Experiences Et Observations Sur L Electricite Faites A Philadel
Chapter 17
Ce qui s'est ensuite présenté, c'est dans la cinquiéme lettre _pag. 88._ où il différe de M. Franklin, qui pense que tout le pouvoir de donner le coup réside dans le verre même & non dans les corps non-électriques qui le touchent. Les expériences que Mr. Franklin a données pour prouver cette opinion dans ses expériences & observations sur l'électricité, lettre 4. §. 50. & 51. m'ont convaincu qu'il avoit raison; & ce que l'Abbé a assuré de contraire ne m'a pas fait penser autrement. L'Abbé s'appercevant, comme je le suppose, que les expériences, comme M. Franklin les avoit faites, devoient prouver sa proposition, les altère sans en donner aucune raison, & les fait d'une manière qui ne prouve rien. Pourquoi veut-il qu'un homme tienne dans sa main la bouteille dans laquelle l'eau de la bouteille chargée doit être versée? Si le pouvoir de donner un coup est dans l'eau contenuë dans la bouteille, elle doit s'y conserver, quoiqu'elle soit versée dans une autre, puisqu'elle n'a été touchée par aucun corps non-électrique pour enlever ce pouvoir. Que la bouteille soit placée sur la cire, ce n'est pas une objection, car elle ne peut pas ôter le pouvoir à l'eau si elle en avoit, mais c'est un moyen nécessaire pour éprouver le fait; au lieu que cette bouteille étant chargée quand elle est dans la main d'un homme, prouve seulement que l'eau conduit la matière électrique. L'Abbé avouë, _pag. 94._ qu'il a entendu faire cette remarque; mais, dit-il, pourquoi un conducteur d'électricité n'est-il pas un sujet électrique? Ce n'est pas là la question. Mr. Franklin n'a jamais dit que l'eau ne fût pas un sujet électrique, il a dit que le pouvoir de donner le coup étoit dans le verra & non dans l'eau, & ses expériences le prouvent parfaitement, & si parfaitement qu'il seroit ridicule d'y rien ajouter: cependant comme je ne sçache pas que l'expérience suivante ait encore été connue de personne, on m'excusera de l'insérer ici: la voici.
Pendez une bouteille préparée pour l'expérience de Leyde au conducteur par son crochet, & chargez-la; après cela écartez la communication du fond de la bouteille, alors le conducteur donne des signes évidens de son électrisation, car si on attache autour de lui un fil & qu'on laisse des bouts longs d'environ deux pouces, ils s'étendront comme une paire de cornes; mais si vous touchez le conducteur il en sortira une étincelle & les fils tomberont, & le conducteur ne donne plus le moindre signe d'électrisation après cela. Je pense qu'en le touchant j'ai enlevé toute la charge de matière électrique qui étoit dans le conducteur, le crochet de la bouteille & l'eau ou les fils de fer qui y sont contenus: nous voyons que tous les corps non-électriques peuvent en recevoir autant, cependant le verre de la bouteille conserve sa capacité de donner un coup, comme l'éprouveront tous ceux qui voudront l'essayer. Cette expérience fait voir évidemment que l'eau dans la bouteille ne contient pas plus de matière électrique qu'elle le feroit dans un bassin découvert, & qu'elle n'a pas la moindre chose de cette grande quantité qui produit le choc & qui est seulement retenuë par le verre. Après que l'étincelle est tirée du conducteur, si vous touchez la doublure de la bouteille (qui pendant tout ce tems est supposée pendre dans l'air dégagée de tout corps non-électrique) les fils sur le conducteur s'éleveront sur le champ & feront voir que le conducteur est électrisé: il reçoit cette électrisation de la surface intérieure de la bouteille, laquelle, quand la surface extérieure peut recevoir de la main qui lui est appliquée ce qui lui manque, en donnera autant que les corps en contact avec elle pourront en recevoir, ou tout ce qu'elle en a d'excès, s'ils sont assez gros. Il est amusant de voir la manière dont les fils hausseront & baisseront en touchant la doublure de la bouteille & le conducteur tour à tour. Ne seroit-ce point que la différence entre le côté chargé du verre & le côté extérieur ou vuidé étant diminuée en touchant le crochet ou le conducteur, le côté extérieur peut le recevoir de la main qui le touchoit, & par ce moyen le côté intérieur ne peut pas en conserver tant, & par cette raison ce qu'il n'en peut pas conserver électrise l'eau ou les fils & le conducteur; car il paroît être de règle qu'un des côtés doit se vuider dans la même proportion que l'autre est rempli; quoique la chose paroisse évidente par l'expérience, cependant c'est toujours un mystère dont on ne peut pas rendre raison.
