Comptes rendus des travaux du comité international chargé des essais électriques
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- EXPOSITION UNIVERSELLE D’ANVERS, 1885
- ESSAIS ÉLECTRIQUES
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- Exposition Universelle d’Anvers
- Collection de Monsieur
- André SARTIADX
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- TRAVAUX DU COMITÉ INTERNATIONAL
- CHARGÉ DES
- LIEGE
- IMPRIMERIE H. VAILLANT-CAR AI ANNE RUE SAINT-ADALBERT, 8
- 1887
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- EXPOSITION UNIVERSELLE D’ANVERS, 1885
- INTRODUCT
- ION
- Deux Comités d’expériences ont été institués auprès de l’Exposition Universelle d’Anvers par arrêté royal en date du 23 février 1885.
- Voici l’exposé des motifs et le texte de cet arrêté :
- EAPPOET AU EOI.
- Sire,
- Parmi les produits industriels de tous genres qui figurent d’ordinaire dans les expositions, il en est un grand nombre dont les qualités ou les défauts sont difficilement reconnaissables à la simple vue, même pour un observateur expérimenté.
- La valeur d’un échantillon de fer, par exemple, ne se révèle point uniquement par son aspect- extérieur, ni même par le caractère de sa cassure. Pour l’apprécier plus complètement, il faut le soumettre à des essais nombreux le forger, le marteler, le laminer, l’étirer, le tordre, le plier, l’écraser, en le portant successivement à des températures différentes. Il faut encore constater l’effort sous lequel il se rompt, voir de combien il s’allonge avant cette rupture, quelle est sa résistance aux efforts de torsion, etc.
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- INTRODUCTION.
- Un même raisonnement et une conclusion identique s’appliquent à toutes les matières premières ou demi-fabriquées que met en œuvre l’industrie, aux pierres, aux marbres, aux terres réfractaires, aux combustibles, aux bois, aux métaux, aux produits chimiques, etc.
- La difficulté s’accroît encore quand il s’agit de porter un jugement sur des produits finis, tels que des machines, des mécaniques, etc. Ici, des éléments d’appréciation multiples entrent en jeu. Il faut considérer non seulement le choix des matériaux, mais le mode de fabrication, l’habileté de la main-d’œuvre et le coût de la façon, puis encore le fonctionnement des appareils, leur rendement, l’effet utile qu’ils produisent au point de vue de la consommation de combustible.
- On conçoit, d’après cela, que les visiteurs d’une exposition ne puissent guère se faire une idée exacte du mérite des produits rassemblés sous leurs jeux. Les renseignements nécessaires font défaut. Ceux qu’on trouve dans les prospectus ne sont pas toujours suffisants ; parfois, ils sont erronés. En général, le public n’y ajoute point une entière confiance.
- Cette absence d’indications précises a pour conséquence de diminuer le caractère pratique et l’utilité commerciale des expositions et de décourager l’initiative des industriels participants, dont les sacrifices ne sont point récompensés.
- Il semble qu’on réaliserait une heureuse innovation en fournissant aux exposants le moyen de faire constater les qualités de leurs produits par des épreuves effectuées sous la direction d’un comité d’hommes compétents.
- Le nombre et la nature de ces épreuves seraient consignés dans un certificat auquel l’exposant donnerait la publicité qu’il jugerait convenable et où les visiteurs puiseraient des éléments de comparaison d’une haute valeur pratique.
- L’institution de ces expériences aurait également d’heureux effets sur les progrès de l’industrie en général, car le producteur en tirerait d’utiles indications sur les moyens d’améliorer la qualité de ses fabricats.
- En résumé, l’exécution de cette mesure donnerait aux expositions un caractère d’utilité pratique beaucoup plus accentué.
- Sire,
- M’appuyant sur les considérations qui précèdent, et conformément aux propositions du commissariat général du gouvernement et du comité exécutif de l’Exposition d’Anvers, j’ai l’honneur de soumettre à l’approbation de Votre Majesté un projet d’arrêté instituant deux comités spéciaux chargés de procéder
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- INTRODUCTION.
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- à des essais sur les produits de tous les industriels participant à cette exposition qui en feront la demande.
- Ces comités fonctionneraient pendant toute la durée de l’exposition.
- Ils seraient composés de personnes de nationalités différentes, d’une valeur technique notoire et offrant, par conséquent, toutes les garanties désirables au point de vue de la manière dont les essais seraient effectués.
- L’un s’occuperait des matériaux de construction et des matières premières, en général, puis des générateurs à vapeur, des machines et appareils divers.
- U autre aurait spécialement dans ses attributions les expériences à faire sur les nombreux appareils servant à la production ou à l’utilisation de la force électrique.
- Le gouvernement de Votre Majesté est en mesure de faciliter à ces comités l’accomplissement de leur tâche, en mettant à leur disposition les appareils installés à l’arsenal de Malines.
- Ainsi, le banc d’épreuves de Kirkaldy permettrait les essais de traction,, de flexion, d’écrasement et de torsion, avec mesure des allongements, détermination des limites d’élasticité, etc.
- Les analyses de métaux, d’huiles, de combustibles s’effectueraient au laboratoire du même établissement.
- On pourrait également y constater le rendement des générateurs et des moteurs à vapeur, y faire des essais sur les machines-outils, en déterminant le travail produit et le travail absorbé.
- Telles seraient les conditions d’exécution du projet que j’ai l’honneur de soumettre à l’approbation de Votre Majesté. Je La prie, si Elle daigne y donner Son assentiment, de vouloir bien revêtir de Sa Royale signature le projet d’arrêté ci-joint.
- Je suis, Sire, avec le plus profond respect, votre très obéissant et très dévoué serviteur.
- Le Ministre de Vagriculture, de l’industrie et des travaux publics,
- Chevalier de Moreau.
- LÉOPOLD II, Roi des Belges,
- A tous présents et à venir, Salut.
- Vu Notre arrêté en date du 17 juillet 1884, organisant le commissariat général auprès de l’Exposition d’Anvers;
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- INTRODUCTION.
- Considérant que l’institution de comités internationaux chargés de procéder à des essais sur les produits des exposants qui en feront la demande est éminemment favorable aux progrès de l’industrie, et qu’elle augmentera le caractère pratique et l’utilité commerciale de l’Exposition universelle d’Anvers;
- Sur la proposition de Notre Ministre de l’agriculture, de l’industrie et des travaux publics,
- Nous avons arrêté et arrêtons :
- Art. 1er. Il est institué deux comités internationaux chargés d’effectuer des essais : le premier, dit comité de l’industrie, sur les matériaux de construction, générateurs à vapeur, machines et appareils divers; le second, dit comité des essais électriques, sur les appareils servant à la production et à. l’utilisation de la force électrique.
