Comme vous nous avez engagés dans les Expériences électriques, en
envoyant à notre Société Littéraire un Tube avec les instructions
nécessaires pour s'en servir; & comme notre respectable Fondateur nous a
mis en état de porter ces Expériences à une plus grande perfection par
le magnifique présent qu'il nous a fait d'un Laboratoire électrique
complet, il est convenable que vous soyez l'un & l'autre informés de
tems en tems des progrès que nous faisons à cet égard. Ce fut dans cette
intention que j'écrivis, & que je vous envoyais mes premières réfléxions
sur ce sujet, desirant, puisque je n'ai point l'honneur d'être en
correspondance directe avec ce généreux Bienfaiteur de notre Société
littéraire, qu'elles pûssent lui être communiquées par votre entremise.
C'est dans cette même vûë que j'écris encore, & que je vous envoye ces
nouvelles observations. Si vous n'y trouvez rien d'intéressant (ce qui
est très-possible, attendu la multitude de sçavans en Europe qui sont
continuellement occupés aux mêmes recherches) elles vous prouveront du
moins que nous n'avons pas négligé les instrumens qui nous ont été mis
entre les mains, & que, s'ils ne nous ont pas servi à faire des
découvertes intéressantes, quelle qu'en puisse être la cause, ce n'est
pas manque de zêle ni d'application.
Je suis, &c. B. FRANKLIN.
OPINIONS
ET
CONJECTURES
_Sur les propriétés & sur les effets de la matière électrique qui
résultent des Expériences & observations faites à Philadelphie. 1749._
§. 1. La matière électrique est composée de particules extrèmement
subtiles, puisqu'elle peut traverser la matière commune, même les métaux
les plus denses, avec tant de facilité & de liberté qu'elle n'éprouve
aucune résistance sensible.
2. Si quelqu'un doutoit que la matière électrique passât à travers la
substance des corps, mais seulement sur & le long de leur surface,
l'expérience de Leyde faite avec un grand vase de verre électrisé, dont
le coup seroit tiré à travers son propre corps suffiroit probablement
pour le convaincre.
3. La matière électrique diffère de la matière commune en ce que les
parties de celle-ci s'attirent mutuellement, & que les parties de la
première se repoussent mutuellement; de-là vient la divergence apparante
dans un courant d'écoulemens électriques.
4. Mais quoique les particules de matière électrique se repoussent l'une
l'autre, elles sont fortement attirées par toute autre matière[9]: ceci
doit s'entendre de celle qui en est susceptible.
[Note 9: Voyez les ingénieux essais sur l'Électricité par M. Ellicot
dans les Transact. Phil.]
5. De ces trois choses, sçavoir l'extrême subtilité de la matière
électrique, la mutuelle répulsion de ses parties, & la forte attraction
entr'elles & une autre matière, il en résulte cet effet, que quand une
quantité de matière électrique est appliquée à une masse de matière
commune d'une grosseur & d'une longueur sensibles, qui n'a pas déjà
acquis sa quantité, elle se répand aussitôt également dans la totalité.
6. Ainsi la matière commune est une espèce d'éponge pour le fluide
électrique; une éponge ne recevroit pas l'eau, si les parties de l'eau
n'étoient plus petites que les pores de l'éponge: elle ne la recevroit
que bien lentement, s'il n'y avoit pas une attraction mutuelle entre ses
parties & celles de l'éponge: celle-ci s'en imbiberoit plus promptement,
si l'attraction réciproque entre les parties de l'eau n'y mettoit pas un
obstacle, puisqu'il doit y avoir quelque force employée pour les
séparer: enfin l'imbibition seroit très-rapide, si au lieu d'attraction
il y avoit entre les parties de l'eau une répulsion mutuelle qui
concourût avec l'attraction de l'éponge. C'est précisément là le cas où
se trouvent la matière électrique & la matière commune.
7. Mais dans la matière commune il y a (généralement parlant) autant de
matière électrique qu'elle peut en contenir dans sa substance. Si l'on
en ajoûte davantage, le surplus reste sur la surface, & forme ce que
nous appellons une Atmosphère électrique, & l'on dit alors que le corps
est électrisé.
