Chapter 5

Cette large surface métallique soutient une atmosphère électrique beaucoup plus grande que n'en soutiendroit une verge de fer cinquante fois plus pesante. Il est suspendu par des fils de soye; & lorsqu'il est chargé, il frappe à environ deux pouces de distance, un coup assez fort pour causer de la douleur aux articulations du doigt. Qu'un homme sur le plancher présente la pointe d'une aiguille à 12. pouces ou plus de distance; tandis que l'aiguille est ainsi présentée, le conducteur ne sauroit être chargé, la pointe tirant le feu aussi promptement qu'il est poussé par le globe électrique: chargez-le, & présentez alors la pointe à la même distance, & il sera déchargé en un instant. Dans l'obscurité vous pouvez voir une lumiére sur la pointe, lorsqu'on fait l'expérience, & si la personne qui tient la pointe est sur un gâteau de cire, elle sera électrisée en recevant le feu à cette distance. Essayez de tirer de l'électricité avec un corps émoussé, tel qu'un morceau de fer arondi & poli à l'extrémité (je me sers du poinçon d'un Orfévre, de l'épaisseur d'un pouce) il faut que vous l'approchiez à la distance de trois pouces, avant de pouvoir faire l'opération, & elle se fait alors avec un coup & un craquement. Comme le tube de carton pend librement sur des fils de soye, lorsque vous en approchez le morceau de fer, il s'avance pareillement vers ce morceau de fer, étant attiré pendant tout le tems qu'il est chargé; mais si au même instant la pointe est présentée comme auparavant, il se retire, parce qu'il est déchargé par la pointe.

«On ne doit pas prendre à la rigueur tout ce que M. Franklin dit ici du pouvoir & de l'effet des pointes, comme l'ont observé plusieurs de ses Critiques; mais aussi il s'en faut beaucoup qu'on doive tirer de leurs observations toutes les conséquences qu'ils prétendent en résulter. L'un accorde un avantage considérable aux corps pointus sur ceux qui sont arondis ou émoussés, soit pour pousser, soit pour tirer la matière électrique; & veut que la première observation de cet effet soit attribuée à un Européen, comme si notre auteur cherchoit à s'en emparer lui-seul; un autre pour avoir remarqué qu'une pointe d'aiguille présentée à un pied de distance d'un conducteur n'empêche pas qu'on n'en tire quelques étincelles, s'imagine avoir fait une des plus importantes découvertes: que le pouvoir des pointes est une chimère, & que toute la Théorie du Tonnerre est détruite par cette seule observation; d'autres enfin se laissant emporter au gré de leur imagination, vont s'égarer dans des sistêmes dont l'obscurité fait le seul mérite. Mais il n'est pas encore tems de parler de ces différens sentimens; le détail en trouvera mieux sa place dans la suite de cet ouvrage.»

LETTRE II. DE B. FRANKLIN, Écuyer _de Philadelphie_,

À C. C. Écuyer à la nouvelle York. 1751. MONSIEUR,

Je fais aux principales questions contenuës dans votre lettre du 28. du courant, une réponse telle que l'embarras de mes affaires présentes me le permet, & je vous demande la permission de vous renvoyer à la dernière piéce du recueil imprimé de mes écrits, pour vous expliquer plus amplement la différence entre ce qui est apellé _électrique par soi_ & _non électrique_. Quand vous aurez eu le tems de lire & d'examiner ces écrits, je tâcherai de faire quelques-unes des nouvelles expériences que vous proposez, & que vous croyez plus capables de nous éclairer & de nous satisfaire l'un & l'autre sur ce sujet. Je vous serai toujours fort obligé de me communiquer les remarques, objections, &c. qui peuvent se présenter à vous.

Je suis avec un sincère respect, Votre très-humble & très-obligé serviteur,

B. FRANKLIN.

QUESTIONS ET RÉPONSES;

_Auxquelles on renvoye dans la Lettre précédente._

1e. _Question_. En quoi consiste la différence entre un corps électrique & un corps non-électrique?