- Art. 2. Porte la désignation des membres du comité de l’industrie.
- Art. 3. Sont nommés membres du comité des essais électriques :
- MM. Banneux, ingénieur en chef, inspecteur des télégraphes de l’Etat ;
- Delarue, ingénieur en chef, directeur des télégraphes de l’Etat ;
- Gérard (Eric), ingénieur, professeur à l’Institut électro-technique Montefiore annexé à l’Université de Liège ;
- Gody (Léon), capitaine commandant d’artillerie, professeur à l’école militaire et à l’école de guerre ;
- Melsens, membre de l’Académie royale des sciences, à Bruxelles ;
- Nothomb (L.), ingénieur électricien, à Bruxelles ;
- Rousseau, professeur à l’Université de Bruxelles ;
- Somzée, ingénieur, membre de la Chambre des Représentants, commissaire de la section internationale d’électricité.
- M. Rousseau remplira les fonctions de président de ce comité et M. Eric Gérard celles de secrétaire-rapporteur.
- Art. 4. Ces deux comités seront complétés par l’adjonction de spécialistes appartenant aux pays étrangers qui prendront part à l’Exposition d’Anvers.
- Art. 5. Les comités s’occuperont, à partir de ce jour, de préparer le programme des essais qu’ils auront à diriger.
- Art. 6. Les fonctions des membres de ces comités sont gratuites.
- Art. 7. Les comités d’essais sont rattachés au commissariat général du gouvernement auprès de l’Exposition d’Anvers. ...
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- INTRODUCTION.
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- Art. 8. Notre Ministre de l’agriculture, de l’industrie et des travaux publics est chargé de l’exécution du présent arrêté.
- Donné à Bruxelles, le 23 février 1885.
- LÉOPOLD.
- Par le Roi :
- Le Ministre de Vagriculture, de Vindustrie et des travaux publics,
- Chevalier de Moreau.
- Les savants étrangers dont les noms suivent ont été délégués par leurs Gouvernements respectifs pour prendre part aux travaux du Comité des essais électriques.
- Allemagne.
- M. le Docteur Wüllner, professeur à l’Ecole polytechnique d’Aix-la-Chapelle.
- Autriche-Hongrie.
- M. F. Bechtold, chef des télégraphes des chemins de fer Nord-Ouest d’Autriche.
- M. TC a rets, ingénieur au Ministère du commerce d’Autriche.
- France.
- M. Sartiaux, chef du service télégraphique aux chemins de fer du Nord.
- Italie.
- M. le Professeur Roïti, de l’Institut Royal des études supérieures de Florence.
- Pays-Bas.
- M. Colette, inspecteur, chef du service technique des télégraphes des Pays-Bas.
- Le Comité des essais électriques est heureux d’exprimer toute sa gratitude aux personnes dont les noms suivent, pour le concours actif et intelligent qu’elles lui ont prêté.
- MM. Zunini, assistant à l’Institut électro-technique de Liège, qui est resté à Anvers pendant toute la durée de la construction du laboratoire et de l’exécution des essais.
- Boülvin, ingénieur des télégraphes, à Bruxelles,
- Delville, id. id. id.
- Demany, ingénieur électricien, à Liège.
- Dumont, ingénieur des télégraphes, à Bruxelles.
- Frenay, id. id. id.
- Jona, ingénieur électricien à Milan.
- Lambotte, ingénieur des télégraphes, à Bruxelles.
- J. Gérard, préparateur de physique à l’Université de Bruxelles.
- G. May, préparateur à l’Institut électro-technique Montefiore.
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- INTRODUCTION.
- Un des premiers soins du Comité des essais électriques a été d’envoyer aux exposants une circulaire, par laquelle il les conviait à faire connaître la nature des objets qu’ils désiraient soumettre aux essais, ainsi que les points spéciaux sur lesquels devait porter cet examen.
- Une quarantaine d’exposants ont répondu à cette circulaire, demandant l’essai d’environ 120 appareils différents.
- Afin de se mettre en mesure d’exécuter les expériences, le Comité avait, dès le mois de mars 1885, proposé la construction d’un laboratoire d’essais. Pour différentes raisons indépendantes de la volonté du Comité, cette construction a été retardée et ce n’est qu’au mois d’août que, sur l’initiative de M. Degraux, ingénieur de l’Exposition, l’on a mis la main à l’œuvre.
- Le Comité a pu se réunir seulement le 7 septembre pour commencer ses travaux. Le faible intervalle de temps qui restait avant la clôture de l’Exposition, fixée au 15 octobre, ne suffisait pas pour exécuter tous les essais demandés par les exposants et, comme on le verra ci-après, une partie de ces épreuves ont été effectuées dans différents laboratoires appartenant à des universités de Belgique et d’Italie. Les retards occasionnés par ces expériences postérieures à l’Exposition, ont naturellement amené un délai notable dans la publication des résultats.
- Dans sa première réunion plénière du 7 septembre à laquelle assistaient les membres étrangers, le Comité a arrêté l’ordre général de ses travaux. Il a décidé de convoquer successivement les exposants ayant demandé des essais, en les prévenant qu’il se réservait le droit de publier les résultats obtenus, et en les priant d’assister aux épreuves ou d’envoyer un délégué, afin de régler et de surveiller la marche de leurs appareils.
- Pour procéder plus rapidement à l’exécution des essais, le Comité s’est partagé en trois sections ou sous-comités ayant des attributions distinctes.
- Le 1er SOUS-COMITÉ a été chargé de la graduation des appareils de mesure, des essais des générateurs de courant et des électro-moteurs.
- Il se composait de MM. Gérard,
- Nothomb,
- Roïti
- et Sartiaux.
- Adjoints : MM. Zunini,
- JONA,
- Demany.
- M. Gérard a été chargé des fonctions de rapporteur.
- Le 2me SOUS-COMITÉ a eu en partage les essais photométriques.
- Il comprenait : MM. Gody,
- Melsens,
- Rousseau,
- W ÜLLNER.
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- INTRODUCTION.
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- Adjoints : MM. Boulvin,
- Dumont,
- Lambotte.
- Rapporteur : M. Rousseau.
- Enfin, le 3me SOUS-COMITÉ s’était réservé les essais des appareils télégraphiques, des téléphones et des avertisseurs. Il était formé de :
- MM. Banneux,
- Bechtold,
- Colette,
- Kareis.
- Adjoints : MM. Frenay,
- Delville.
- Rapporteur : M. Banneux.