Je suis surpris de trouver dans plusieurs endroits du livre de l'Abbé que les expériences ont réussi si différemment à Paris de ce qu'elles ont fait dans les mains de M. Franklin & constamment dans les miennes. L'Abbé en faisant les expériences pour trouver la différence entre les deux surfaces d'un verre chargé, se garde bien de placer la bouteille sur la cire, car, dit-il, ne sçavez vous pas qu'étant mise suc un corps originairement électrique, elle perd promptement sa vertu? Je ne puis imaginer ce qui a engagé l'Abbé à penser de la sorte. Rien de plus opposé aux notions les plus communes des corps électriques par eux-mêmes, & l'expérience m'est un garant du contraire, car ayant laissé plusieurs fois à dessein une bouteille chargée sur la cire pendant des heures, je trouvai qu'elle conservoit autant de sa charge qu'une autre qui étoit restée pendant le même tems sur une table. J'en laissai une sur la cire depuis dix heures du soir jusqu'à huit du lendemain matin, je trouvai qu'elle conservoit une quantité de sa charge suffisante pour me donner une commotion sensible aux bras, quoique la chambre où étoit cette bouteille eût été balayée pendant ce tems, ce qui devoit avoir élevé beaucoup de poussière pour faciliter la décharge de la bouteille.
Je trouve qu'une boule de liége suspenduë entre deux bouteilles, l'une chargée en plein & l'autre médiocrement, ne jouë pas entre elles, mais qu'elle s'arrête dans une situation qui fait un triangle avec les crochets des bouteilles, quoique l'Abbé ait assuré le contraire, _pag. 101._ pour rendre raison du jeu d'une boule de liége entre le fil-d'archal enfoncé dans la bouteille & un autre qui s'élève de sa doublure. La bouteille qui est moins chargée doit avoir reçu plus de matière électrique, eu égard à sa grosseur, que la boule de liége n'en reçoit du crochet de la bouteille pleine.
L'Abbé dit, _pag. 103._ qu'un morceau de feüille de métal pendu à un fil de soye & électrisé sera repoussé par le fond d'une bouteille chargée & tenuë en l'air par son crochet. Je le trouve constamment tout autrement; dans mes mains il est toujours attiré d'abord & ensuite repoussé: en chargeant la feüille il faut avoir soin d'empêcher qu'elle ne se porte vers quelque corps non-électrique, & que par ce moyen elle ne se décharge, tandis que vous la croyez chargée. Il est difficile de l'empêcher de se porter vers votre poignet ou vers quelque partie de votre corps.
_Pag. 108._ l'Abbé dit qu'il n'est pas impossible, comme M. Franklin le prétend, de charger une bouteille pendant qu'il y a une communication établie entre sa doublure & son crochet. J'ai toujours trouvé impossible de charger une pareille bouteille au point de donner un coup; à la vérité, si elle est suspenduë au conducteur sans communication avec lui, vous pouvez en tirer une étincelle comme de tout autre corps qui y seroit suspendu; mais cela est bien différent d'être chargée au point de donner une commotion. Pour rendre raison du peu de matière électrique qui se trouve dans la bouteille, l'Abbé dit qu'elle suit plutôt le métal que le verre & qu'elle est chassée de la doublure de la bouteille dans l'air. J'admire que la même chose n'arrive pas aussi quand elle passe au travers du verre & qu'elle en charge la surface extérieure suivant le systême de l'Abbé.