§ 21. _Réponse_. Les termes _électrique par soi_ & _non-électrique_ furent d'abord employés pour distinguer les corps dans la fausse supposition que les seuls corps apellés électriques par soi, contenoient dans leur substance la matiére électrique qui pouvoit être excitée par le frottement, être produite & en être tirée, & communiquée à ceux que l'on apelloit _non-électriques_, que l'on supposoit dépourvûs de cette matière; car le verre, &c. étant frotté, donnoit des signes qu'il contenoit de cette matière en piquant le doigt, en attirant & repoussant, &c. & qu'il pouvoit communiquer cette vertu aux métaux & à l'eau.

On découvrit dans la suite que le frottement du verre ne produisoit pas la matière électrique, à moins que l'on ne conservât une communication entre le corps frottant & le plancher; & les expériences suivantes prouvèrent que la matière électrique étoit réellement tirée de ces corps, que l'on avoit cru d'abord n'en contenir aucune: alors on douta que le verre & les autres corps apellés électriques par soi, eussent réellement en eux-mêmes quelque matière électrique; puisque, selon les apparences, ils n'en fournissoient aucune autre que celle qu'ils tiroient d'abord de ces corps qui avoient été appellés non électriques; mais quelques-unes de mes expériences prouvent que le verre en contient une grande quantité; & je soupçonne à présent qu'elle est répanduë assez également dans toute la matière du globe terrestre.

Dès-lors on peut abandonner, comme impropres, les termes _électrique par soi_, & _non-électrique_; & puisque la seule différence est que quelques corps conduisent la matière électrique, & que les autres ne la conduisent pas, on peut mettre en leur place les termes _conducteurs_ & _non-conducteurs_.

Si quelque partie de matière électrique est appliquée à un morceau de matière conductrice, elle le pénètre, coule au travers, ou se répand également sur sa surface; si elle est appliquée à un morceau de matière non conductrice, elle ne fera ni l'un ni l'autre. Il n'y a de conducteurs parfaits de la matière électrique, que les métaux & l'eau; les autres corps ne le sont qu'à proportion qu'il entre dans leur composition du mêlange de ceux-ci; s'il n'y en a pas plus ou moins, ils ne seront point du tout conducteurs.[10] Ceci, soit dit en passant, montre entre les métaux & l'eau un nouveau rapport que l'on ignoroit jusqu'à présent.

[Note 10: Cette proposition a été trouvée depuis trop générale: M. Wilson ayant découvert que la cire fonduë & la résine sont aussi conducteurs. On pourroit y ajoûter beaucoup d'autres exemples semblables, comme celui de l'eau qui est un des plus excellens conducteurs d'électricité tant qu'elle conserve sa fluidité, & qui cesse de l'être, dès qu'elle la perd.]

Je vais tâcher d'éclaircir cela par une comparaison, qui cependant n'en peut donner qu'une foible analogie. La matière électrique passe au travers des conducteurs, comme l'eau passe au travers d'une pierre poreuse, ou se répand sur leur surface, comme l'eau se répand sur une pierre moüillée; mais quand cette matière est appliquée à des corps non conducteurs, c'est comme l'eau qui dégoutte sur une pierre grasse; elle ne la pénétre point, ne passe point à travers, ne s'étend point sur sa surface; mais elle reste par gouttes sur les endroits où elle tombe. Voyez à cet égard ma dernière piéce imprimée.

2e. _Question_. Quels sont les effets de l'air dans les expériences électriques?

22. _Réponse_. Voici tous ceux que j'ai remarqués jusqu'à présent; l'air humide reçoit & conduit la matière électrique à proportion de son humidité; l'air parfaitement sec ne le fait point du tout; l'air doit donc être mis dans la classe des non-conducteurs. L'air sec aide à fixer l'atmosphère électrique autour du corps qu'elle environne, & en empêche la dissipation; car dans le vuide elle se dissipe aisément, & les pointes agissent plus fortement; c'est-à-dire, elles poussent ou attirent la matière électrique plus librement & à de plus grandes distances; en sorte que l'air survenant met quelque sorte d'obstacle à ce qu'elle passe d'un corps à un autre. Une bouteille électrique bien propre garnie de son fil-d'archal, remplie d'air au lieu d'eau, ne se chargera, & ne donnera pas plus de choc que si elle étoit remplie de verre pulvérisé; mais étant vuide d'air, elle produit autant d'effet que si elle étoit remplie d'eau. Cependant une atmosphère électrique & l'air ne semblent pas s'exclure l'un l'autre, car nous respirons librement dans une pareille atmosphère, & l'air sec passeroit au travers de cet atmosphère, sans la déplacer ni la disperser. Je doute que le vent Nord-ouest, le plus sec & le plus fort, pût la dissiper.