- Au nombre des appareils soumis au Comité, quelques-uns ne pouvaient être essayés à l’Exposition, par suite du défaut de temps ou de l’absence de certains appareils de mesure spéciaux.
- Les accumulateurs, présentés par la compagnie YÉlectrique de Bruxelles et par M. de Montaud de Paris, exigeant des expériences de longue durée pour la détermination du rendement moyen, le Comité, d’accord avec les exposants, a prié M. Eric Gérard d’effectuer ces essais dans les laboratoires de l’Institut électro-technique de Liège.
- Le câble télégraphique, soumis par MM. Berthoud, Borel et Cie, de Cortaillod, n’ayant pu être essayé à Anvers par suite de l’impossibilité de trouver un local abrité pour l’immersion du câble, il a été décidé que l’essai serait également exécuté à Liège par M. Gérard.
- Le transformateur Zipernowski, Déri et. Blathy, présenté par MM. Ganz et Cîe, de Buda-Pest, a été détérioré au cours de l’essai commencé à Anvers. Comme la réparation de cet appareil exigeait plusieurs semaines, le Comité a prié M. Roïti d’effectuer cette épreuve dans son laboratoire de l’Institut supérieur de Florence. M. Roïti a consenti à accéder au vœu du Comité, sous la réserve que son gouvernement consentirait à accorder le subside nécessaire pour permettre l’exécution de ces expériences.
- M. Roïti a bien voulu se charger également d’effectuer à Florence, l’étalonnage des condensateurs soumis par MM. Berthoud, Borel et Cie, mesure qui ne pouvait être faite dans le laboratoire industriel de l’Exposition.
- Les essais des fils de bronze phosphoreux, exposés par les fonderies et tréfileries d’Anderlecht, exigeant un banc d’épreuve plus puissant que celui du laboratoire de l’Exposition, le Comité a décidé que le 2me sous-comité procéderait à ces expériences à Anderlecht, chez l’exposant, lequel possède un cabinet d’essais spécialement approprié aux essais de cette nature.
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- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L’EXPOSITION,
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- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L’EXPOSITION.
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- Les déterminations photomètriques n’ayant pu être terminées à Anvers, ont été parachevées par le 2me sons-comité dans le laboratoire de physique de M. Rousseau, à l’Université de Bruxelles.
- M. Rousseau a bien voulu se charger également du contrôle des aimants Clémandot.
- Enfin, les appareils téléphoniques dont les essais exigeaient des lignes d’une grande étendue, ont été examinés dans les locaux de l’Administration des télégraphes en utilisant le réseau de cette Administration.
- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L’EXPOSITION.
- Le laboratoire, dont le Comité avait confié le projet à M. Eric Gérard, a été étudié au point de vue des essais industriels. Le seul espace disponible pour la construction de ce local (fig. 1) était situé dans le voisinage de la galerie des machines de l’Exposition, non loin d’un moteur à vapeur à allure lente de 2000 chevaux, dont le mouvement communiquait au sous-sol argilo-sableux des vibrations d’une amplitude considérable. Dans ces conditions, on ne pouvait songer à utiliser les appareils de haute sensibilité dont on se sert dans les laboratoires de physique, et aucune objection ne s’élevait contre l’installation dans le laboratoire même, du moteur à vapeur destiné à actionner les dynamos essayées. Cette disposition a l’avantage de fa'ciliter les expériences en permettant de grouper les expérimentateurs et d’embrasser d’un coup d’œil l’ensemble des appareils sur lesquels portent les observations.
- Le fond des appareils de mesure du laboratoire et les tables d’essais avaient été obligeamment prêtés par l’Institut électro-technique Montefiore, annexé à l’Université de Liège. Quelques instruments spéciaux avaient été mis à la disposition du Comité par le cabinet de physique de l’Université de Bruxelles, par l’Administration des télégraphes, par le Génie militaire d’Anvers,, par MM. Nothomb, membre du Comité ;
- Champy et fils, d’Anvers ;
- De Bonnier et Cie, de Bruxelles ;
- Eetu et Deliége, de Liège.
- Le bâtiment du laboratoire représenté en plan et en coupe fig. 1, 2, 3 et 4,, s’étendait sur une surface de 377 mètres carrés. C’était une construction légère en charpente, divisée par des cloisons en planches, en quatre parties désignées par les lettres A, R, C, X>, et communiquant par une large baie avec la galerie des machines (fig. 1), ce qui permettait d’amener rapidement les dynamos dans le laboratoire.
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- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L EXPOSITION.
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- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L EXPOSITION.
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- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L EXPOSITION.
- La salle A (fig. 2) contenait un moteur à vapeur de la force de 60 chevaux, à condensation et détente par le régulateur, installé par M. F. Bollinckx, constructeur à Bruxelles. Ce moteur était raccordé à l’un des groupes de chaudières de l’Exposition.
- Le mouvement de la poulie-volant était transmis par des câbles de chanvre à un arbre intermédiaire a, ô, auquel les dynamos empruntaient leur mouvement.
- Celles-ci s’installaient sur un massif de fondation m, n, portant des solives à écartement variable solidement ancrées dans la maçonnerie et sur lesquelles *on fixait les dynamos au moyen de tire-fonds.
- Dans la salle A était disposé un grand commutateur central à godets de mercure, auquel aboutissaient tous les conducteurs principaux venant des diverses salles du laboratoire, ainsi que des fils connectés avec une batterie d’accumulateurs appartenant à la compagnie Y Electrique, de Bruxelles. Le même commutateur était relié à la galerie des machines- par deux câbles de cuivre de forte section, qui permettaient de raccorder les dynamos de l’Exposition aux lampes essayées.
- La salle B était réservée spécialement aux mesures électriques. Trois piliers en maçonnerie c, d, e, reposant sur un massif descendant profondément dans le sol, étaient destinés à recevoir les galvanomètres à réflexion. Les lunettes de visée s’installaient sur de forts pilotis /*, y, h, et les autres instruments -de mesure reposaient sur des tables dont les pieds, isolés du plancher, s’appuyaient-sur la tête de pilotis de dimensions plus faibles.
- La salle (7, tendue d’étoffe noire, était destinée aux essais photométriques exécutés à l’aide d’appareils qui seront décrits en leur lieu dans la suite de ce travail.
- Enfin la salle D contenait un rhéostat en fils d’acier de dimensions tout à fait inusitées. Le Comité de l’Industrie chargé de l’examen de machines à vapeur, se proposait de charger ces moteurs au moyen d’une vingtaine de dynamos, servant le soir à l’éclairage de l’Exposition, et qui devaient fonctionner pendant les essais sur des circuits métalliques. Le calcul montrait que ces circuits absorbaient une énergie électrique pouvant aller à 3 ou 400 chevaux-vapeur. Chaque dynamo devait être pourvue d’un circuit spécial présentant un développement de conducteurs suffisant pour éviter tout échauffement excessif.