Je regarde les objections de l'Abbé contre les deux dernières expériences de Mr. Franklin, comme peu solides: il paroît assurément très-embarrassé sur ce qu'il doit dire, c'est pourquoi il accuse M. Franklin d'avoir tenue secrette la partie importante de l'expérience. C'est une petitesse dont on ne doit pas charger un galant homme qui n'a pas marqué tant de partialité que l'Abbé dans la relation de ses expériences.
_LETTRE XV._
_Expériences électriques avec un essai pour rendre raison de leurs différens phénomènes, & quelques observations sur les nuages de tonnerre, pour confirmer encore les remarques de Mr. Franklin sur l'état électrique positif & négatif des nuages par Jean Canton M. A. & de la Société Royale._
_6. Décembre 1753._
_Première Expérience._
Du plat-fond ou de quelqu'endroit convenable d'une chambre suspendez avec des fils de lin de huit ou neuf pouces de long deux boulettes de liége chacune de la grosseur d'un petit pois, de manière qu'elles se touchent, si l'on porte le tube de verre frotté sous les boulettes, il les fera séparer quand on le tiendra à la distance de trois ou quatre pieds; si on l'en approche davantage, elles se sépareront encore davantage; si on le retire tout-à-fait, elles se réuniront immédiatement. Cette expérience peut se faire avec des boulettes de cuivre suspenduës par le moyen d'un fil d'argent; elle réussira aussi bien avec de la cire d'Espagne renduë électrique qu'avec du verre.
_Deuxiéme Exp._ Si deux boules de liége sont suspenduës avec des fils de soye secs, il faudra en approcher le tube frotté à la distance de dix-huit pouces avant qu'elles se repoussent l'une l'autre: elles continuëront de le faire quelque tems après que le tube aura été ôté.
Comme les boules dans la première expérience n'ont pas été isolées, on ne peut pas dire à la rigueur qu'elles ayent été électrisées; mais quand elles sont suspenduës dans l'atmosphère du tube frotté elles peuvent attirer & condenser le fluide électrique autour d'elles & être séparées par la répulsion de ses particules; on conjecture aussi que les boules alors contiennent moins que leur part commune du fluide électrique par rapport à la force de répulsion de celui qui les environne, quoiqu'il en entre & en passe peut-être un peu continuellement au travers des fils; & si cela est ainsi, on voit clairement la raison pour laquelle les boules suspenduës avec de la soye dans la seconde expérience doivent être dans une partie beaucoup plus dense de l'atmosphère du tube avant de se repousser l'une l'autre. Lorsqu'on approche des boules un bâton de cire frottée dans la première expérience, le feu électrique est supposé venir au travers des fils dans les boules, & s'y condenser dans son passage vers la cire; car suivant M. Franklin le verre frotté laisse aller le fluide électrique, mais la cire frottée le reçoit.
_Troisiéme Exp._ Qu'on isole avec de la soye un tube mince de quatre ou cinq pieds de long & d'environ deux pouces de diamètre, & qu'on suspende à un de ses bouts des boules de liége avec des fils de lin; électrisez-le en portant le tube de verre frotté près de l'autre bout, ensorte que les boules restent séparées d'un pouce & demi ou de deux pouces, alors à l'approche du tube frotté elles perdront par dégré leur vertu répulsive & viendront en contact: & à mesure qu'on approche toujours le tube davantage, elles se sépareront encore à une aussi grande distance qu'auparavant: au retour du tube elles s'approcheront jusqu'à se toucher, & se repousseront ensuite comme en premier lieu. Si le tube mince est électrisé par la cire ou par le crochet d'une bouteille chargée, les boules seront affectées de la même manière à l'approche de la cire frottée ou du crochet de la bouteille.
_Quatriéme Exp._ Électrisez les boules de liége comme dans la dernière expérience par le verre, & leur répulsion augmentera à l'approche d'un bâton de cire frotté. Ce sera le même effet si le verre frotté en est approché lorsqu'elles ont été électrisées avec de la cire.
