<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.2 <span style="text-decoration: underline">La tension &eacute;lectrique</span></span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>

<div class="WPParaBoxWrapper" style="width: 145px; float: right; clear: right"><span class="WPParaBox" style="border: none">
<img src="chapitre3/fig3c.gif" alt="fig3c.gif" width="145" height="102" border="0"></span></div>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Volta se sert d'un instrument analogue en 1781. Mais
voici qu'il l'utilise de fa&ccedil;on quelque peu diff&eacute;rente: &agrave; l'aide
d'un fil conducteur, il relie le plateau P  de l'&eacute;lectroscope &agrave; un
point d'une sph&egrave;re conductrice C  charg&eacute;e et isol&eacute;e du sol. Il
remarque une certaine d&eacute;viation de l'angle que fait la feuille
mobile A  de l'appareil avec la verticale. Il remarque
maintenant que la d&eacute;viation de la feuille mobile A  ne change
pas lorsqu'il d&eacute;place son point de contact sur la sph&egrave;re conductrice charg&eacute;e C  isol&eacute;e du
sol.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>

<div class="WPParaBoxWrapper" style="width: 201px; float: right; clear: right"><span class="WPParaBox" style="border: none">
<img src="chapitre3/fig4c.gif" alt="fig4c.gif" width="201" height="105" border="0"></span></div>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Il met maintenant une deuxi&egrave;me sph&egrave;re
m&eacute;tallique D, identique &agrave; la premi&egrave;re mais
initialement d&eacute;charg&eacute;e, en contact avec celle-ci. Il
remarque que la feuille mobile A  fait maintenant un
angle avec la verticale qui est &agrave; peu pr&egrave;s deux fois
moindre qu'avant. Encore une fois, l'angle avec la
verticale reste le m&ecirc;me pour tout point de contact, et
pour les deux sph&egrave;res.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Volta cherche &agrave; comprendre ses r&eacute;sultats. Il part avec le principe de la
conservation de la charge. Sa premi&egrave;re sph&egrave;re C  avait une charge donn&eacute;e. Celle-ci a d&ucirc;
en perdre une partie lorsqu'il l'a mise en contact avec le plateau de son &eacute;lectroscope,
comme celui-ci doit en avoir re&ccedil;u pour que sa feuille mobile d&eacute;vie. Certes, la d&eacute;viation
angulaire de sa feuille A doit d&eacute;pendre de sa charge. Quand il met les deux sph&egrave;res en
contact, la charge doit maintenant se r&eacute;partir sur les deux sph&egrave;res et l'&eacute;lectroscope: il y
en a donc moins pour chacun, &agrave; peu pr&egrave;s la moiti&eacute; moins, et donc l'angle de d&eacute;viation de
la feuille d'or avec la verticale n'est plus que la moiti&eacute; de ce qu'il &eacute;tait. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Mais les deux sph&egrave;res en contact ne font-elles pas un seul corps &eacute;lectris&eacute;
conducteur? Et sa charge n'est-elle pas essentiellement la m&ecirc;me que celle de la sph&egrave;re
conductrice originale? </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>L'&eacute;lectroscope, ainsi branch&eacute;, ne mesure pas la <span style="text-decoration: underline">charge</span> du corps conducteur auquel
son plateau est reli&eacute;: en effet la charge est la m&ecirc;me sur l'ensemble des deux sph&egrave;res
m&eacute;talliques en contact que sur la sph&egrave;re originale alors que la d&eacute;viation angulaire est