8. On suppose que toute sorte de matière commune n'attire pas ni ne
retient pas la matière électrique avec une égale force & une égale
activité pour les raisons que nous donnerons dans la suite, & que les
corps appellés originairement électriques, comme le verre, &c.
l'attirent & la retiennent plus fortement, & en contiennent la plus
grande quantité.
9. Nous sçavons que le fluide électrique est dans la matière commune,
parce que nous pouvons le pomper & l'en faire sortir par le moyen du
globe ou du tube: nous sçavons que la matière commune en a à peu près
autant qu'elle en peut contenir, parce que, quand nous en ajoûtons un
peu plus à une portion quelconque, cette quantité ajoûtée n'y entre
point, mais forme une atmosphère électrique: & nous sçavons que la
matière commune n'en a pas (généralement parlant) plus qu'elle n'en peut
contenir; autrement toutes ses parties détachées se repousseroient l'une
l'autre, comme elles font constamment, lorsqu'elles ont des atmosphères
électriques.
10. Nous ne sommes pas encore instruits des usages avantageux attachés à
ce fluide électrique dans la création, quoique nous ne puissions douter
qu'il n'y en ait, & même de très-considérables; mais nous pouvons
apercevoir quelques pernicieuses conséquences, qui résulteroient d'une
plus grande proportion de ce fluide; car si ce globe où nous vivons, en
avoit autant à proportion que nous en pouvons donner à un globe de fer,
de bois, ou autre chose semblable, les particules de poussière, ou
d'autre matière légère, qui en sont détachées, non-seulement se
repousseroient l'une l'autre par la vertu de leurs atmosphères
électriques séparées, mais encore seroient repoussées de la terre &
seroient difficilement amenées à s'y réunir. Dès-là notre air seroit
continuellement & de plus en plus embarrassé de matières étrangéres, &
cesseroit d'être propre pour la respiration. Cette réfléxion nous
présente une nouvelle occasion d'adorer cette souveraine Sagesse qui a
fait toutes choses avec poids & mesure.
11. Si l'on suppose une portion de matière commune entièrement dépourvûë
de matière électrique, & que l'on en approche une simple particule de
cette dernière, elle sera attirée, entrera dans le corps, & prendra
place dans le centre, ou à l'endroit dans lequel l'attraction est égale
de toutes parts; s'il y entre un plus grand nombre de particules
électriques, elles prennent leur place dans l'endroit où la balance est
égale entre l'attraction de la matière commune & leur propre répulsion
mutuelle. On suppose que ces particules forment des triangles dont les
côtés se raccourcissent à proportion que leur nombre augmente, jusqu'à
ce que la matière commune en ait tant attiré que tout son pouvoir de
comprimer les triangles par l'attraction, soit égal à tout leur pouvoir
de s'étendre elles-mêmes par la répulsion, & alors cette portion de
matière n'en recevra plus.
12. Lorsqu'une partie de cette quantité naturelle de fluide électrique
est chassée d'une portion de matière commune, on suppose que les
triangles formés par le reste s'élargissent par la répulsion mutuelle
des parties jusqu'à ce qu'ils occupent cette portion en entier.
13. Lorsque la quantité de fluide électrique qui a été enlevée à une
portion de matière commune, lui est renduë, elle y entre, les triangles
dilatés étant comprimés de nouveau, jusqu'à ce qu'il y ait place pour la
totalité.
14. Pour expliquer ceci, prenez deux pommes ou deux boules de bois, ou
d'autre matière, chacune ayant sa quantité naturelle de fluide
électrique; suspendez-les au plat-fond par des fils de soye: appliquez
le fil d'archal d'une bouteille bien chargée que vous tiendrez à la
main, à l'une de ces boules A. (Fig. 1.) & elle recevra du fil d'archal
une quantité de fluide électrique, mais elle ne s'en imbibera point, en
étant déjà pleine. C'est pourquoi le fluide volera autour de sa surface,
& y formera une atmosphère électrique. Amenez A en contact avec B, &
elle lui communiquera la moitié du fluide électrique qu'elle a reçû; de
sorte que toutes deux auront une atmosphère électrique, & par conséquent
se repousseront l'une l'autre: supprimez ces atmosphères en touchant les
boules, & laissez-les dans leur état naturel, alors ayant attaché un
bâton de cire d'Espagne au milieu de la bouteille pour lui servir de
manche, appliquez-en le fil d'archal à A, & qu'en même-tems les parois
de cette bouteille touchent B; de cette sorte une quantité de fluide
électrique sera chassée de B, & poussée sur A, ainsi A aura un excès de
ce fluide électrique qui forme une atmosphère autour de lui, & B sera
privé éxactement de cette même quantité: maintenant ramenez les boules
en contact, & l'atmosphère électrique ne sera pas divisée entre A & B
dans deux plus petites atmosphères comme ci-devant, car B absorbera
toute l'atmosphère de A, & les deux boules se retrouveront dans leur
état naturel.