On suppose qu'en portant le verre frotté au bout ou au bord du tube mince dans la troisiéme expérience, il l'électrise positivement, ou ajoute au feu électrique qu'il contenoit auparavant, & par conséquent il en passe au travers des boules qui se repoussent mutuellement; mais à l'approche d'un verre frotté qui laisse sortir pareillement un fluide électrique, les boules en déchargeront moins, ou une partie sera poussée en arrière par une force qui agira dans une direction contraire, & elles s'approcheront plus près. Si le tube est tenu à une telle distance des boules que l'excès de la densité du fluide autour d'elles au dessus de la quantité ordinaire dans l'air, soit égal à l'excès de la densité de celui qui est en elles, au-dessus de la quantité ordinaire contenuë dans le liége, leur répulsion sera bientôt détruite; mais si le tube est approché davantage, le fluide du dehors étant plus dense que celui du dedans des boules, il sera attiré par elles, & elles se sépareront encore l'une de l'autre.
Quand l'appareil a perdu une partie de sa portion naturelle de ce fluide par l'approche de la cire frottée d'une de ses extrémités, ou qu'il est électrisé négativement, le feu électrique est attiré & pris par les boules pour suppléer au défaut, & cela plus abondamment à l'approche d'un verre frotté ou d'un corps électrisé positivement qu'auparavant. C'est pourquoi l'éloignement entre les boules augmentera à mesure que le fluide qui les entoure, augmente, & en général soit par l'approche, soit par l'éloignement de quelque corps, si la différence entre la densité du fluide intérieur & extérieur est augmentée ou diminuée, la répulsion des boules sera augmentée ou diminuée à proportion.
_Cinquiéme Expér._ Si le tube mince isolé n'est pas électrisé; approchez de son milieu le tube de verre frotté, ensorte qu'il fasse à peu près angle droit avec lui, les boules du bout se repousseront l'une l'autre; elles le feront d'autant plus que le tube frotté sera plus près. Quand il a été tenu quelques secondes à la distance d'environ six pouces, retirez-le, & les boules s'approcheront l'une de l'autre jusqu'à ce qu'elles se touchent, puis se séparant encore à mesure que le tube s'éloigne davantage, elles continuëront à se repousser quand on l'ôtera tout-à-fait, & cette répulsion entre les boules augmentera à l'approche du verre frotté, mais elle sera diminuée par la cire frottée, comme si l'appareil avoit été électrisé par la cire de la manière expliquée dans la troisiéme expérience.
_Sixiéme Exp._ Isolez deux tubes minces désignés par A & B, ensorte qu'ils soient en ligne droite & séparés d'environ six lignes; suspendez au bout éloigné de chacun une paire de boules de liége. Approchez du milieu d'A le tube de verre frotté, & le tenant peu de tems à la distance de quelques pouces, vous verrez chaque paire de boule se séparer: écartez le tube, & les boules de A s'uniront & se repousseront encore l'une l'autre; mais celles de B seront à peine affectées. Par l'approche du tube de verre frotté tenu sous les boules de A, leur répulsion sera augmentée; mais si le tube est porté de la même manière vers les boules de B, leur répulsion diminuëra.
Dans la cinquiéme expérience la provision commune de matière électrique dans le tube mince est supposée être raréfiée vers le milieu & condensée aux extrémités par la vertu répulsive de l'atmosphère du tube de verre frotté, quand il est tenu près du premier; & peut-être le tube mince perd-il quelque chose de sa quantité naturelle de fluide électrique avant qu'il en reçoive du verre: comme ce fluide doit être plus prêt à sortir par ses bouts & par ses bords qu'à entrer au milieu: & par conséquent lorsque le tube de verre est écarté & que le fluide est dérechef également répandu à travers l'appareil, on trouve qu'il est électrisé négativement, car le tube frotté porté sous les boules augmentera leur répulsion.
Dans la sixiéme expérience une partie du fluide tiré d'un tube mince entre dans l'autre. On connoît qu'il est électrisé positivement par la diminution de la répulsion de ses boules à l'approche du verre frotté.
