’électricité, l’une vitrée, l’autre résineuse. Elle attire par l’un et repousse par l’autre un fil de soie de 3 ou 4 lignes de longueur attaché au bout d’un bâton de cire d’Espagne que l’on a frotté. On observe que la densité électrique décroît rapidement de chaque côté jusqu’à une petite distance des sommets, et qu’elle est presque nulle dans une grande partie de l’espace intermédiaire. De là vient que, quelle que soit l’électricité du petit corps que l’on présente successivement aux différents points de la pierre, la répulsion qui se montre du côté où les électricités sont homogènes n’a lieu que jusqu’à deux ou trois lignes de l’extrémité de la pierre, et le petit corps est attiré depuis ce terme jusqu’à l’autre extrémité28. Car il doit y avoir attraction dans tout l’espace où la densité est nulle, parce que la partie de la pierre qui répond à cet espace est censée être un corps à l’état naturel qui se trouve en présence d’un corps électrisé, et la petite partie située au-delà de cet espace vers l’autre extrémité doit attirer encore, en conséquence des électricités hétérogènes.

57De plus, il y a une relation entre la forme de la pierre et les positions des deux électricités. Toujours un des deux sommets a des facettes additionnelles produites par une loi de décroissement qui n’a point lieu sur le sommet opposé, ce qui est contraire à l’analogie des cristaux non électriques, où les deux sommets se ressemblent par le nombre des faces. Jusqu’ici le sommet le plus simple était celui qui avait l’électricité résineuse, ce qui peut servir à faire deviner, à la seule inspection d’une tourmaline cristallisée, de quel côté se trouvera chaque espèce d’électricité.

58Si l’on brise une tourmaline, au moment où elle est électrique, de manière à détacher d’une de ses extrémités un petit fragment cylindrique, on observe que ce fragment, quelque court qu’il soit, possède les deux espèces d’électricité, comme la tourmaline entière, quoique la partie dont il a été séparé ne parût être sollicitée que par l’action d’un seul fluide. Un phénomène semblable que présentent les aimants nous fournira l’explication de celui-ci, lorsque nous traiterons du magnétisme.

  • 29 R.-J. Haüy, « Observations sur les propriétés électriques du borate magnéso-calcaire », Annales de (...)

59Le plus curieux des cristaux qui ont cette même propriété est le borate magnésio-calcaire, qui cristallise en cubes incomplets dans toutes ses arêtes et modifiés encore par des facettes qui répondent aux solides (fig. 33, p. 219). Ici les deux électricités agissent suivant les directions des quatre axes dont chacun passe par deux angles solides opposés du cube primitif. Dans la variété la plus simple, à laquelle nous nous bornons, l’un des deux angles solides dont il s’agit est complet ; l’autre est remplacé par une facette. Il y a électricité résineuse à l’angle qui n’a point subi d’altération, et électricité vitrée à la facette qui remplace l’angle opposé, ce qui fait huit pôles électriques, quatre pour chaque espèce d’électricité29. Tous ces phénomènes se trouvent ramassés dans un cristal, qui peut n’avoir pas deux lignes d’épaisseur, où ils ne laissent pas d’être très distincts, nouvelle preuve que les productions de la nature qui semblent se cacher à nos regards sont quelquefois celles qui ont le plus de choses à nous montrer.

60Malgré les progrès qu’a faits de nos jours la théorie du fluide électrique, il s’en faut de beaucoup qu’on ait tout dit. Plusieurs questions importances se présentent encore à résoudre. Comment le calorique agit-il pour électriser un corps ? Comment le frottement lui-même produit-il cet effet ? D’où provient la lumière qui accompagne l’étincelle ou l’aigrette électrique ? N’y aurait-il point dans ce cas une véritable combustion ? Quelle est l’influence de l’électricité dans plusieurs phénomènes remarquables, tels que les aurores boréales ? Ces questions et d’autres que nous omettons sont autant de pierres d’attente qui restent sur l’édifice de la théorie, et l’aspect seul des parties délicates où elles ont été laissées, annonce la difficulté de trouver et les matériaux qui manquent encore, et des mains propres à les employer avec succès.