15. La forme de l'atmosphère électrique est celle du corps qu'elle
environne. Cette forme peut être renduë visible dans un air calme, en
excitant une fumée de résine séche, que l'on versera dans une cuillier à
caffé sous le corps électrisé; elle sera attirée & s'étendra d'elle-même
également sur tous les côtés, couvrant & cachant le corps. Elle prend
cette forme, parce qu'elle est attirée de tous les côtés de la surface
du corps, quoiqu'elle ne puisse entrer dans sa substance qui est déjà
remplie; sans cette attraction, elle ne demeureroit pas autour du corps,
mais elle se dissiperoit en l'air.
16. L'atmosphère des particules électriques qui environnent une sphère
électrisée, n'est pas plus disposée à l'abandonner, ni plus aisément
tirée d'un côté de la sphère que de l'autre, parce qu'elle est également
attirée de toutes parts. Mais ce cas n'est pas le même pour les corps
d'une autre figure. Dans un cube elle est plus facilement tirée des
angles que des surfaces planes, & ainsi des angles d'un corps de toute
autre figure, & toujours plus facilement de l'angle le plus aigu. Si
donc un corps figuré comme A B C D E dans la Fig. 2. est électrisé, ou à
une atmosphère qui lui soit communiquée; & si nous considérons chaque
côté comme une base sur laquelle les particules électriques reposent, &
par laquelle elles sont attirées, on peut voir en imaginant une ligne de
A en F, & une autre de F en G, que la portion d'atmosphère enfermée dans
F A E G, a la ligne A E pour base. De même la portion d'atmosphère
enfermée dans H A B I, a la ligne A B pour base, & pareillement la
portion enfermée dans K B C L, a B C pour appui, & de même sur l'autre
côté de la figure. Maintenant si vous tirez cette atmosphère avec
quelque corps poli & émoussé, & que vous l'approchiez du milieu du côté
A B, il faut venir fort près avant que la force de votre attracteur
excède la force ou le pouvoir, avec lequel ce côté maintient son
atmosphère: mais il y a une petite portion entre I B K, qui a moins de
surface pour s'y appuyer & en être attirée que les portions voisines,
tandis qu'il y a d'ailleurs une répulsion mutuelle entre ses particules
& les particules de ces portions; vous pouvez donc venir à bout de la
tirer avec plus de facilité, & à une plus grande distance. Entre F A H,
il y a une plus grande portion qui a encore une moindre surface pour s'y
appuyer & pour en être attirée; c'est pourquoi vous pouvez toujours
l'enlever plus facilement. Mais la plus grande facilité se rencontre
entre L C M, où la quantité est la plus abondante, & où la surface pour
l'attirer & la retenir est la plus petite. Lorsque vous avez enlevé une
de ces portions angulaires du fluide, une autre prend sa place, par un
effet de la fluidité naturelle & de la répulsion mutuelle dont nous
avons parlé ci devant; & ainsi l'atmosphère continuë de couler vers cet
angle comme un courant, jusqu'à ce qu'il n'en reste plus. Les extrémités
de ces portions d'atmosphère sur ces parties angulaires sont
pareillement à une plus grande distance du corps électrisé, comme on le
peut voir, en jettant les yeux sur la figure. La pointe de l'atmosphère
de l'angle C étant beaucoup plus loin de C qu'aucune partie de
l'atmosphère sur les lignes C B, ou B A; & outre la distance qui résulte
de la nature de la figure, là où l'attraction est moindre, les
particules doivent naturellement s'étendre à une plus grande distance
par leur mutuelle répulsion.