23. J'électrisai une fois une grosse boule de liége suspenduë au bout d'un fil de soye, long de trois pieds, dont je tenois l'autre bout dans mes doigts: je la fis tourner cent fois en rond comme une fronde, le plus rapidement qu'il me fut possible: elle n'en conserva pas moins son atmosphère électrique, quoiqu'elle eût nécessairement traversé 800. verges[11] d'air, en supposant que dans la rotation mon bras augmentoit d'un pied le demi-diamètre du cercle.

[Note 11: Environ 400. toises.]

Par l'air parfaitement sec, j'entens le plus sec, que nous puissions avoir; car peut-être n'en avons-nous jamais qui soit parfaitement purgé d'humidité. Une atmosphère électrique formée autour d'un gros fil-d'archal introduit dans une grosse bouteille pleine d'air, n'en fait pas sortir la moindre partie de cet air; & si on détruit cette atmosphère, aucun air ne s'y précipite, comme je l'ai découvert par une expérience très-curieuse, faite avec soin; d'où nous avons conclu que l'élasticité de l'air n'en est point du tout affectée.

LETTRE III.

18. _Juillet_ 1747.

MONSIEUR,

La peine indispensable de copier de longues lettres, qui peut-être, lorsqu'elles vous sont renduës, ne contiennent rien de nouveau ou d'intéressant pour vous (tant est rapide le progrès que l'on a fait en Europe dans l'Électricité) me décourage presque de vous en écrire davantage sur ce sujet. Je ne puis cependant me dispenser de vous communiquer encore quelques observations sur la merveilleuse bouteille de M. de Muschenbroek.

§. 24. Le corps non-électrique contenu dans la bouteille, étant électrisé, diffère du corps non-électrique électrisé hors de la bouteille, en ce que le feu électrique du dernier est accumulé à _sa surface_, & forme librement à l'entour une atmosphère électrique d'une étenduë considérable; au lieu que le feu électrique est comprimé dans la substance du premier que le verre borne de toutes parts. [12]

[Note 12: Nous avons découvert depuis que le feu de la bouteille n'est pas contenu dans le corps non-électrique, mais dans _le verre_.]

25. En même-tems que le fil-d'archal & le dedans de la bouteille, &c. sont électrisés _positivement_ ou _plus_, le dehors de la bouteille est électrisé _négativement_ ou _moins_ dans une éxacte proportion; c'est-à-dire, que telle que soit la quantité de feu électrique qui passe dans l'intérieur, il en sort de l'extérieur une égale quantité. Pour concevoir ceci, supposez que la quantité commune d'électricité dans chaque surface de la bouteille, avant le commencement de l'opération soit égale à 20; supposez encore qu'à chaque coups de tube, ou à chaque tour du globe il y entre une quantité égale à 1; alors après le premier coup la quantité contenuë dans le fil-d'archal & le dedans de la bouteille sera 21, dans le dehors elle ne sera plus que 19: après le second la partie intérieure aura 22, l'extérieure 18: & ainsi après le le vingtième coup, la partie intérieure aura une quantité de feu électrique égale à 40; celle de la partie extérieure sera égale à zero, & l'opération finit là, car il n'en peut plus être poussé dans la partie intérieure, lorsqu'il n'en peut plus être tiré de la partie extérieure. Si vous essayez d'en introduire davantage il est rejetté par le fil-d'archal, ou casse la bouteille avec un craquement sensible.