- Ce problème, présenté au Comité de l’Electricité, a été résolu de la manière suivante. Les parois de la salle D furent construites en fer et en briques, et le côté extérieur resta ouvert librement à l’air. Le toit de la salle D présentait, comme le montre la coupe figure 3, une ouverture latérale permettant à l’air échauffé au contact des fils de s’échapper librement. On assurait ainsi la ventilation nécessaire pour provoquer le refroidissement des fils. Entre les longs côtés
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- DESCRIPTION DU LABORATOIRE DE L’EXPOSITION.
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- de la salle étaient disposées deux rangées horizontales de fers en U, distantes de 3m50 l’une de l’autre; les poutrelles d’une même rangée étaient écartées de 0m40, intervalle suffisant pour la circulation.
- Entre les poutrelles superposées étaient tendus, sur des isolateurs en porcelaine, des boudins de fil d’acier présentant chacun un développement de 100m de fil et répartis comme suit :
- 90 boudins de 100m de fil d’acier de 4mm de diamètre
- 35
- 35
- 90
- ^mm
- 2mm
- 1,5"
- O ^ O O O O O O
- Outre l’usage prévu par le Comité de l’Industrie, ces fils ont servi à former un rhéostat destiné aux essais des dynamos effectués par le Comité
- électrique. Dans ce but, les boudins ont été convenablement groupés, et les extrémités de chaque groupe, réunies à deux commutateurs circulaires Cl C2 a godets de mercure (fig. 5). Les godets de l’un des commutateurs étaient rebés aux bouts commençants, les godets du commutateur voisin aux bouts finissants. Au moyen de cavaliers en cuivre on pouvait réunir en série ou en dérivation un nombre quelconque de groupes. La combinaison de conducteurs ainsi formée était reliée au commutateur général C placé près des commutateurs Cy C2. Cette disposition est très commode lorsque l’on doit faire varier entre des limites très écartées la résistance des circuits métalliques.
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- COMPTE RENDU DES TRAVAUX DU PREMIER SOUS-COMITÉ
- Composition du 1er sous-comité : MM. Eric Gérard (Belgique),
- Nothomb id.,
- Roïti (Italie),
- Sartiaux (France). Adjoints : MM. Zuxini,
- Jona,
- Demaxy,
- Rapporteur : M. Eric Gérard.
- MÉTHODES DE MESURE EMPLOYÉES.
- GRADUATION DES GALVANOMÈTRES.
- Comme on le verra dans la suite, toutes les déterminations électriques faites sur les générateurs de courant ont été ramenées à la mesure d’une force électromotrice et d’une intensité. Il était donc essentiel de s’assurer d’un voltmètre et d’un ampèremètre susceptibles de la plus grande exactitude et de la plus grande permanence possible.
- Le Comité a fait choix dans ce but de galvanomètres à réflexion Deprez, d’Arsonval (fig. 6), qui se composent d’une bobine de fil, suspendue entre les pôles d’un aimant permanent en fer à cheval au moyen de deux fils métalliques disposés
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- GRADUATION DES GALVANOMÈTRES.
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- l’un au-dessus, l’autre au-dessous de la bobine. Ces fils servent à la fois à amener le courant dans la bobine et à exercer sur celle-ci une action directrice.
- Cet appareil présente deux particularités avantageuses : il est peu sensible aux influences magnétiques extérieures et ses mouvements sont apériodiques lorsqu’il est convenablement shunté.
- Généralement les fils de suspension sont rectilignes. Dans ces conditions, à moins que les fils n’aient une grande longueur, le couple directeur ne peut être considéré comme proportionnel à la torsion que dans des limites angulaires très
- faibles. En outre, lorsque le fil a subi une torsion dépassant ces limites, il conserve une déformation permanente et la bobine ne reprend pas sa position initiale.
- Pour remédier à cet inconvénient, on a remplacé les fils rectilignes par des ressorts à boudin, formés au moyen de fil de bronze phosphoreux de 0mm15 de diamètre et maintenus dans la verticale par un fil de cocon axial qui soutient la bobine. Par cette disposition, le couple de torsion reste proportionnel aux déplacements angulaires dans des limites étendues, la bobine revient exactement à sa position initiale lorsque l’effort de torsion a cessé, et la hauteur de l’appareil peut être notablement réduite.
- Les galvanomètres choisis, au nombre de trois, étaient installés sur les piliers c, cl, e, fig. 2. Les lectures se faisaient au moyen de lunettes de visée, disposées sur des piliers distants de 3 mètres des premiers.
- Malgré le massif de fondation supportant les piliers c, d, e, les trépidations causées par les machines de la Galerie du Travail voisine eussent empêché totalement les lectures, si des dispositions spéciales n’avaient été prises. Les galvanomètres ne reposaient pas directement sur les piliers ; chacun d’eux était placé sur une épaisse plaque de plomb rectangulaire, supportée par quatre lanières de caoutchouc de (L50 de long ; ces lanières étaient elles-mêmes fixées à la toiture d’une cage vitrée qui enfermait le galvanomètre.
- On a obtenu par ce moyen une stabilité tout à fait suffisante pour les lectures par réflexion ; le seul inconvénient est que les lanières de caoutchouc s’allongent insensiblement, ce qui oblige à descendre légèrement chaque jour l’échelle du galvanomètre.
- Fia;. 6.
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- DISPOSITION ET GRADUATION DE L’AMPÈREMÈTRE.
- Réglage des galvanomètres. — Les galvanomètres mis en station, le premier réglage consiste à déterminer l’orientation de la bobine mobile, pour laquelle deux courants égaux et de sens contraires, produisent des déviations égales de part et d’autre du milieu de l’échelle. La position de symétrie étant obtenue, on vérifie la proportionnalité des déviations aux intensités, en faisant passer dans l’appareil des courants croissant dans une proportion connue. Afin d’éliminer les erreurs provenant des déplacements du zéro, pendant tout le cours des essais on a noté la somme des déviations obtenues en renversant le sens du courant dans le galvanomètre.
- Ces opérations terminées, on a procédé à la graduation des deux appareils choisis comme ampèremètre et voltmètre.
- DISPOSITION ET GRADUATION DE L’AMPÈREMÈTRE.
- La méthode employée pour la mesure des courants continus est celle du professeur Kittler, qui a servi aux Comités d’essais des expositions d’électricité de Munich et de Tienne.
