Charge (physique)

“ Il en résulte encore que, si l’on veut calculer les potentiels produits à l’instant , en un point situé à grande distance , par rapport aux dimensions de l’électron, par un électron de charge dont le centre parcourt une trajectoire qui le fait passer à l’instant au point (fig. 1) , les formules (1) deviendront :
III. — De ces potentiels, les composantes des deux champs électrique et magnétique au point se déduisent par les formules connues :
Pour prendre les dérivées, il importe de bien remarquer comment dépendent de et de ”

“ Des considérations théoriques conduisent à concevoir que l’inertie de la particule est précisément due à son état de charge en mouvement, la vitesse d’une charge électrique en mouvement ne pouvant être modifiée sans dépense d’énergie. ”

“ Venons-en maintenant à l’énergie de la matière ; nous pouvons également parvenir à en déterminer la valeur absolue. Mais l’énergie d’un corps au repos n’est pas nulle, comme on pourrait le conjecturer, elle est égale au produit de la masse du corps par le carré de la vitesse de la lumière. ”

“ Si elle s'occupe, par exemple, de la pesanteur qui n'est qu'un cas particulier de l'attraction universelle, elle l'étudie à travers les circonstances qui la compliquent, dans les solides, les liquides, les gaz.
Tout en étant plus complexe, la physique reste très générale, en ce sens que les propriétés qu'elle étudie sont communes à tous les corps : pesanteur, chaleur, électricité et même lumière. ”

“ On pourra faire observer qu’en ce qui concerne le poids, toute matière n’est pas nécessairement pondérable et que la physique considère précisément une matière impondérable, l’éther, qui n’a d’ailleurs qu’une existence logique fondée sur la nécessité d’expliquer la propagation de la chaleur, de la lumière ou de l’électricité ; qu’en ce qui concerne la masse, c’est-à-dire le paramètre mécanique, son emploi revient, en somme, à faire intervenir l’énergie ou un élément, la force, qui est en liaison avec celle-ci, et par conséquent, à définir la matière par l’énergie ”

“ Dans l'étude de toutes les sciences, il faut commencer par ce qui est le plus simple pour arriver par degrés à ce qui est le plus composé. La solution des problêmes les plus élevés de la physique serait inintelligible pour celui qui ne connaîtrait pas les lois du mouvement, l'action de l'électricité, celle du calorique. ”

“ Entre ces atomes, ces molécules, ces corps, ont lieu les échanges de mouvement qui constituent pour nous la chaleur, la lumière, l’électricité. la gravité, l’affinité chimique. Ces échanges dépendent des masses et des vitesses qui sont en jeu. La conception de l’univers physique est tout entière dans ces données. Jusqu’ici nous ne savons atteindre qu’un très petit nombre des faits que cette formule renferme, parce que nous ne connaissons la plupart du temps ni les valeurs absolues, ni les valeurs relatives des masses et des vitesses qui règlent la communication des mouvemens. ”

“ La quantité Q d'électricité répandue à la surface d'un corps ou d'une sphère électrisée a pour expression le produit de la charge par la constante de quantité q, qui représente la quantité d'électricité portée par la sphère de rayon un, à l'unité de tension. ”

“ Si, au contraire, il existe un champ électrique, les charges positives acquerront une vitesse moyenne plus grande dans la direction de la force électrique, les charges négatives, une vitesse plus grande dans la direction opposée. ”

“ D’importance beaucoup plus générale sont les résultats qu’il a réunis et développés dans une série de notes et de mémoires publiés en 1887 et 1896 sur les équations aux dérivées partielles de la physique mathématique, sur ces problèmes toujours de même forme auxquels aboutissent, dans une surprenante unité, des théories aussi distinctes en apparence que celles de l’électrostatique, du magnétisme et du potentiel newtonien, de la propagation de la chaleur, de l’optique, de l’élasticité, de l’hydrodynamique et de la viscosité. ”

“ Les recherches de la physique ont montré que toutes les manifestations de la force, quelles qu'elles soient, qu'on les appelle chaleur, lumière, électricité, magnétisme, force mécanique, ne sont que des modifications d'une seule et même puissance, et qu'on peut à volonté les transformer l'une dans l'autre. ”

“ La masse de l’atome est la somme des masses électriques des charges d’unités qui la composent. L’observation des rencontres d’atomes montre que, pour l’application des lois de la mécanique, il faut que l’atome se compose d’un petit noyau massif porteur d’une charge d’électricité positive et entouré du nombre d’électrons négatifs nécessaires pour former un atome neutre. ”