Notes

1 Sur la sphère d’activité autour d’un corps électrisé, voir supra, note 212.

2 Haüy rapporte de manière grossière l’argumentation de Franklin. Pour expliquer le pouvoir des pointes, ce dernier faisait appel aux atmosphères électriques qui, dans sa théorie, entourent tout corps électrisé. Autour d’une pointe, « la quantité [d’atmosphère] est la plus abondante, et la surface pour l’attirer et la retenir est la plus petite ». Or « la force avec laquelle le corps électrisé retient son atmosphère en l’attirant, est proportionnelle à la surface sur laquelle les particules sont placées. » (B. Franklin, Expériences et observations sur l’électricité... traduites de l’anglais, Paris, 1752, p. 152). C’est seulement après ce raisonnement que Franklin proposait l’analogie entre une pointe qui soutire l’électricité d’un corps « partie par partie » et la possibilité d’arracher les crins d’une queue de cheval crin par crin et non par poignées. Franklin avoue ses doutes à propos de cette dernière explication dès la page suivante de son ouvrage : « J’avoue de bonne foi qu’il me reste quelques doutes à cet égard. Mais n’ayant rien de mieux pour le présent à vous offrir à leur place, je ne les rejette pas absolument, car une mauvaise solution qu’on lit et dont on découvre les défauts, donne souvent occasion à un lecteur ingénieux d’en trouver une plus parfaite » (ibid., p. 153).

3 Cavendish explique en 1771 le pouvoir des pointes par le fait que la force de répulsion s’exerçant sur une particule électrisée à la surface d’une sphère est inversement proportionnelle au carré du rayon de cette sphère. Coulomb affine le raisonnement en étudiant la répartition du fluide électrique à la surface de conducteurs de formes diverses, en particulier une sphère en contact avec un cylindre de faible diamètre. Haüy présente ce travail de Coulomb un peu plus loin (p. 180), après avoir offert sa propre explication, publiée antérieurement à celle de Coulomb dans son Exposition raisonnée de la théorie de l’électricité et du magnétisme, d’après les principes de M. Aepinus (Paris, 1787, p. 70-75). Dans le « Discours préliminaire » de son Exposition, Haüy écrit : « J’ai ajouté [à la théorie d’Aepinus] plusieurs nouvelles applications de la théorie à des faits dont la découverte est postérieure à l’ouvrage de M. Aepinus, ou dont il n’avait parlé qu’en passant, tels que le pouvoir des pointes, les étincelles et aigrettes électriques, etc. » (p. xxvi).

4 Le conducteur de la machine électrique est une barre ou cylindre métallique qui recueille l’électricité produite par le frottement du verre et sert à électriser les corps.

5 Andreas Cunaeus (1712-1788), juriste à Leyde, avait vu Pieter van Musschenbroek (1692-1761), professeur de physique à l’université de la ville, électriser de l’eau dans une bouteille. Suivant la règle connue des électriciens de l’époque, Musschenbroek posait la bouteille sur un support isolant afin que le fluide électrique ne s’échappe pas au travers de la bouteille. Reproduisant l’expérience chez lui, Cunaeus tint la bouteille dans la main et toucha le conducteur de la machine de l’autre main. Une décharge lui traversa le corps. Musschenbroek reprit l’expérience, en étudia les conditions, et suscita l’étonnement du monde savant par une lettre adressée à Réaumur et publiée dans les Mémoires de l’Académie royale des sciences.

6 Au xviiie siècle, le mot prestiges évoque des phénomènes inexplicables ou illusoires, ayant une cause surnaturelle ou magique alors que merveilles suggère des phénomènes extraordinaires et admirables mais naturels, sinon explicables par la raison.

7 Il s’agit du conducteur de la machine électrique (voir supra, note 217).

8 La chaîne touchant le sol, le fluide électrique se répand dans la terre dont le volume est infini par rapport à celui de la bouteille.

9 Haüy reprend ici très fidèlement l’argumentation d’Aepinus (cf. J. L. Heilbron. Electricity and Magnetism in the 17th and 18th Centuries, p. 398-401).

