<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="text-decoration: underline">1.5 Le mod&egrave;le &eacute;lectrique de Franklin</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Benjamin Franklin (1706-1790) examine les exp&eacute;riences faites jusqu'ici et en
ajoute de nouvelles. En 1747, dans une premi&egrave;re exp&eacute;rience, un premier individu, A ,
isol&eacute; du sol par une couche de cire, frotte un tube de verre avec une feuille de caoutchouc
et l'&eacute;lectrifie. Un second individu, B , isol&eacute; lui-aussi du sol par la couche de cire, touche
le tube de verre pour en recueillir la charge. Franklin remarque alors que A  donne un
choc &agrave; un troisi&egrave;me C en contact avec le sol juste avant de le toucher; et que B  donne un
choc &agrave; C dans la m&ecirc;me condition.</p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Dans une seconde exp&eacute;rience, toujours sur la couche de cire afin de rester isol&eacute;s
du sol, A et B se touchent. A  frotte alors avec le caoutchouc le tube de verre que tient
B . Franklin note que, ni l'un, ni l'autre ne donnent de choc &agrave; C en contact avec le sol
juste avant de le toucher. </p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Franklin explique ces r&eacute;sultats ainsi: l'&eacute;lectricit&eacute; est normalement pr&eacute;sente dans
une m&ecirc;me proportion dans la mati&egrave;re. Dans la premi&egrave;re exp&eacute;rience, le frottement du
verre par le caoutchouc transf&egrave;re du fluide &eacute;lectrique de A au verre, puis par
attouchement, du verre &agrave; B. Il s'ensuit que A manque maintenant de fluide &eacute;lectrique, et
que B en a de trop. C en a juste la bonne proportion. L'&eacute;tincelle subie a comme r&ocirc;le
d'<span style="text-decoration: underline">&eacute;galiser</span> la distribution d'&eacute;lectricit&eacute; entre les deux corps qui vont se toucher puisqu'elle
est due &agrave; un mouvement de fluide &eacute;lectrique. Dans la seconde exp&eacute;rience, le frottement
du verre par le caoutchouc transf&egrave;re du fluide &eacute;lectrique de A au verre, puis du verre &agrave;
B par attouchement, mais de B &agrave; A &agrave; nouveau comme ceux-ci se touchent durant
l'op&eacute;ration. C'est pourquoi les trois individus, ayant m&ecirc;me proportion d'&eacute;lectricit&eacute;, ne se
donnent pas de choc. </p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Dans chaque cas, le fluide &eacute;lectrique gagn&eacute; par le verre est perdu par le
caoutchouc. <span style="text-decoration: underline">Il y a donc conservation du fluide &eacute;lectrique</span>. Remarquons que pour Franklin
le fluide &eacute;lectrique n'est que d'un type. Puisque B  dans sa premi&egrave;re exp&eacute;rience en a de
trop, Franklin dit que sa quantit&eacute; d'&eacute;lectricit&eacute; est <span style="text-decoration: underline">positive</span>. (Il est charg&eacute; positivement.)
Et puisque A,  dans sa premi&egrave;re exp&eacute;rience, a perdu du fluide &eacute;lectrique, Franklin dit que
sa quantit&eacute; d'&eacute;lectricit&eacute; est <span style="text-decoration: underline">n&eacute;gative</span>. (Il est charg&eacute; n&eacute;gativement.) </p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Du Fay aurait dit, lui, que l'&eacute;lectricit&eacute; que porte B  est vitreuse (comme elle
provient de l'&eacute;lectrification du verre) et que celle port&eacute;e par A  est r&eacute;sineuse (comme elle
provient de l'&eacute;lectrification du caoutchouc). Il nous est donc possible d'identifier
l'&eacute;lectrification vitreuse de Du Fay avec l'&eacute;lectricit&eacute; positive de Franklin, et
l'&eacute;lectrification r&eacute;sineuse de Du Fay avec l'&eacute;lectricit&eacute; n&eacute;gative de Franklin. Mais il reste
une diff&eacute;rence conceptuelle: pour Franklin il n'y a qu'un seul <span style="text-decoration: underline">fluide</span> &eacute;lectrique; pour Du
Fay, il y en a deux.</p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Pour Franklin donc, ce qui se d&eacute;place dans un conducteur est un fluide &eacute;lectrique
qui, lorsqu'accumul&eacute;, est une charge <span style="text-decoration: underline">positive</span>. Ce qui revient &agrave; dire que ce sont les
charges <span style="text-decoration: underline">positives</span> (associ&eacute;es &agrave; l'&eacute;lectricit&eacute; vitreuse) qui se d&eacute;placent. Pourquoi avoir fait
ce choix? Pourquoi ne pas avoir associ&eacute; la charge positive &agrave; l'&eacute;lectricit&eacute; r&eacute;sineuse et avoir