26. L'équilibre ne sauroit être rétabli dans la bouteille par la communication _intime_ ou le contact des parties, mais seulement par une communication formée au dehors de la bouteille entre l'intérieur & l'extérieur, par le moyen de quelque corps conducteur qui les touche tous deux, soit en même-tems, auquel cas l'équilibre est rétabli avec une violence & une rapidité inexprimables; soit alternativement, auquel cas il est rétabli par dégrés.

27. Comme il ne peut plus être poussé de feu électrique au dedans de la bouteille, lorsque tout celui du dehors est épuisé; de même dans une bouteille non encore électrisée, on ne sauroit en pousser dans le dedans, lorsqu'il n'en peut sortir du dehors: ce qui arrive ou quand le fond est trop épais, ou quand la bouteille est placée sur un corps originairement électrique. Et réciproquement lorsque la bouteille est électrisée, on ne peut tirer de son intérieur, qu'une assez petite quantité de feu électrique, en touchant le fil-d'archal, à moins qu'une quantité égale ne puisse en même-tems être renduë à l'extérieur. Ainsi posez une bouteille électrisée sur un verre net, ou sur de la cire séche, & vous aurez beau toucher le fil-d'archal, vous n'en pourrez tirer d'étincelle. Posez-la sur un corps non électrique, touchez le fil-d'archal, & le feu en sortira en très-peu de tems; mais il sortira beaucoup-plus vîte encore, si vous formez une communication directe, comme il a été dit ci-dessus, tant ces deux états d'électricité le _plus_ & _le moins_ sont merveilleusement combinés, & balancés dans cette bouteille miraculeuse; ils sont disposés & proportionnés entr'eux d'une manière qui surpasse mon intelligence. La bouteille électrisée est en sens contraire comme le récipient de la machine pneumatique, dont on a vuidé l'air: si l'on ouvroit le robinet l'équilibre seroit rétabli dans un instant au dedans & au dehors du récipient; mais ici, nous avons une bouteille qui contient en même-tems un _plein_ de feu électrique, & un _vuide_ de ce même feu; & quoique le passage de l'un à l'autre paroisse libre, que le plein presse violemment pour se dilater, & que le vuide affamé semble attirer avec une égale violence pour se remplir, _l'équilibre_ ne peut cependant être rétabli entr'eux que par le moyen d'une communication au dehors de la bouteille.

L'ébranlement des nerfs, ou plutôt la convulsion est occasionnée par le passage subit du feu à travers le corps qui le transmet du dedans au dehors de la bouteille: le feu prend la voye la plus courte, comme M. _Watson_ l'a judicieusement observé; mais il ne paroît par aucune expérience, qu'afin qu'une personne reçoive le coup, la communication avec le plancher lui soit nécessaire. Car celui qui tient la bouteille d'une main, & qui touche de l'autre le fil-d'archal, sera également frappé, quoique ses souliers soient secs, ou même qu'il soit sur un gâteau de cire, comme dans toute autre circonstance. Pour ce qui est de l'attouchement du fil-d'archal ou du canon du fusil (car cela revient au même) le feu ne passe point du doigt qui touche au fil-d'archal, comme on le suppose, mais du fil-d'archal au doigt; de là traversant le corps, il passe à l'autre main, & ainsi jusqu'à l'extérieur de la bouteille.

EXPÉRIENCES

_Qui confirment ce qui vient d'être avancé._

EXPÉRIENCE I.

Placez une fiole électrisée sur de la cire; tenez à la main une petite boule de liége suspenduë par un fil de soye séche: approchez-la du fil-d'archal, elle sera d'abord attirée & ensuite repoussée. Lorsqu'elle est dans cet état de répulsion, baissez la main, afin que la boule se trouve vis-à-vis le fond de la bouteille; elle sera promptement & fortement attirée jusqu'à ce qu'elle ait communiqué son feu.

Si la bouteille avoit repris, comme son fil-d'archal, une atmosphère électrique, le liége électrisé seroit également repoussé par l'une comme par l'autre.