diff&eacute;rente. Que mesure-t-il alors? Quelque chose qui a diminu&eacute;  de moiti&eacute; lorsque deux
corps conducteurs identiques ont port&eacute; la charge que l'un seulement portait. Ou, dit
autrement, quelque chose qui diminue de moiti&eacute; quand la charge du corps particulier C 
diminue de moiti&eacute;.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>La charge &eacute;lectrique plac&eacute;e sur la sph&egrave;re C  est d'un m&ecirc;me signe: ses parties se
repoussent donc; et ce, d'autant plus que la charge est grande. Les forces &eacute;lectriques qui
cherchent &agrave; les repousser les unes des autres sont donc d'autant plus fortes que chacune
des parties est fortement charg&eacute;e. Mais les parties en question ne sont pas repouss&eacute;es. Il
faut donc qu'il existe une force de coh&eacute;sion qui retienne chaque partie charg&eacute;e sur la
sph&egrave;re. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>La m&ecirc;me chose se produit lorsqu'on suspend une charge &agrave; un ressort: des forces
apparaissent dans ce dernier, qui cherchent &agrave; l'&eacute;tirer; mais il y a une force de coh&eacute;sion,
sa <span style="text-decoration: underline">tension</span>, qui les contrecarre et maintient ensemble les parties du ressort. Cette tension
requise doit &ecirc;tre, pour un ressort donn&eacute;, d'autant plus grande que la charge qu'il supporte
est grande.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Volta d&eacute;cide donc d'appeler <span style="text-decoration: underline">tension &eacute;lectrique</span> <i><span style="font-weight: bold">T<sub>e</sub></span></i>  cette "force" requise pour tenir
ensemble la charge <i><span style="font-weight: bold">Q</span></i>  de la sph&egrave;re, "force" qui est d'autant plus grande que la charge qui
s'y trouve est grande</span></p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">La tension &eacute;lectrique <i><span style="font-weight: bold">T<sub>e</sub></span></i>  a donc diminu&eacute; de moiti&eacute; quand la charge <i><span style="font-weight: bold">Q</span></i>  de la sph&egrave;re C  a
diminu&eacute; de moiti&eacute;. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Il remarque que la tension &eacute;lectrique a une diff&eacute;rence importante d'avec la tension
d'un ressort; alors que celle du ressort est toujours positive, la tension &eacute;lectrique est
n&eacute;gative si la charge du corps est n&eacute;gative.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Volta reprend ses exp&eacute;riences. Lors de la charge d'une sph&egrave;re conductrice C  avec
son &eacute;lectrophore, il remarque une &eacute;tincelle entre l'&eacute;lectrophore et la sph&egrave;re juste avant
que ceux-ci ne se touchent. Apr&egrave;s contact, le sph&egrave;re conductrice re&ccedil;oit une charge <i><span style="font-weight: bold">Q</span></i>  et
donc a une tension &eacute;lectrique <i><span style="font-weight: bold">T<sub>e</sub></span></i> , mesur&eacute;e comme une d&eacute;viation angulaire de la feuille
d'or de son &eacute;lectroscope. Il remarque qu'une seconde sph&egrave;re D, d&eacute;charg&eacute;e, ne cause pas
de d&eacute;viation angulaire de la feuille d'or avec la verticale de son &eacute;lectroscope. Et,
puisqu'elle est d&eacute;charg&eacute;e, elle n'a pas de tension &eacute;lectrique selon notre &eacute;quation (3.2.1).