ainsi postul&eacute; que ce sont les charges associ&eacute;es &agrave; l'&eacute;lectricit&eacute; r&eacute;sineuse qui se d&eacute;placent
dans les conducteurs? </p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Si sa sph&egrave;re est charg&eacute;e par sa machine &eacute;lectrostatique avec de l'&eacute;lectrification
vitreuse, il remarque qu'elle produit des <span style="text-decoration: underline">aigrettes</span> apr&egrave;s un certain temps de charge, s'il
n'y a pas de seconde sph&egrave;re qui peut lui faire faire une &eacute;tincelle. Ces aigrettes sont de
petites &eacute;tincelles qui se perdent dans l'air. Si sa sph&egrave;re est charg&eacute;e avec de l'&eacute;lectrification
r&eacute;sineuse, il observe une <span style="text-decoration: underline">&eacute;toile</span> &agrave; la surface de la sph&egrave;re, au lieu d'une aigrette. Il
interpr&egrave;te ses r&eacute;sultats ainsi: l'aigrette, comme l'&eacute;toile, est due au passage du fluide
&eacute;lectrique dans l&#8217;air. Dans le premier cas, celui de l'aigrette, le fluide &eacute;lectrique va de la
sph&egrave;re charg&eacute;e <span style="text-decoration: underline">vers</span> l'air comme l'&eacute;tincelle, partie de la sph&egrave;re, se perd dans l'air; dans le
second cas, celui de l'&eacute;toile, le fluide &eacute;lectrique va de l'air <span style="text-decoration: underline">vers</span> la sph&egrave;re comme s'il y
faisait une &eacute;claboussure, d'o&ugrave; la forme d'une &eacute;toile. Le fluide &eacute;lectrique a quitt&eacute; la sph&egrave;re
charg&eacute;e par frottement contre le verre parce que sa proportion y &eacute;tait trop forte; et est
venu frapper la sph&egrave;re charg&eacute;e par frottement avec le caoutchouc parce que sa proportion
y &eacute;tait trop faible. Il s'ensuit que le cas d'un surplus de fluide &eacute;lectrique est associ&eacute; &agrave;
l'&eacute;lectrification par le verre et le manque, &agrave; l'&eacute;lectrification r&eacute;sineuse.</p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Dans la nomenclature de Franklin, des charges de m&ecirc;me type sont de m&ecirc;me signe
et se repoussent; et des charges de types diff&eacute;rents sont de signes
oppos&eacute;s et s'attirent. Nous allons essentiellement utiliser cette
nomenclature &agrave; partir de maintenant. </p>
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<div class="WPParaBoxWrapper" style="width: 127px; float: none"><span class="WPParaBox" style="border: none">
<img src="chapitre1/fig17a.gif" alt="fig17a.gif" width="127" height="116" border="0"></span><span class="WPBoxCaption" style="text-align: left"><span style="font-weight: bold"><span>&#160;&#160;</span>Bouteille de Leyde</span><p style="text-align: center; line-height: 0.16667in"><span style="font-weight: bold">modifi&eacute;e</span></span></div>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Sir William Watson (1715-1787) modifie la bouteille de
Leyde: elle est maintenant form&eacute;e par trois gobelets, plac&eacute;s l'un
dans l'autre et en contact: un gobelet m&eacute;tallique interne J  (reli&eacute;
&agrave; un conducteur B ) en contact avec la surface interne d'un
gobelet de verre G , lui-m&ecirc;me en contact avec la surface interne
d'un gobelet m&eacute;tallique externe E . </p>
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<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Franklin comprend que l'un des deux gobelets m&eacute;talliques a un exc&eacute;dent du fluide
&eacute;lectrique et l'autre, le manque correspondant (de telle sorte que la charge de l'un &eacute;gale,
au signe pr&egrave;s, la charge de l'autre). Mais cela n'est pas suffisant pour expliquer la quantit&eacute;
de fluide &eacute;lectrique accumul&eacute;: il faut, montre-t-il, qu'une grande partie de celui-ci se
trouve dans le verre plac&eacute; entre les deux gobelets m&eacute;talliques. Mais, sait-il, le verre est
un isolant, et donc est <span style="text-decoration: underline">imperm&eacute;able</span> au fluide &eacute;lectrique. Il faut donc que le fluide
&eacute;lectrique associ&eacute; au verre soit plac&eacute; sur ses surfaces en contact avec une surface
m&eacute;tallique, et que ce soit par cette surface m&eacute;tallique que le fluide puisse se d&eacute;placer.
Encore une fois, la charge est <span style="text-decoration: underline">superficielle</span> pour un isolant.</p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>