«Quand on tient dans sa main une bouteille bien électrisée, on aperçoit sur tout dans l'obscurité une aigrette lumineuse au haut du crochet, & on entend le sifflement de la matière électrique qui s'échape dans l'air par cette voye. Si dans cet état l'on pose la bouteille sur un support électrique de verre, de résine, &c. l'aigrette disparoît & le sifflement cesse. Cette observation suffiroit seule pour prouver que la bouteille doit se décharger plus lentement quand elle est sur un support électrique, que quand elle est sur un non-électrique. Un célebre Physicien a cependant cru remarquer le contraire; & c'est sur sa parole que le critique de M. Fr. sans s'être assûré par lui-même de la vérité du fait, lui adresse cette question[13]: _Pourquoi dans vos expériences la posez-vous toujours_ (cette bouteille) _sur de la cire ou sur du verre? Ne savez-vous pas_, continue-t-il, _qu'étant ainsi placée sur un corps originairement électrique, elle perd promptement sa vertu?_

[Note 13: Lettre sur l'Electr. pag. 99.]

»Voici les précautions que j'ai prises pour faire cette expérience.

1º. J'ai choisi deux bouteilles les plus égales qu'il m'a été possible de trouver en matière, en forme, en dimensions, en poids & en capacité: 2º. Les tenant toutes deux à la main, je les ai électrisées également & en même tems au même conducteur; & pour m'assûrer qu'elles étoient également chargées, j'ai fait toucher le crochet de l'une à celui de l'autre: 3º. Je les ai ensuite posées en même-tems l'une sur un plateau de verre, l'autre sur un plateau de bois à peu près égal, placés sur une table l'un à un bout, & l'autre à l'autre, au milieu d'une chambre. 4º. Après les avoir laissées en cet état pendant plusieurs heures, j'ai fait l'expérience de Leyde avec chacune de ces deux bouteilles, & j'ai trouvé que la commotion donnée par la bouteille posée sur le support électrique, étoit la plus forte.

»Après avoir recommencé plusieurs fois la même expérience, tantôt de la même façon, & tantôt en changeant les bouteilles de place, j'ai toujours eu le même succès. On doit en conclure que notre Critique n'a pas raison d'éxiger de M. Fr. que la bouteille électrisée soit placée sur un support non électrique pour faire la première expérience.

»Objecter que _si l'on veut de bonne foi savoir & montrer l'état naturel & véritable de la surface extérieure ou du bas de la bouteille, il ne faut la poser ni sur de la cire ni sur du verre, puisque cela-seul peut faire changer d'état à l'une des deux surfaces, & qu'il convient de la laisser dans toutes les circonstances où elle étoit lorsqu'on la chargeoit d'électricité, &c._ c'est faire connoître qu'on n'entend pas ce dont il s'agit, ou tout au moins que l'on perd son point de vûe; c'est oublier que la bouteille électrisée est dans un état tout opposé à celui de la bouteille qu'on électrise. Celle-ci reçoit sur une de ses surfaces, & perd d'autant sur l'autre; ce qui se passe en celle-là est précisément le contraire, & encore quelque chose de plus, si la bouteille est soutenuë sur un support électrique. M. Fr. a donc raison de la mettre dans la situation la plus favorable à ses vuës, lorsqu'il veut éprouver la force, l'effet, la différence & la manière d'être de chacune de ses surfaces. L'on sent bien que s'il traitoit la bouteille électrisée comme on veut le lui enseigner, il trouveroit en pure perte & la force & l'effet d'une de ses surfaces. Ingénieux comme l'est cet illustre Américain, consommé dans les recherches électriques, où il a fait lui-seul plus de progrès que tous les autres physiciens ensemble, pouvons-nous douter qu'il n'ait tenté des moyens aussi simples que ceux qu'on veut lui apprendre?»

EXPÉRIENCE II.

Fig. 3. D'un fil-d'archal courbé (_a_) & affermi sur une table, faites pendre un fil de lin (_b_) à ls distance d'un demi-pouce du ventre de la fiole (_c_) électrisée & posée sur de la cire: touchez avec le doigt le fil-d'archal de la fiole à plusieurs reprises; & à chaque attouchement vous verrez le fil aussitôt attiré par la bouteille. (Cette expérience réussit encore mieux avec un vinaigrier, ou tel autre vase bombé qu'on voudra.) Dès que vous tirez du feu de la partie intérieure en touchant le fil-d'archal, la partie extérieure de la bouteille en attire une égale quantité par le fil.