- Le courant mesuré passe dans des conducteurs en cuivre s ou s' (fig. 7) de fort diamètre, sur lesquels on dérive le galvanomètre A choisi comme ampèremètre; la résistance de A est telle que le courant qui le traverse peut être négligé devant le courant qui parcourt les conducteurs s s'. On gradue l’ampèremètre en faisant passer dans ces conducteurs des courants d’intensité connue, mesurés à l’aide d’un voltamètre.
- La figure 7 montre la disposition des divers appareils. Les conducteurs s s' sont reliés au commutateur général C. A l’aide des clefs Je k', on peut mettre l’un ou l’autre de ces conducteurs en communication avec le galvanomètre A, par l’intermédiaire d’une clef d’inversion I et d’une boîte de résistance JR.
- Pour procéder à la graduation, on constitue un circuit dans lequel on insère l’un des shunts, s par exemple, une batterie d’accumulateurs B, susceptible de fournir un courant aussi constant que possible, le rhéostat industriel Ci C% et un voltamètre AL Le voltamètre JM se compose d’une solution demi-saturée de sulfate de cuivre dans laquelle plongent des anodes en cuivre et des cathodes en platine.
- Les cathodes sont soigneusement décapées et pesées, et l’intensité du courant est réglée de manière à obtenir une densité de 0,25 ampère environ par décimètre carré de surface d’électrode. On noté à des intervalles de temps égaux et rapprochés les déviations de l’ampèremètre A. Lorsque le dépôt de cuivre est
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- DISPOSITION ET GRADUATION DU VOLTMÈTRE.
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- jugé suffisant, on interrompt le courant, les cathodes sont retirées, lavées soigneusement à l’eau distillée, séchées à l’alcool et pesées. Par différence, on obtient le poids de cuivre déposé; sachant qu’un coulomb dépose (P0003281 (Kohlrausch), on
- 0 Ô O
- V? G
- Fig. 7.
- Par cette combinaison, le même aj plus intenses comme les plus faibles.
- déduit des résultats l’mtensite moyenne du courant qui a traversé le circuit. Comme ce courant correspond à la moyenne des indications de l’ampèremètre, on calcule aisément l’intensité correspondant à une division de l’échelle, c’est-à-dire la constante de l’ampèremètre employé avec le shunt S.
- On peut mesurer des courants d’intensités très différentes en faisant varier la résistance insérée au rhéostat R. Connaissant la résistance de A, il est facile de déterminer chaque fois la réduction à faire subir à la constante.
- On est toutefois limité dans cette voie par réchauffement que présente le shunt 8 lorsque le courant dépasse une certaine intensité. Lorsque cet échauffement peut modifier sensiblement la résistance du shunt, il convient d’employer un shunt de diamètre plus fort, 8' par exemple. Pour déterminer la constante relative à ce dernier, on fait passer le même courant dans 8 et 8'. On note les déviations du galvanomètre relié successivement à ces shunts. La constante nouvelle est une quatrième proportionnelle entre la première constante et les déviations observées.
- eil peut servir à mesurer les courants les
- DISPOSITION ET GRADUATION DU YOLTMÈTRE.
- Les différences de potentiel ont été déterminées par la méthode d’égale résistance au moyen du galvanomètre Deprez d’Arsonval V (fig. 6) employé comme
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- AMPÈREMÈTRE ET VOLTMÈTRE, SYSTÈME ITÜMMEL.
- voltmètre. Dans ce but, les points entre lesquels il faut mesurer la différence de potentiel, sont reliés à un circuit (fig. 7) comprenant un rhéostat R" de 100000 ohms et un rhéostat R' de 10000 ohms. Le galvanomètre V, commandé par la clef d’inversion J, est mis en dérivation par rapport au rhéostat R'.
- Pour graduer le voltmètre, on relie les extrémités du circuit dérivé, comme l’indique la figure, aux bornes du rhéostat industriel (7, Ct dans lequel on fait passer un courant fourni par les accumulateurs B et mesuré par l’ampèremètre A. En insérant au rhéostat Ci Cï des résistances préalablement mesurées, on obtient des différences de potentiel connues, et exprimées par le produit de l’intensité du courant par la résistance du rhéostat. On note les déviations correspondantes, lues au galvanomètre V. Des résultats obtenus on déduit la différence de potentiel correspondant à une division de l’échelle, c’est-à-dire la constante de l’appareil. Lorsqu’on a à mesurer des forces électro-motrices très différentes, on peut faire varier les résistances insérées aux rhéostats R' et R'\ en ayant soin de déterminer chaque fois la nouvelle constante du voltmètre.
- Après avoir étalonné ses appareils de mesure, le 1er sous-comité a procédé à la vérification des ampèremètres et voltmètres industriels, qui lui ont été soumis par les exposants. Dans ce but, ces instruments ont été placés dans les mêmes conditions électriques que les appareils étalons, de manière à pouvoir comparer simultanément leurs indications.Les observations ont été faites en nombre suffisant, pour contrôler l’exactitude des indications des appareils examinés, dans toute l’étendue de leur graduation.
- Ampèremètre et voltmètre, système Hümmel
- présenté par MM. Bouckaert et Ci0, de Bruxelles.
- Ces appareils comprennent une bobine cylindrique dans l’intérieur de laquelle un tube de fer, disposé excentriquement, est mobile autour d’une de ses génératrices. Un contrepoids dont on peut régler la position, maintient le tube dans une position d’équilibre. Lorsqu’un courant traverse la bobine, le tube s’aimante et tend à tourner autour de son axe; une aiguille indicatrice permet de lire, sur une graduation, l’angle de déviation du système mobile.
- Après constatation des résultats fournis par les ampèremètres Hümmel, le sous-comité s’est servi de ces appareils, concurremment avec les instruments étalons, pendant le cours des essais des dynamos. On pouvait ainsi relever immédiatement toute erreur de quelque importance commise dans la lecture des appareils étalons.
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- AMPÈREMÈTRE ET VOLTMÈTRE, SYSTÈME HÜMMEL.
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- INDICATIONS DES AMPÈREMÈTRES HÜMMEL INTENSITÉS INDICATIONS du voltmètre Hümmel type 110 volts. DIFFÉRENCES de potentiel correspondantes en volts.
- N°1503 Type 4 ampères. N° 1650 Type 10 ampères. N° 1411 Type 30 ampères. correspondantes en ampères.
