Diélectrique

“ Sans doute, le développement même de la théorie peut, de temps en temps, produire la fusion de deux qualités distinctes, semblable à cette fusion de l’éclairement et de la polarisation diélectrique qu’a déterminée la théorie électromagnétique de la lumière. ”

“ Pour un diélectrique d'épaisseur uniforme e, soumis a une différence de potentiel sinusoïdale d'amplitude V0, la quantité w d'énergie transformée en chaleur par unité de volume et par unité de temps aurait pour expression :
E représentant le champ électrique dans le diélectrique. b et h sont deux coefficients qui dépendent de la polarisation du diélectrique considéré. Le coefficient h ne demeure constant qu'autant que le champ est faible, et diminue quand l'intensité du champ augmente. ”

“ Pour expliquer que le courant diélectrique n'a jamais qu'une durée très courte, on suppose que la création d'un pareil courant dans un milieu diélectrique' fait naître une réaction élastique ou force électromotrice qui s'oppose au courant et tend à lui devenir égale : à ce moment il y a équilibre.
D'après ces idées, toute variation de charge d'un condensateur, ou, plus généralement, de tout conducteur plongé dans un diélectrique, donne naissance à un courant de conduction dans le conducteur et à un courant de déplacement dans le diélectrique. ”

“ La théorie s'applique d'ailleurs à un diélectrique quelconque et donne des indications plus générales.
La vitesse de propagation n'est égale, dans le vide, à la vitesse de la lumière, que parce que la constante diélectrique et la perméabilité y ont pour valeur 1. ”

“ On constate directement dans les expériences que la pénétration de l'électricité dans l'intérieur d'un diélectrique est relativement lente, et que sa conductibilité pour l'électricité est ainsi très faible. La difficulté qu'éprouve l'électricité dans l'intérieur d'un diélectrique est due vraisemblablement à la même cause que celle qui fixe et localise, pour ainsi dire, l'électricité dans l'intérieur de la substance, dès qu'elle est parvenue à s'y établir. ”

“ Mais, si l'on opère la détermination de la constante diélectrique à une température très basse au lieu d'opérer à la température ordinaire, on observe une diminution considérable de sa valeur et du même ordre de grandeur que celle qui se produit pour la plupart des corps quand on augmente la fréquence. ”

“ Le courant induit direct et le courant induit inverse répondent à la même chute de potentiel, qui n'est autre que la différence de tension du diélectrique ambiant sur la longueur du circuit conducteur, lorsque les milieux en contact sont revenus à leur état d'équilibre normal, en rapport avec le courant principal en marche régulière et avec son intensité première. ”

“ L’intensité du courant peut être regardée comme la vitesse de l’éleclricité ; représente le déplacement. La résistance d’un diélectrique croît, d’après Maxwell, avec le déplacement ; il s’ensuit que les courants de déplacement ne peuvent être que des courants alternatifs extrêmement rapides.
Soient les composantes du courant total ”

“ Après un échange d’observations auxquelles prennent part tous les membres de la Commission, on tombe d’accord pour appeler fil recouvert, un conducteur composé d’un fil unique ou d’un toron simplement recouvert d’un diélectrique sans protection aucune, et pour réserver le nom de câble à tout fil recouvert dont le diélectrique est lui-même revêtu d’un préservateur quelconque, guipage ou armature métallique. On pourra avoir ainsi des câbles à un ou à plusieurs conducteurs. ”

“ L'accroissement d'énergie de translation des molécules, transformé en énergie thermique, donne lieu à une élévation de température du corps conducteur. Nous devons nous borner, pour le moment, à la constatation de ces caractères généraux du courant de conduction, dont l'étude analytique appartient au domaine de l'Électrodyna-mique.
Les résistances d'un diélectrique à l'avancement d'une ondulation pénétrant dans son intérieur sont de tout autre nature. ”

“ L'écartement plus grand que subissent les molécules du milieu diélectrique leur donne une liberté d'allure, qui leur permet de développer des oscillations plus étendues qui, alors, comme celles que développent les molécules des corps conducteurs, peuvent devenir isochrones avec les ondulations du fluide éthérique ambiant, et livrent ainsi passage à un courant de conduction de l'armature supérieure à l'armature inférieure du condensateur. ”

“ La rigidité électrostatique du diélectrique liquide permet en outre d'opérer avec un potentiel explosif plus élevé à égalité de longueur d'étincelle, c'est-à-dire de mettre en jeu une quantité d'énergie plus considérable sans que l'étincelle cesse d'être oscillante. ”