EXPÉRIENCE III.

Fig. 4. Faites tenir un fil-d'archal dans le plomb dont le bas de la bouteille est armé (_d_), de sorte qu'en faisant un coude pour se relever perpendiculairement, l'anneau qui le termine se trouve de niveau avec le haut ou l'anneau du fil-d'archal qui entre dans le liége (_e_) à trois ou quatre pouces de distance. Alors électrisez la bouteille & posez-la sur de la cire. Si un morceau de liége suspendu par un fil de soye tombe entre les deux fils-d'archal, il jouëra continuellement de l'un à l'autre jusqu'à ce que la bouteille ne soit plus électrisée: la raison en est qu'il charrie & apporte le feu du dedans au dehors de la bouteille jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli.

«Les objections que l'on fait contre cette troisiéme expérience, ou plutôt les faits que l'on oppose aux conséquences qui en résultent, doivent être partagés en deux classes. Je vais répondre à ceux de la premiere, & ceux de la seconde trouveront place ailleurs; notre auteur ayant examiné à fond la différence que l'on a remarquée entre un corps électrisé par un globe de verre, & un autre électrisé par un globe de soufre.[14].

[Note 14: Voyez vers la fin les Lettres 7, 8 & 9.]

»Comment notre critique, si clairvoyant d'ailleurs, a-t-il pû méconnoître l'effet des pointes dans l'expérience qu'il propose pour objection, pag. 102 & 103? Il avoit déjà déclaré dans la page précédente qu'il préféroit une petite feuille de métal aux boulettes de liége dont s'est servi M. Franklin: il s'en sert encore ici pour prouver que la surface extérieure de la bouteille électrisée n'attire pas ce que sa surface intérieure a repoussé, sans faire attention qu'en vertu du pouvoir des pointes, cette feuille métallique est dépouillée de son atmosphère électrique avant de pouvoir être attirée; je dis plus, c'est qu'elle est alors dans un état d'électricité négative, aussi bien que l'extérieur de la bouteille, & c'est pour cela qu'elle est repoussée. Il ne lui arrive en cet endroit que ce qui lui est arrivé auprès du fil-d'archal plongé dans la bouteille. La feuille du métal s'y est souvent électrisée sans toucher le crochet, de même elle se _désélectrise_ sans toucher le ventre; après quoi elle en est repoussée; car c'est une vérité reconnue que les corps électrisés négativement se repoussent de même que ceux qui le sont positivement. Que notre critique substituë à sa feuille de métal ou une petite boule de liége, à l'imitation de notre auteur, ou une balle de métal,[15] comme je l'ai souvent éprouvé, je lui serai garant d'un succès aussi complet que celui qu'il entreprend de contester.

[Note 15: On peut en avoir d'aussi légéres que du liége.]

»Quant à l'expérience que l'on nous oppose, pag. 104. & suivantes, le R. P. Beccaria m'a dispensé de me mettre en frais pour y répondre. _Voy. son Liv. I. de l'Électricité Artificielle, chap. II._»

EXPÉRIENCE IV.

Fig. 5. Placez une fiole électrisée sur de la cire: prenez un fil-d'archal (_g_) qui ait la forme d'un C: que ses extrémités, lorsqu'il est bandé, soient tellement éloignées, que la supérieure puisse toucher le fil-d'archal de la bouteille, tandis que l'inférieure en touche le ventre. Attachez-en la partie extérieure sur un bâton de cire d'Espagne (_h_), qui servira comme de manche: appliquez d'abord son extrémité inférieure au fond extérieur de la bouteille, & approchez par dégrés son extrémité supérieure du fil-d'archal qui est dans le liége, vous y verrez les étincelles se suivre successivement jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli; touchez d'abord le haut, & en approchant l'autre extrémité du fond, vous aurez un courant de feu continuel du dedans au dehors de la bouteille: touchez le haut & le bas en même tems, & l'équilibre sera bientôt rétabli, le fil-d'archal courbé formant la communication de l'intérieur à l'extérieur.