Est2-2 - Cylindre de Faraday
Fonction
Sert à diverses expériences d'électrostatique ; mesure de charges.
Description
C'est un cylindre creux, en métal (laiton...), ouvert à son extrémité supérieure, de hauteur assez nettement supérieure à son diamètre. Il peut être posé sur le plateau d'un électroscope (Est1-2), ou relié à un électromètre. Lorsqu'une charge q, portée par exemple, par un petit conducteur tenu par un manche isolant, est introduit à l'intérieur du cylindre, à une distance de l'ouverture supérieure au diamètre, il apparaît une charge égale sur la surface extérieure du cylindre (ou du conducteur formé par le cylindre et les conducteurs qui lui sont reliés) et ce, indépendamment de la position du petit conducteur. Une charge, - q est répartie sur la face intérieure du cylindre. Si le petit conducteur vient au contact de la surface interne, cette charge - q est neutralisée par la charge q que porte le petit conducteur, lequel peut être retiré sans charge.
Si l'on répète n fois l'opération on apporte une charge n q sur la surface externe du cylindre ; cette charge peut être mesurée par un électromètre. De même si des particules chargées pénètrent dans le cylindre elles y totalisent leurs charges : ce sont par exemple les électrons qui constituent les rayons cathodiques dans l'expérience de Jean Perrin (Eln2), ce peut être aussi des particules a ou ß produites par un corps radioactif.
Histoire
L'anglais Michaël Faraday (1791-1867) était le fils d'un pauvre maréchal-ferrant. Apprenti-relieur, il achetait, sur ses maigres économies, des livres et réalisait des expériences avec les appareils qu'il bricolait. Il fut remarqué par un client qui le mit en relation avec Humphry Davy qui le prit comme assistant en 1813 ; il l'emmena en voyage avec lui, en France, en Suisse, en Italie, en Allemagne, en Autriche. L'œuvre de Faraday est immense ; elle est résumée dans la notice Est2-1 consacrée à la « cage de Faraday ». Il fit la théorie de l'électrisation par influence qui est à la base des machines électriques de Holtz (1836-1913), de Wimshurst et de Van de Graaf (1935).
Ses écrits ont paru, à partir de 1831 dans les Transactions philosophiques sous le titre de Recherches expérimentales sur l'électricité. Ils ont été réunis en trois volumes parus en 1839, 1844 et 1855.