“ Nous adopterons d’ailleurs, dans notre excursion à travers les phénomènes naturels, le même ordre que nous avons suivi dans l’exposé sommaire du système ; nous parlerons d’abord de ce qui touche à la lumière, à la chaleur, à l’électricité ; nous en viendrons ensuite à cet autre groupe d’actions, l’affinité chimique, la cohésion, la gravité, dont les préjugés courans placent plus particulièrement le principe au sein même des molécules.
La chaleur ! l’électricité ! la cohésion ! la gravitation ! disons-nous. ”

“ Mais ce travail mécanique mesure l'énergie actuelle qui s'est manifestée, énergie qui était à l'état potentiel dans le corps en mouvement. A cause de l'égalité que nous venons d'indiquer, on voit que l'énergie potentielle d'un corps en mouvement est mesurée par la moitié de sa force vive. ”

“ Force électrique. État statique : tension ou potentiel, inscription des Variations de l'é- - lectromètre. État dynamique : intensité des courants et des actions életrolytiques.
Transformations des forces.
La physique moderne admet que la matière inorganique est soumise à une force, unique dans son essence, mais susceptible de revêtir des apparences variées. Cette force peut être à l'état statique et s'appeler alors force en tension; lorsqu'elle entre en action, elle peut se manifester par 4u travail mécanique, par de la chaleur, de l'électricité. ”

“ Chaque fois qu'un tel transport a lieu, il y a mouvement relatif des portions de matières correspondantes, et ce que l'on nomme valeur d'une force dans une direction quelconque, est tout simplement la valeur de l'énergie transportée, par unité de longueur du déplacement effectué dans cette direction. ”

“ Tous ces divers motifs généraux se réunissent évidemment pour assigner, en physique, le premier rang à la science des phénomènes de la pesanteur dans les solides et les fluides, envisagés sous les deux points de vue, statique et dynamique. C'est la seule partie de la classification sur laquelle tous les physiciens soient aujourd'hui pleinement d'accord. La généralité supérieure de ces phénomènes ne saurait être douteuse: car, non-seulement ils se manifestent dans un corps quelconque, comme tous les autres phénomènes vraiment physiques ”

“ C'est de cette manière qu'en physique et en mécanique on simplifie souvent l'étude des phénomènes, en substituant aux forces qui agissent une force fictive capable des mêmes effets que les forces naturelles, c'est-à-dire leur résultante.. ”

“ En effet, la valeur de H se trouve alors déterminée pour chaque charge et les trois équations (C) ne renferment que la seule inconnue V; en en faisant la somme, on obtient
et il ne reste plus qu'à remplacer Vt, ç2 et v3 par les données de l'observation. ”

“ Tout système matériel est pesant, d’un poids exactement proportionnel à sa masse. Nous n’avons aucune raison, aucun moyen, de distinguer dans cette masse une fraction attribuable à la Matière, et une fraction attribuable à l’énergie qu’elle transporte. ”

“ Mais comment concevoir que la force élémentaire soit celle qui se manifeste entre un élément magnétique et une portion infiniment petite de conducteur voltaïque, c'est-à-dire entre deux corps à la vérité d'un très-petit volume, mais dont l'un est nécessairement composé, quelle que soit celle des deux manières d'interpréter les phénomènes dont nous venons de parier? ”

“ D'ailleurs ces données sont nécessaires pour trouver par le calcul l'action de la terre sur un système quelconque de courants, de la même manière que la direction et l'intensité de la pesanteur suffisent pour déterminer l'action de la gravité sur les corps. ”

“ Ainsi les lois de la chimie peuvent se ramener aux lois-physiques. Les physiciens de ce siècle ont prouvé que la force était une, que les divers mouvemens, chaleur, électricité, pesanteur, ne sont que les modifications d’une même force inhérente à la matière ; voilà que, pour la chimie, cette conservation de la force est maintenant démontrée. La même quantité de chaleur qui se dégage quand deux corps se combinent est absorbée intégralement quand ils se décomposent. Réciproquement la même quantité de chaleur qui est absorbée quand deux corps se combinent se dégage quand ils se décomposent. ”

“ La quantité d'électricité a pour mesure l'énergie ou la quantité de travail employée pour élever le milieu éthérique à son degré de tension. La constante q peut être considérée comme l'équivalent électrique de la charge, ou son coefficient de transformation en unités électriques, dont l'équivalent mécanique se déduira lui-même des formules analytiques à établir ultérieurement. ”