_Septiéme Exp._ Placez le tube mince avec la paire de boules à son bout, à trois pieds au moins de toutes les parties de la chambre; rendez l'air très-sec par le moyen du feu; électrisez l'appareil à un degré considérable; ensuite touchez du doigt ou de quelqu'autre conducteur le tube mince, les boules continuëront cependant de se repousser l'une l'autre; mais non pas à une si grande distance qu'auparavant.
L'air qui environne l'appareil à la distance de deux ou trois pieds est supposé contenir plus ou moins de feu électrique que sa part commune, selon que le tube mince est électrisé positivement ou négativement; & quand il est très-sec il ne quitte pas son surplus, ou ne répare pas son défaut aussi promptement que le tube mince, mais il peut continuer d'être électrisé, après qu'il a été touché pendant un temps considérable.
_Huitiéme Exp._ Ayant fait un vuide de Torricelli, long d'environ 5. pieds, de la manière expliquée dans les Transactions Philosophiques, vol. 47. pag. 370. Si on en approche assez le tube frotté, on verra une lumière dans plus de la moitié de sa longueur; elle s'évanouit bientôt si on ne met pas le tube plus près, mais elle reparoîtra à mesure qu'on l'avancera davantage; on peut le répéter plusieurs fois sans frotter le tube de nouveau.
Cette expérience peut être regardée comme une espèce de démonstration oculaire de la vérité de l'hypothèse de M. Franklin, que quand le fluide électrique est condensé d'un côté d'un verre mince, il sera repoussé de l'autre s'il ne trouve point de résistance, en conséquence à l'approche du tube frotté le feu est supposé être repoussé de la surface intérieure du verre qui entoure le vuide & être emporté au travers des colonnes de mercure, mais on suppose qu'il revient à mesure qu'on écarte le tube.
_Neuviéme Exp._ Qu'on tienne à peu près par le milieu un bâton de cire de deux pieds & demi de long, & d'environ un pouce de diamètre, frottez le tube de verre & traînez-le sur une de ses moitiés, ensuite le tournant un peu autour de son axe frottez encore le tube, & traînez-le sur la même moitié; répétez cette opération plusieurs fois: cette moitié détruira la force répulsive des boules électrisées par le verre, & l'autre moitié l'augmentera.
Il paroît par cette expérience que la cire peut aussi être électrisée positivement & négativement, & il est probable que dans les corps quels qu'ils soient, la quantité de fluide électrique qu'ils contiennent peut être augmentée ou diminuée. J'ai observé par un grand nombre d'expériences que certains nuages sont dans un état positif d'électricité, d'autres dans un état négatif, car les boules de liége qui en sont électrisées se serrent souvent à l'approche d'un tube frotté, & d'autres fois s'écartent à une plus grande distance. J'ai vû arriver cette variation cinq ou six fois en moins d'une demi-heure, les boules se réunissant chaque fois & restant en contact quelques secondes avant qu'elles se repoussent de nouveau l'une l'autre. On peut de même découvrir aisément avec une bouteille chargée si le feu électrique est tiré de l'appareil par un nuage négatif ou s'il y est poussé par un positif, & quelque soit celui par lequel il sera électrisé, soit que ce nuage se sépare de son surplus, soit que son défaut soit remplacé sur le champ, l'appareil perdra son électricité. On remarque que c'est souvent le cas après un éclair: cependant quand l'air est bien sec, l'appareil continuëra d'être électrisé pendant dix minutes ou un quart-d'heure après que les nuages ont passé le zénith, & quelquefois jusqu'à ce qu'ils paroissent à plus de moitié chemin vers l'horizon: la pluye surtout, quand les goutes sont grosses, fait communément descendre le feu électrique; & la grêle en été n'y manque jamais à mon avis. Quand l'appareil fut électrisé la dernière fois, ce fut par la chûte d'une neige fonduë, ce qui arriva dernièrement environ le 12. de Novembre; c'étoit le vingt-sixiéme jour & la soixante-uniéme fois qu'il avoit été électrisé depuis qu'il avoit été élevé, c'est-à-dire vers le milieu de Mai, & comme le thermomètre de Fahrenheit n'étoit que de sept degrés au-dessus de la congélation, on présume que l'hyver n'interrompra pas entièrement les opérations de cette sorte. À Londres il n'arriva que deux orages de tonnerre pendant tout l'été, & l'appareil fut quelquefois si fortement électrisé pendant l'un, que les timbres qui ont souvent été sonnés par les nuages assez fort pour être entendus dans toutes les chambres de la maison (les portes étant ouvertes) furent tenus en silence par le cours presque continuel d'un feu électrique dense entre chaque timbre & la boule de cuivre, qui ne la laissoit pas frapper.