“ Le milieu général de l'éther, sous l'influence des corps électrisés qui s'y trouvent plongés, constitue un véritable diélectrique, prenant part, en vertu de son état d'équilibre contraint ou de son énergie potentielle, aux manifestations diverses des actions électriques qui le pénètrent, qu'il agisse soit comme agent actif ou comme simple agent de transmission. ”

“ On appelle pouvoir inducteur spécifique K d'un diélectrique le nombre par lequel il faut multiplier la capacité du même condensatenr lorsque l'isolant est une •couche d'air pour avoir sa capacité réelle lorsque l'isolant est le diélectrique étudié.
L'action des masses électriques à travers un diélectrique
est inversement proportionnelle au coefficient K. La loi de
Coulomb n'est vraie que pour l'air. Pour les autres diélec1
diélec1 il faut introduire le coefficient — dans la formule.
186. — Dispositif de Gaiffe pour l'emploi des courants de décharge des condensateurs. ”

“ L'ensemble de deux conducteurs séparés par l'air ou un isolant (diélectrique) quelconque forme un condensateur.
QUANTITÉS ET UNITES EN ÉLECTROSTATIQUE 135
II. — Quantités et unités en électrostatique.
166. — Système électrostatique. — On pourrait évaluer la quantité d'électricité siégeant sur un conducteur, son potentiel, la capacité de ce conducteur, etc., en unités électromagnétiques, telles qu'elles ont été définies en étudiant les lois des courants (§ 5 ssq.) . Ce système d'unités repose tout entier sur l'étude de l'action d'un courant sur un pôle d'aimant. ”

“ Nous avons vu qu'un conducteur d'une capacité donnée augmente de capa-- cité si on l'approche d'un autre conducteur et que cette augmentation dépend non seulement de la distance qui sépare les deux conducteurs, mais de la nature du diélectrique interposé. ”

“ Maxwell suppose que l'effet électrique se propage de proche en proche dans le diélectrique qui sépare les armatures.
Cette propagation dans le diélectrique, et sur le mécanisme de laquelle il n'y a pas lieu d'insister pour l'instant, correspond àla mise enjeu d'une certaine quantité d'électricité, et est analogue à un courant. Mais, pour distinguer le phénomène de celui du courant de con-
duction, c'est-à-dire du phénomène qui se produit dans les conducteurs, on lui donne le nom de courant de déplacement ou de courant diélectrique. ”

“ Drude a en effet donné une interprétation très plausible du fait que l'on obtient pour certains diélectriques qui, comme l'eau, présentent une légère conductibilité électrolytique, des
valeurs très différentes de la constante diélectrique selon la méthode de mesure employée.
Nous verrons plus loin (§ ni) que les corps conducteurs se comportent comme des écrans parfaits pour les ondes électriques. Un corps faiblement conducteur se comportant comme un écran imparfait peut être considéré comme un corps transparent doué d'un pouvoir d'absorption plus ou moins considérable. ”

“ Dr. quand un diélectrique d'épaisseur E est intercalé entre les armatures, si l'on observe un maximum de luminescence pour une certaine position du pont, on peut encore obtenir la luminescence pour la même position du pont quand le diélectrique est de l'air en écartant les plaques l'une de l'autre d'une quantité e > s. ”

“ Actuellement, dans l’électrostatique telle qu’elle est construite et telle qu’elle représente admirablement les phénomènes, ce phénomène est celui que nous appelons l’attraction des diélectriques polarisés par les corps électrisés. C’est le dernier des phénomènes, celui que nous expliquons en dernier lieu, et qui est le plus complexe de tous. ”

“ Il faut, tout d'abord, prendre pour K les valeurs qui sont fournies par des procédés de mesures basés sur l'emploi de fréquences élevées. En déterminant K à l'aide d'oscillations électriques rapides, on peut d'ailleurs éliminer les phénomènes secondaires qui proviennent de la pénétration. des charges (charges résiduelles) et viennent fausser le résultat des mesures électrostatiques, — méthode du galvanomètre balistique, ou de l'attraction, par exemple. — L'expérience montre que la fréquence exerce une influence considérable sur
la valeur de la constante diélectrique. ”

“ Les diélectriques solides possèdent, en général, une faible conductibilité spontanée, qui augmente avec la température ; il en est de même pour la conductibilité provoquée par les rayons pénétrants du radium [40] . Les expériences étaient faites avec une couche de paraffine de 1mm d’épaisseur, contenue entre les deux plateaux d’un condensateur ; la différence de potentiel entre les plateaux était de 720 volts. Au voisinage du point de fusion on observe un accroissement rapide ”