- 0,40 0,40 0,5470 15 18,42
- 1,10 1,00 0,957 19 21,34
- 1,45 1,45 1,299 25 24,22
- 1,81 1,80 1,594 29 28,61
- 2,10 2,10 1,864 30 29,98
- 2.32 2,30 2,082 32 31,38
- ’ 2,45 2,45 2,268 oG 34,30
- 2,GO 2,60 2,432 38 36,49
- 2,83 2,80 2,703 41 39,11
- 3,25 3,20 3,076 44 42,22
- 3,58 3,56 3,416 47 45,37
- 3,80 3,85 3,748 49 48,25
- 4,00 4,05 3,948 53 52,23
- 4,51 4,460 56 55,30
- 4,80 4,718 60 58,57
- 5,50 5,462 62 61,80
- 6,38 6,352 72,5 71,70
- 7,98 7,976 84 81,70
- 8.90 8,834 95 91,95
- 9,2 9,002 101 97,05
- 10,1 9,836 104, 6 100,2
- 12,3 12,036
- 13,6 1,328
- 16,8 1,673
- 19,2 1,892
- , 20,8 2,059
- 21,9 2,188
- 24,3 2,352
- 26,4 2,608
- 28,5 2,840
- 30 2,965
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- AMPÈREMÈTRE ET VOLTMÈTRE, SYSTÈME HARTMANN ET BRAUN.
- MM. Bouckaert et Cie ont présenté d’abord trois spécimens de l’ampèremètre, construits pour marquer des intensités maxima de 4, 10 et 30 ampères, ainsi qu’un voltmètre allant jusque 110 volts. Le tableau de la page 24 montre les résultats comparatifs fournis par ces appareils et les instruments étalons.
- MM. Bouckaert et Cie ont ensuite mis à la disposition du sous-comité des ampèremètres Hümmel gradués respectivement jusque 50, 100, 200 et 400 ampères.
- Ampèremètre et Voltmètre, système Hartmann et Braun, de Francfort
- présentés par MM. BOUCKAERT ET Cie, de Bruxelles.
- Ces appareils comportent une bobine verticale, dans l’intérieur de laquelle plonge un noyau tubulaire en fer suspendu par un ressort à boudin. Sous l’influence du courant, le noyau est attiré dans la bobine ; ses déplacements sont accusés au moyen d’un index qui se meut devant une échelle verticale. Le noyau tubulaire est fermé par le haut, il est guidé par un cylindre intérieur fixe, lequel forme cataracte et amortit les oscillations verticales du système mobile. Le tableau suivant indique les résultats de l’étalonnage des appareils Hartmann et Braun.
- INDICATIONS de l’ampèremètre Hartmann et Braun, type 35 ampères. INTENSITÉS correspondantes en ampères. INDICATIONS du voltmètre Hartmann et Braun. DIFFÉRENCES de potentiel correspondantes en volts.
- 10,0 9,836 20 18,42
- 12,7 12,036 22 21,34
- 13,7 13,28 25 24,22
- 17,0 16,73 28 28,61
- 19,o 18,92 29 29,98
- 21,0 20,59 30 31,38
- 22,0 21,88 33 34,30
- 24,5 23,52 37 36,49
- 26,5 26,08 40 39,11
- 29,0 28,40 43 42,22
- 30,5 29,65 48 45,37
- 31,5 30,56 52 48,25
- 34,5 33,08 56 52,23
- 36,5 35,08 59 55,30
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- COMPTEURS D’INTENSITÉ, SYSTÈME FERRANTI.
- Compteurs d’intensité, système Ferranti
- présentés par la Compagnie générale d’électricité de Bruxelles.
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- Le compteur Ferranti est basé sur le phénomène de la rotation électro-magnétique des liquides. Un bassin de mercure de forme quadrangulaire M (fig. 8), taillé dans une masse de fonte FF1 est parcouru par le courant du centre à la périphérie.
- Le même courant, passant dans une bobine D, aimante la masse de fonte, de manière à produire des pôles opposés sur les fonds du bassin. Sous l’influence de la
- mmgk
- ^ÿ///^/yyy//y////////////y
- force électro-magnétique résultante, le mercure prend un mouvement circulaire et il entraîne un flotteur métallique JRB, dont l’axe commande un mécanisme enregistrant le nombre de tours du flotteur.
- Des dispositions spéciales sont prises, afin que les résistances de frottement soient proportionnelles au carré de la vitesse de rotation, dans les limites de fonctionnement de l’appareil. Comme la force électro-magnétique, qui fait équilibre à ces résistances dans le mouvement uniforme, est sensiblement proportionnelle au carré de l’intensité du courant, il s’en suit que la vitesse du flotteur permet de mesurer l’intensité du courant. Cet appareil fournit donc le moyen d’enregistrer l’intégrale de l’intensité par rapport au temps, c’est-à-dire la quantité d’électricité qui a passé dans le circuit.
- La Compagnie générale d’électricité avait présenté à l’essai plusieurs compteurs destinés à enregistrer les courants d’alimentation de 25 et 50 lampes à incandescence. Afin de contrôler la constante inscrite sur les appareils, c’est-à-dire le nombre exprimant le rapport des tours par heure, au courant moyen passant
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- ESSAI DES COMPTEURS FERRANTE
- dans le compteur, on a formé un circuit comprenant une batterie d’accumulateurs, les appareils essayés, un rhéostat et l’ampèremètre étalon. Le circuit a été fermé pendant des périodes d’une demi-beure, au cours desquelles on a observé la valeur moyenne du courant et l’avancement des aiguilles du compteur. Une simple réduction a permis de déterminer la constante réelle, correspondant à divers régimes du courant, inférieurs au régime maximum indiqué sur le compteur. Le tableau ci-après rend compte des résultats obtenus. Il est juste de faire observer que les appareils examinés n’ont pas été réglés sur place par l’inventeur, et qu’ils ont pu se déranger pendant les transferts qu’ils ont subis.
- Résultats de l’essai des compteurs Ferranti.