10 Dans son Traité élémentaire de physique (1803, p. 390-392), Haüy développe un raisonnement pour montrer que, lors de la succession de contacts avec une plaque puis avec l’autre, la charge de chaque plaque décroît géométriquement.

11 Environ 4 km.

12 Environ 6,4 km.

13 L’électrophore fut qualifié de « perpétuel » par Alessandro Volta (1745-1827) lors de son invention en 1775. Le dispositif permet en effet de charger autant de conducteurs ou bouteilles de Leyde que l’on veut, en rechargeant le disque de métal par des contacts successifs avec la résine qui conserve son électricité.

14 Volta présente son condensateur en 1782 pour mettre en évidence les faibles quantités d’électricité, en particulier l’électricité atmosphérique.

15 Tiberio Cavallo (1749-1809) a perfectionné l’électromètre à balles de sureau en y ajoutant une boule de cuivre comme collecteur.

16 La présentation d’Haüy est « raisonnée » dans la mesure où elle ne fait pas appel au calcul qui est très présent dans les mémoires de Coulomb.

17 C. Coulomb, « Cinquième mémoire sur l’électricité et le magnétisme », Mémoires de l’Académie royale des sciences, 1787, § IX. En 1812, Poisson calcule que la limite des densités électriques dans le cas de deux sphères est n2/6 (env. 1,64) et non 2 ; cf. C. S. Gillmor, Coulomb and the Evolution of Physics..., op. cit., p. 203.

18 C. Coulomb, « Sixième mémoire sur l’électricité et sur le magnétisme », Mémoires de l’Académie royale des sciences (1788), 1791.

19 C. Coulomb, « Troisième mémoire sur l’électricité et sur le magnétisme », Mémoires de l’Académie royale des sciences (1785), 1788.

20 En 1752. Thomas-François Dalibard (1703-1779) traduisit les Experiments and Observations on Electricity de Franklin, parues l’année précédente, et mit en œuvre la proposition faite par Franklin de soutirer l’électricité des nuages orageux par une tige métallique verticale (40 pieds font environ 13 mètres).

21 Jacques de Romas (1713-1776), juriste à Nérac (Lot-et-Garonne) et non à Lille, disputa à Franklin la priorité de l’expérience du cerf-volant (cf. J. de Romas, Œuvres inédites sur l’électricité de Jacques de Romas sur l’électricité... choisies et annotées par J. Bergonié, Bordeaux, 1911, p. 28-36)

22 Sur la mort de Georg Wilhelm Richmann (1711-1753), voir J.-A. Sigaud de La Fond, Précis historique et expérimental des phénomènes électriques, op. cit., p. 428-433.

23 60 pieds font environ 20 m.

24 Dans ces délicates expériences menées par Laplace et Lavoisier (« Mémoire sur l’électricité qu’absorbent les corps qui se réduisent en vapeurs ». Mémoires de l’Académie royale des sciences (1781), 1784, p. 292-294) interviennent à la fois vaporisation et réactions chimiques. Ce paragraphe, ainsi que le suivant qui mêle étoiles tombantes (ou filantes) et feux follets provoqués par le gaz des marais, ont été supprimés par Haüy dans son Traité élémentaire de physique.

25 Cf. J. Walsh (1725-1795), « On the electric property of the torpedo », Philosophical Transactions, 1773, p. 461-467.

26 Le gymnote (ou anguille électrique), la torpille (une variété de raie) et le silure (un poisson-chat) produisent des décharges électriques capables d’affecter les gros animaux.

27 Aussi appelé par Haüy magnésie boratée.

28 Trois ou quatre lignes font environ un centimètre. Haüy avait étudié personnellement l’électricité produite par la tourmaline sous l’action de la chaleur et montré en 1791 que d’autres cristaux possédaient la même propriété (cf. C. Blondel, « Haüy et l’électricité : de la démonstration-spectacle à la diffusion d’une science newtonienne », Revue d’histoire des sciences, 50, 1997, p. 272).

29 R.-J. Haüy, « Observations sur les propriétés électriques du borate magnéso-calcaire », Annales de chimie, 9, 1791, p. 59-63.

© Éditions Rue d’Ulm, 2006

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