“ Par contre,
en tout point ou les rayons p sont absorbés il se fait un dégagement continu d'électricité négative (M. et Mme Curie, C. R. Ac. Se, mars 1900) . Par le fait de ce départ de masses négatives, le radium, lui, prend une charge positive. Cette charge positive prise par le radium, même lorsqu'il est enfermé dans une ampoule de verre (les rayons p emportent leur charge à travers les diélectriques) , ex-, plique l'étincelle qui jaillit parfois à la rupture de l'ampoule. ”

“ Par le fait, l'étendue du rayon de l'onde hélicoïdale aura pu descendre au-dessous de l'ordre de grandeur des distances moléculaires, de telle sorte que sa propagation à travers les corps pondérables puisse se faire à peu près librement, quelle que soit la constitution des corps. L'expérience établit, en effet, que, pour les faibles longueurs d'onde, tous les corps tendent à la transparence. C'est ainsi que, pour les rayons Röntgen, tous les diélectriques semblent devenir bons conducteurs et donner libre passage à l'onde dans toutes les directions. ”

“ Lorsqu'on laisse les oscillations se propager en tous sens dans le
1 LEBEDEW, loc. cit.
diélectrique, elles s'affaiblissent rapidement à mesure que l'on s'écarte de la source d'émission.
On évite cet affaiblissement et on en observe les effets à de plus grandes distances en les obligeant à se transmettre le long d'un fil conducteur.
On peut opérer pour cela soit par induction électrostatique, soit par induction électromagnétique.
Le premier procédé a été imaginé par Hertz. Il consiste à disposer, en regard de l'une des plaques d'un excitateur AB, une plaque métallique parallèle a. ”

“ Déplacement électrique
Incompressibilité du fluide inducteur et de l’électricité
Image de l’effet de l’élasticité du fluide inducteur
Tout courant est un courant fermé
Courants de conduction et courants de déplacement
Énergie potentielle d’un système électrisé
Élasticité du fluide inducteur
Distribution électrique
CHAPITRE III théorie des diélectriques de poisson. — comment elle peut se rattacher à celle de helmholtz
Hypothèse de Poisson sur la constitution des diélectriques
Sphère placée dans un champ uniforme
Polarisation des diélectriques
Modification de la théorie de Poisson. ”

“ Pour en obtenir la valeur numérique, on remarquera que l'expression du déplacement doit être de la même forme dans les deux systèmes d'unités.
Or, l'unité électromagnétique de quantité d'électricité est Q fois plus grande que l'unité électrostatique de quantité d'électricité.
L'unité électromagnétique de potentiel est Q fois plus petite que l'unité électrostatique du potentiel.
Comme la valeur numérique d'une grandeur varie en raison inverse de Vunité choisie, on a :
Si donc l'on introduit dans les relations la constante diélectrique électrostatique K, il faut remplacer k par K , 'd. ”

“ Nous résumerons ce qui concerne la transparence des diélectriques pour les ondes hertziennes dans les propositions suivantes : 1° La transparence des corps non métalliques pour les ondes hertziennes dépend de leur nature et varie considérablement d'un corps à l'autre ; 2° cette transparence est toujours beaucoup plus grande que celle des mêmes corps pour la lumière ; 3° l'absorption augmente à mesure que l'épaisseur du corps consi-
déré s'accroît ”

“ On conçoit aisément pourquoi il en est ainsi, dans le cas où l’on considère le courant dans un fil conducteur plié en hélice, à l’égard des actions qu’il exerce parallèlement à l’axe de l’hélice et dans des plans perpendiculaires à cet axe, puisque alors le rapport de la résultante et des composantes est le même pour chaque arc infiniment petit de cette courbe, ainsi que celui des actions produites par les portions de courants électriques correspondantes, d’où il suit que ce dernier rapport existe aussi entre les intégrales de ces actions. ”

“ Les trois principales unités électriques qui résultent de la loi de Ohm : le volt, l’ampère et l’ohm, sont susceptibles d’expressions pratiques qui permettent de se représenter d’une façon précise ce que c’est qu’un courant de tant d’ampères, circulant dans une canalisation de tant d’ohms, sous une pression de tant de volts. L’habitude rend familières à l’électricien la notion de l’ampère, qui est l’intensité du courant capable de précipiter 4 grammes d’argent par heure ; celle du volt, qui est la force électromotrice ou pression d’un élément de pile Daniell ”