- N° du compteur. Nombre de lampes à incandescence auxquelles se rapporte l’appareil. INDICATIONS DES CADRANS s Différence. *» Durée de l’essai. Courant moyen. <D s3 s-O 3 . — <£) Ci T3 s* C =5 O eu n X 60 t CONSTANTE pour un ampère-heure
- avant l’essai. après l’essai. calculée «X 60 *X t indiquée sur l’appareil
- 0148948 0121073 2127 30' 7,006 4254 608
- 53 25 0121075 0126085 5010 31' 14,680 9697 662 689
- 0126085 0134018 7933 30' 22,730 15866 697
- 0113090 0115097 2007 30' 7,006 4014 373
- 58 25 0115097 0149693 4398 31' 14,680 8897 606 595
- 0119695 0127118 7423 30' 22,730 14846 632
- 0103668 0105672 2004 30' 7,006 4008 573
- 50 25 0105672 0110387 4915 31' 14,640 9310 648 585
- 0110587 0118425 7838 30' 22,730 15676 689
- 0076278 0078052 1774 31' 14,608 3433 234
- 40 50 0078032 0082003 o«3t)o 30' 22,750 7906 348 272
- 0082005 0091217 9212 30' 46,660 18124 398
- 0010758 0041110 332 30' 7,006 704 101
- 0041110 0042263 1153 31' O GO 2232 152
- 18 100 209
- 0042263 0044493 2230 30' 22,750 4460 196
- 1 0044493 0030799 6306 30' 46,660 12612 271
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- ESSAIS DES DYNAMOS.
- DÉTERMINATIONS MÉCANIQUES.
- Les déterminations mécaniques relatives aux dynamos ont été conduites par M. R. Vinçotte, directeur de l’Association pour la surveillance des chaudières-vapeur, membre du Comité de l’Industrie, qui a bien voulu apporter au sous-comité l’appui de son expérience et de ses connaissances, ainsi que le concours de son personnel technique. Le sous-comité est heureux d’en exprimer toute sa gratitude à M. Vinçotte.
- La mesure du travail absorbé par les dynamos a été faite au moyen du dynamomètre de transmission, système Yon Heffner-Alteneck, lorsque ce travail était inférieur à 16 chevaux. Au delà, les dynamomètres dont disposait le Comité, étaient insuffisants et le travail absorbé a dû être déterminé à l’aide de diagrammes d’indicateur, relevés sur les cylindres du moteur à vapeur.
- Essais au moyen du dynamomètre Von Heffner-Alteneck.
- Nous n’entrerons pas dans la description détaillée de cet appareil qui, depuis l’exposition de 1881, de Paris, a été employé dans un grand nombre d’expériences officielles. Bornons-nous à rappeler qu’il permet de déterminer la différence de tension des deux brins de la courroie destinée à mouvoir la dynamo. Pour cela, cette courroie passe dans un système de galets, et les deux brins pressent en sens contraires, sur une poulie mobile retenue par un ressort. De la tension donnée au ressort pour maintenir la poulie mobile dans sa position de repos, on déduit par une graduation empirique, la différence de tension des deux brins.
- Cet appareil possède l’avantage de pouvoir être installé et gradué rapidement. Cette dernière opération a été faite avant chaque série d’essais. En même temps que la tension différentielle des brins de la courroie, on note la vitesse de translation de celle-ci. Pour cela, on relève la vitesse des poulies conduites et le diamètre moyen d’enroulement de la courroie sur celles-ci.
- Le produit de la vitesse de translation par la tension différentielle de la courroie mesure le travail transmis à la dynamo.
- Lorsque la dynamo tourne à vide, le dynamomètre indique la force nécessaire pour vaincre les résistances passives de la machine électrique, ainsi que les frottements d’une partie de ses propres mobiles. Ces derniers frottements étant assez faibles lorsque le dynamomètre est bien lubrifié, et difficiles à déterminer avec exactitude, il est d’usage de ne pas les déduire du travail total observé.
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- MESURE DES VITESSES.
- L’effort total relevé au dynamomètre a, par suite, été considéré comme absorbé par la dynamo, et il a servi au calcul du rendement.
- Essais à l’aide des diagrammes d’indicateur.
- Les machines Gülcher et Victoria, présentées à l’examen, absorbaient une force supérieure à 16 chevaux ; il a fallu se résoudre à déterminer le travail absorbé par ces dynamos en se servant des diagrammes d’indicateurs, relevés sur les cylindres de la machine à vapeur. La marche suivante a été adoptée.
- On a déterminé le travail indiqué sur les deux faces du piston pendant que le moteur actionnait la dynamo en essai. Pour chaque changement d’allure de celle-ci, on recueillait trois séries de diagrammes, portant sur plusieurs tours du moteur, afin de s’assurer de la régularité de marche. On obtenait ainsi le travail total absorbé par la machine électrique, les transmissions et les résistances passives du moteur. On relevait de nouvelles séries de diagrammes après avoir jeté la courroie bas de la poulie de la dynamo, en ayant soin de conserver au moteur une vitesse constante.
- Par différence, on obtenait le travail absorbé par la dynamo, augmenté de l’excès des frottements du moteur et des transmissions pendant la marche en charge, sur les mêmes quantités pendant la marche à vide.
- Pour déterminer exactement ces frottements, il eût été nécessaire de placer sur l’arbre de transmission un frein de Prony et de déterminer pour diverses charges du frein, la différence entre le travail indiqué sur les pistons et le travail réellement disponible. Malheureusement, par suite de la clôture de l’exposition, ces essais n’ont pu être complétés, et le sous-comité s’est vu obligé d’appliquer un coefficient de réduction théorique au travail indiqué.
- Afin de rendre les résultats aussi comparables que possible à ceux des essais antérieurs, le sous-comité a choisi le coefficient de réduction de 0,85, employé dans un cas analogue par le Comité des essais de l’Exposition d’électricité de Paris de 1881.
- Il est clair que les résultats ainsi obtenus, n’ont pas le même degré d’approximation que ceux déduits des essais à l’aide du dynamomètre de transmission ; aussi, en ce qui concerne les machines Gülcher et Victoria, le sous-comité ne peut donner comme rigoureuses que les déterminations électriques.
- Mesure des vitesses.
- Le nombre de tours du moteur à vapeur étant peu élevé (70 par minute environ), pouvait être déterminé directement en s’aidant d’un compteur à secondes.
- Pour mesurer la vitesse beaucoup plus grande des dynamos, on fixait sur l’axe
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- DÉTERMINATIONS ÉLECTRIQUES.
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- de celles-ci, un compte-tours à aiguilles, et l’on observait le nombre de révolutions enregistrées en un quart de minute, marqué par un compte-secondes.
- DÉTERMINATIONS ELECTRIQUES.
- Les données électriques à relever sur les dynamos à courant continu, les seules examinées à Anvers, étaient :
- 1° la différence de potentiel borne à borne ;
- 2e l’intensité du courant dans le circuit extérieur et, le cas échéant, dans les
- bobines des électro-aimants en dérivation;
- 3° la résistance de la dynamo à chaud.
- Les deux premières déterminations doivent être faites simultanément avec la mesure du travail absorbé par la dynamo.
- Dans ce but, un observateur relève la vitesse de la dynamo ; au moment où le régime normal est atteint, il frappe sur un timbre. Aussitôt d’autres observateurs constatent simultanément les données électriques et les données mécaniques.