“ Tous les problèmes posés par les diverses théories de physique ou d’analyse pure que j’ai rappelées se ramènent en fin de compte ou sont étroitement liés au problème électrostatique de la distribution d’équilibre sur une surface conductrice fermée isolée dans l’espace, c’est-à-dire de la distribution superficielle qui. produit en tout point intérieur un potentiel constant donné. ”

“ Les atomes matériels sont inélastiques et indivisibles. En dehors de la matière divisée en particules, il y a trois principes transcendans : la gravité, qui agit sur la masse, sur la totalité de l’atome matériel ; la chaleur, qui n’agit que sur la périphérie des atomes, et qui est indépendante de la masse et de la nature de ceux-ci ; l’électricité, qui agit de même sur les atomes, indépendamment de toute notion de masse, mais dont l’action est en quelque sorte élective et dépend de la nature propre de ces atomes. ”

“ On dit que la force qui produit le mouvement a la direction du fil flexible rattaché au point sur lequel il faudrait exercer une traction pour obtenir le même résultat; le sens de la force est le sens dans lequel le déplacement a lieu. Enfin, nous concevons que la force a une intensité plus ou moins grande suivant que le mouvement produit est plus ou moins rapide. ”

“ L'ampère, unité d'intensité, est l'intensité d'un courant qui, traversant un fil de 1mm de longueur en forme d'arc de cercle de 1cm de rayon, exerce sur un pôle égal à l'unité magnétique placé en son centre une force égale à 1 dyne, unité CGS de force.
Celte définition se prête mal à la réalisation d'appareils qui permet traient de faire des mesures; nous verrons plus tard comment ces appareils peuvent être disposés. Il nous suffit maintenant de montrer comment une mesure d'intensité est ramenée à la mesure d'une force, mesure que nous savons effectuer de diverses manières. ”

“ La somme algébrique des quantités d’électricité répandue sur un ensemble de corps, somme où les quantités d’électricité vitrée sont affectées du signe et les quantités d’électricité résineuse du signe , ne change pas tant que cet ensemble ne communique avec aucun autre corps. ”

“ L’énergie cinétique possédée par un corps en mouvement, étant égale à la moitié du produit de sa masse par le carré de sa vitesse, un calcul élémentaire donne la puissance que représenteraient les particules de ce gramme de matière animées de la vitesse constatée pendant la dissociation des corps. ”

“ Faisons agir une force constante sur un corps; il y a lieu de considérer trois quantités : l'intensité de la force, la masse du corps et l'accélération qu'il reçoit; eh bien! le nombre qui mesure la force est égal au produit des nombres qui mesurent la masse et l'accélération.
Lorsque la force que l'on fait agir est la pesanteur, l'accélération étant la même pour tous les corps, on voit que les poids de ces corps sont proportionnels à leurs masses. Les instruments qui servent à mesurer les poids serviront donc aussi, à la surface de la Terre, à mesurer les masses. ”

“ Cherchons à calculer la dépense d’énergie nécessaire pour produire la modification diamagnétique en nous plaçant par exemple dans le cas d’une molécule immobile pendant l’établissement du champ magnétique H. La force magnétique, perpendiculaire au déplacement, ne donne aucun travail ; la force électrique Ex, Ey, Ez, donne pour un déplacement dx, dy, dz sur l’orbite le travail
e* (Ex*dx + Ey*dy + Ez*dz) . ”

“ Toute variation de la masse d'un corps est corrolaire de la variation d'énergie et elle est le quotient de son énergie par le carré de la vitesse de la lumière, comme le spécifie Einstein, tandis que nous ne tenons compte que de l'énergie cinétique qui n'est que le demi produit de la masse par le carré de sa vitesse. ”

“ Enfin, on a vu, dans le Chapitre II, que la somme des intégrales du produit de chaque force finie du système par l’élément de sa direction, somme qui, dans l’état d’équilibre, est nulle, devient un minimum dans l’état du mouvement. ”

“ THÉORÈME. L'énergie actuelle d'un système de corps, par rapport à un point extérieur au système, est la somme des énergies actuelles des corps par rapport à leur centre de gravité commun, augmentée de l'énergie actuelle qui serait due au mouvement de la masse du système entier avec une vitesse égale à celle qu'a son centre de gravité par rapport au point extérieur. ”

“ D’après les idées que nous vous avons exposées sur la structure de la matière, les corps sont constitués par une réunion d’atomes composés chacun d’un agrégat de particules en rotation, probablement formées de tourbillons d’éther. Par suite de leur vitesse, ces particules possèdent une énergie cinétique énorme. Suivant la façon dont leurs équilibres sont troublés, elles engendrent des forces diverses, telles que la lumière, la chaleur et l’électricité. ”