Il am&egrave;ne la seconde sph&egrave;re conductrice D  en contact avec sa premi&egrave;re: il remarque &agrave;
nouveau une &eacute;tincelle entre les deux sph&egrave;res juste avant qu'elles se touchent. Il sait que
l'&eacute;tincelle indique le passage du fluide &eacute;lectrique d'un corps &agrave; l'autre. C'est donc
l'indication d'un transfert de charge d'un corps &agrave; l'autre. Il remarque, encore une fois, que
la d&eacute;viation angulaire de la feuille d'or de son &eacute;lectroscope avec la verticale n'est plus que
la moiti&eacute;, situation dans laquelle la charge de l'ensemble des deux sph&egrave;res est la m&ecirc;me
mais la tension &eacute;lectrique sur chaque est la moiti&eacute;. Il remarque que la d&eacute;viation angulaire
de la feuille d'or de son &eacute;lectroscope avec la verticale ne change pas s'il &eacute;loigne les deux
sph&egrave;res l'une de l'autre et ce, quelle que soit la sph&egrave;re reli&eacute;e &agrave; son &eacute;lectroscope. Et, s'il
les remet en contact, il n'y a pas d'&eacute;tincelle entre elles juste avant le contact.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Volta peut donc conclure que son &eacute;lectroscope, mis en contact avec un corps
conducteur, ne mesure pas sa <span style="text-decoration: underline">charge</span> mais bien sa <span style="text-decoration: underline">tension &eacute;lectrique</span> puisque c'est elle qui
a diminu&eacute; de moiti&eacute;. Il peut conclure &eacute;galement qu'il n'y a pas de transfert de charge (vu
qu'il n'y a pas d'&eacute;tincelle) entre deux conducteurs qui ont m&ecirc;me tension &eacute;lectrique. Ce qui
est fort raisonnable, comme la force de tension &eacute;lectrique qui les retient est aussi forte
sur l'une que sur l'autre; mais qu'il y a transfert de charge (vu la pr&eacute;sence de l'&eacute;tincelle)
entre deux conducteurs qui n'ont pas m&ecirc;me tension &eacute;lectrique, comme les forces de
tension &eacute;lectrique ne sont pas &eacute;gales. Ce n'est que lorsque les tensions &eacute;lectriques des
deux corps en contact se seront &eacute;galis&eacute;es que le mouvement de fluide &eacute;lectrique cessera.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Volta imagine alors une autre analogie de la tension &eacute;lectrique: la tension
&eacute;lastique de la membrane qui retient l'air &agrave; l'int&eacute;rieur d'un ballon. Celle-ci &eacute;quilibre la
pression de l'air qui presse contre elle, tout comme la tension &eacute;lastique du ressort
&eacute;quilibre le poids suspendu. Cette tension &eacute;lastique doit &ecirc;tre constante partout sur la
membrane du ballon puisque la totalit&eacute; de celle-ci subit la m&ecirc;me pression de l'air. De
m&ecirc;me la tension &eacute;lectrique doit &ecirc;tre partout constante sur la surface du conducteur
puisqu'il y a m&ecirc;me pression (de charges) &eacute;lectrique. Comme il existe souvent des points
faibles sur les surfaces des membranes, points o&ugrave; se produisent &agrave; des pressions trop fortes
des fuites d'air, il existe des points faibles sur les surfaces conductrices, points o&ugrave; se
produisent &agrave; des pressions &eacute;lectriques trop fortes des fuites de fluide &eacute;lectrique.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Les aigrettes et les &eacute;toiles se produisent donc lorsque la pression &eacute;lectrique &agrave; la
surface du corps conducteur exc&egrave;de la tension &eacute;lectrique possible en ce point de la
surface: comme la tension &eacute;lectrique n'&eacute;quilibre plus la pression &eacute;lectrique, le fluide fuit
alors la surface. </span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>Il s'ensuit de cela que toutes les parties d'un ensemble conducteur doivent sentir
la m&ecirc;me tension &eacute;lectrique. Toute la surface d'un corps ellipso&iuml;de charg&eacute; doit &ecirc;tre sous
la m&ecirc;me tension &eacute;lectrique; et c'est bien ce que l'&eacute;lectroscope indique: la d&eacute;viation
angulaire de sa feuille d'or d'avec la verticale reste la m&ecirc;me quel que soit le point du
corps &eacute;lectris&eacute; conducteur en contact avec son plateau.</span></p>
<p style="line-height: 0.187502in">&#160;</p>
<p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</span>L'&eacute;lectroscope mesure donc la tension &eacute;lectrique du corps auquel il est reli&eacute;. Mais
celle-ci ne cause souvent qu'une tr&egrave;s faible d&eacute;viation de la feuille d'or, si faible qu'elle est
tr&egrave;s difficile &agrave; mesurer. </span></p>