Je terminerai cet écrit déjà trop long par les deux questions suivantes.
1º. L'air raréfié tout-à-coup ne peut-il pas donner le feu électrique aux nuages & aux vapeurs qui le traversent, & lorsqu'il est condensé soudain, ne peut-il pas le recevoir d'eux?
2º. L'aurore boréale n'est-elle point l'élancement du feu électrique des nuages positifs aux négatifs à une grande distance dans la partie supérieure de l'atmosphère où la résistance est moindre?
APPENDIX.
_Comme M. Franklin dans une première Lettre à M. Collinson a parlé de son dessein d'essayer le pouvoir d'un coup électrique très-fort sur un poulet-d'inde, ce Monsieur en conséquence a eu la bonté d'en envoyer une relation qui se rêduit à ceci._
Il fit d'abord plusieurs expériences sur des oiseaux, & trouva que deux gros pots de verre mince dorés contenant chacun environ six gallons & tels que j'ai dit que je les avois employés dans le dernier écrit que je vous ai présenté sur ce sujet, étoient suffisante quand ils étoient bien chargés pour tuer des poules ordinaires sur le champ; mais les poulets-d'inde, quoiqu'ils éprouvent de violentes convulsions, & qu'ils restent étendus comme morts pendant quelques minutes, se rétablissoient en moins d'un quart-d'heure. Quoiqu'il en soit, ayant ajouté trois pots pareils aux deux premiers sans être pleinement chargés; il tua un poulet-d'inde d'environ dix livres, & il croit qu'ils en auroient tué un beaucoup plus gros. Il imagina que les oiseaux tués de cette sorte étoient extrémement tendres à manger.
En faisant ces expériences il trouva qu'un homme pouvoit, sans risquer beaucoup, supporter un choc beaucoup plus fort qu'il n'imaginoit; car sans y prendre garde il reçut un coup de deux de ces pots au travers des bras & du corps, lorsqu'ils étoient presqu'entiérement chargés; il lui sembla recevoir un coup universel depuis la tête jusqu'aux pieds dans tout le corps; il fut suivi d'un tremblement vif & violent dans le tronc qui se dissipa petit à petit dans quelques secondes; il fut quelques minutes avant de reprendre ses esprits au point de connoître ce dont il s'agissoit, car il ne vit point l'étincelle, quoique son oeil fût tout près du premier conducteur, d'où elle frappa le revers de sa main; il n'entendit pas plus le bruit du coup, quoique les assistans disent qu'il avoit été considérable; il ne sentit pas davantage en particulier le coup sur sa main, quoiqu'il vit ensuite qu'il y avoit causé une enflure de la grosseur d'une chevrotine ou d'une balle de pistolet. Ses bras & le derrière de son col restèrent un peu engourdis le reste de la soirée, & sa poitrine fut affectée pendant une semaine comme si elle eût été brisée. Par cette expérience on peut connoître le danger qu'il y a, même avec les plus grandes précautions, pour l'opérateur quand il fait ces expériences avec de gros pots; car on ne peut pas douter que plusieurs étant chargés en plein ne soient capables de tuer un homme, comme ils ont auparavant tué un poulet d'inde, en les augmentant à proportion de la taille.
_LETTRE XVI._
_De M. B. FRANKLIN Écuyer_ _de Philadelphie_
_à M. D'ALIBARD, à Paris._
_29 Juin 1755._
MONSIEUR,