Sur ces principes fondamentaux nous supposons que les corps électrisés
déchargent leur atmosphère sur les corps non électrisés avec plus de
facilité & à une plus grande distance de leurs angles & de leurs pointes
que de leurs côtés unis. Les pointes la déchargent aussi dans l'air,
lorsque le corps a une trop grande atmosphère électrique, sans qu'il
soit besoin d'approcher quelque corps non-électrique, pour recevoir ce
qui est chassé; car l'air, quoiqu'originairement électrique, a toujours
plus ou moins d'eau, ou d'autres matières non-électriques mêlées avec
lui, lesquelles attirent & reçoivent ce qui est ainsi déchargé.
17. Mais les pointes ont la propriété de _tirer_, aussi bien que de
_pousser_ le fluide électrique à de plus grandes distances que ne le
peuvent faire les corps émoussés; c'est-à-dire, que comme la partie
pointuë d'un corps électrisé déchargera l'atmosphère de ce corps, ou la
communiquera plus loin à un autre corps, de même la pointe d'un corps
non électrisé tirera l'atmosphère électrique d'un corps électrisé de
beaucoup-plus loin qu'une partie plus émoussée du même corps
non-électrisé ne le pourroit faire. Ainsi une épingle tenuë par la tête,
& présentée par la pointe à un corps électrisé, tirera son atmosphère à
un pied de distance; mais si la tête étoit présentée au lieu de la
pointe, le même effet n'en résulteroit pas. Pour concevoir ceci, nous
pouvons considérer que, si une personne debout sur le plancher, tiroit
l'atmosphère électrique d'un corps électrisé, une pince de fer & une
aiguille à tricoter émoussée tenuës alternativement dans la main, &
présentées à cette intention ne l'attireroient pas avec des forces
différentes, à proportion de leurs différentes masses. Car l'homme, & ce
qu'il tient dans la main, soit grand, soit petit, sont unis avec la
masse commune de la matière non-électrisée; & la force avec laquelle il
tire, est la même dans les deux cas, puisqu'elle consiste dans la
différente proportion d'électricité dans le corps électrisé & dans cette
masse commune. Mais la force avec laquelle le corps électrisé retient
son atmosphère en l'attirant, est proportionnée à la surface sur
laquelle les particules sont placées. Par éxemple, quatre pieds quarrés
de cette surface retiennent leur atmosphère avec quatre fois autant de
force qu'un pied quarré retient son atmosphère; & comme en arrachant les
crins de la queuë d'un cheval, un degré de force insuffisant pour en
arracher une poignée à la fois, suffiroit pour la dépouiller crin à
crin; de même un corps émoussé que l'on présente, ne sauroit tirer
plusieurs parties à la fois; mais un corps pointu, sans une plus grande
force, les enléve aisément partie par partie.
18. Ces explications du pouvoir & de l'opération des pointes,
lorsqu'elles se présentèrent à moi pour la première fois, & tandis
qu'elles rouloient dans mon esprit, me parurent satisfaire à toutes les
difficultés; cependant depuis que je les ai mises par écrit & rapellées
à un examen plus sévère & plus réfléchi, j'avouë de bonne foi qu'il me
reste quelque doute 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 que l'on lit, & dont on découvre les défauts,
donne souvent occasion à un Lecteur ingénieux d'en trouver une plus
parfaite.
19. Le plus important pour nous n'est pas de sçavoir de quelle manière
la nature exécute ses loix; il nous suffit de connoître les loix
elles-mêmes. C'est un avantage réel de sçavoir qu'une porcelaine
abandonnée en l'air sans être soutenuë, tombera & se brisera
immanquablement; mais de sçavoir _comment_ elle tombe & _pourquoi_ elle
se brise c'est une matière de pure spéculation. Ces connoissances sont
agréables à la vérité, mais sans elles nous pouvons garantir notre
porcelaine.
20. Ainsi dans le cas présent il pouroit être de quelque usage pour le
genre humain de connoître le pouvoir des pointes, quoique nous ne
fussions jamais en état d'en donner une explication précise. Les
expériences suivantes montrent ce pouvoir. J'ai un premier conducteur
fort large, composé de plusieurs feüilles minces de carton, ajusté en
forme de tube d'environ dix pieds de longueur & d'un pied de diamètre.
Il est couvert de papier d'Hollande relevé en bosse & presque tout doré.
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,