- Pour chaque valeur nouvelle du courant de la dynamo, on procède à trois opérations semblables. Les nombres consignés dans les tableaux sont les
- O
- moyennes des indications ainsi recueillies.
- Pour relever la différence de potentiel et l’intensité du Fjo. 9 courant, on établit les commu-
- nications indiquées figure 9.
- Le circuit extérieur de la dynamo comprend le rhéostat Cy C% et l’un des shunts
- VWWVWW»"
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- DÉTERMINATIONS ÉLECTRIQUES.
- <a
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- S' de l’ampèremètre, sur lequel on observe la valeur de l’intensité (i) du courant
- V
- extérieur. Dans le cas où il y a un enroulement en dérivation, comme le montre la figure 9, on intercale dans ce circuit un ampèremètre Al, système Thomson, qui permet de déterminer le courant (Im). Afin d’être en mesure de contrôler les indications de A', on place à la suite le shunt 8' de l’ampèremètre étalon.
- La différence de potentiel (e) aux bornes de la dynamo, s’estime en reliant ces bornes au voltmètre étalon V.
- La résistance à chaud des inducteurs en dérivation, se déduit des valeurs e, im observées.
- Pour déterminer la résistance à chaud (ru ) de l’induit et celle (rc) des inducteurs en série, on établit, aussitôt après l’arrêt de la dynamo, les communications indiquées dans la figure 10.
- Les conducteurs intérieurs dont il faut mesurer la résistance sont reliés à une batterie d’accumulateurs B, au shunt 8' et au rhéostat (7, (72. On règle ce dernier de manière que la dynamo, dont l’axe a été calé, soit traversée par un courant en rapport avec celui qu’elle engendrait pendant sa rotation. On mesure ce courant à l’aide de l’ampèremètre A et simultanément on relève, au moyen du voltmètre V, la différence de potentiel aux bornes.
- Le rapport de ces quantités donne la résistance intérieure de la machine.
- Cette manière de procéder est préférable à l’essai par la méthode du pont de Wheatstone, ordinairement en usage ; car les conducteurs de la machine sont placés sensiblement dans le même état que pendant la marche, et l’on ne risque pas
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- DÉTERMINATIONS ÉLECTRIQUES.
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- d’endommager un pont de Wheatstone, appareil délicat, dans lequel une fausse manœuvre peut amener facilement un courant dangereux.
- Pour résumer, les données électriques relevées sur les dynamos sont les suivantes :
- A travail mécanique absorbé par la dynamo ; e différence de potentiel aux bornes de la machine ;
- I intensité du courant dans le circuit extérieur ;
- Eventuellement, Im intensité du courant dans les inducteurs en dérivation;; rtt -f- rc résistance à cbaud de l’induit et des inducteurs en série.
- Connaissant ces quantités, on peut calculer les principales valeurs qui intéressent le fonctionnement des dynamos et déterminer le rendement de ces dernières.
- li = I représente l’intensité du courant dans l’induit, dans le cas d’une dynamo en série.
- Ii — I -f- I„i représente l’intensité du courant dans l’induit, dans le cas d’une dynamo en dérivation ou compound.
- el
- 736
- chevaux est le travail électrique utile dans le circuit extérieur.
- L’énergie électrique transformée en chaleur dans les conducteurs intérieurs de la dynamo se compose de plusieurs parties.
- I\ ra
- Ta =
- 736
- dans l’induit.
- est l’équivalent en chevaux de la chaleur produite par seconde
- T.
- IK rc 736
- est l’équivalent en chevaux de la chaleur produite par seconde dans les inducteurs en série.
- elm
- Tm — —— est l’équivalent en chevaux de la chaleur produite par seconde dans
- / OU
- les inducteurs en dérivation.
- €
- j.est la résistance du circuit extérieur.
- T — t Ta -f Tc est l’énergie électrique totale fournie par une dynamo en série.
- T= t -f- Ta -j- Tm est l’énergie électrique totale fournie par une dynamo en dérivation.
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- DYNAMO BRüSII.
- Fig. 41.
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- DYNAMO BRUSH.
- 33
- T = t -f- Ta -f- jTc -f- T,a est l’énergie électrique totale fournie par une dynamo compound.
- T
- — exprime le rendement total ou le coefficient de transformation de la dynamo.
- h est le rendement électrique.
- -V est le rendement industriel.
- A
- En regard des résultats d’expériences sur les dynamos, on trouvera un diagramme représentant : 1° les valeurs de la différence de potentiel aux bornes de la dynamo en fonction de l’intensité dans le circuit extérieur (caractéristique extérieure), 2° les valeurs du rendement industriel en centièmes pour les différentes intensités observées.
- Dans le tracé des caractéristiques extérieures on a rapporté les résultats à une même vitesse. Pour cela, on a accru ou diminué les différences de potentiel trouvées dans le rapport de la vitesse observée à la vitesse choisie. Ce calcul n’est pas rigoureux, mais les différences sont faibles, lorsqu’il n’y a pas un écart notable dans les vitesses observées. .
- Dynamo Brush (n° 35), type 16 foyers
- présentée par la société “ l’Electrique „ de Bruxelles.
- Dynamo en série à induit annulaire destinée à alimenter 16 foyers à arc sur un seul circuit. L’induit comprend huit bobines enroulées entre les saillies ménagées dans un noyau en fer; celui-ci est constitué par des bandes enroulées circulaire-ment, entre lesquelles passent des bandes transversales séparant les bobines. Celles-ci sont reliées à deux commutateurs redresseurs, dont les balais sont réunis en tension. La figure 11 représente une machine Brush à 12 bobines induites.
- Les inducteurs comprennent deux électro-aimants en fer à cheval, dont les épanouissements polaires sont étalés sur les côtés de l’anneau.
- La résistance du fil de l’induit, mesurée à chaud, est 12,45 ohms.
- La résistance du fil des inducteurs, „ 7,85
- La résistance totale, „ 20,30
- La circonférence moyenne de l’enroulement de la courroie sur la poulie de la dynamo est 0m80.
- Les déterminations mécaniques ont été effectuées à l’aide du dynamomètre Yon Heffner Alteneck, dont la lre colonne du tableau ci-après donne les indications.
- 5
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- Fig. 42.
- CS Ci —I ^ -4 CS CS CS os O* oc i>&> ICSbSÛOCS^OO Ci **» CS *sa Effort en kilogs.
- Hi» ^ h^» 1-^ H** ooooooooooooo oooooo-a-a^oooocooooooooo ®©OïOC*05©^£>bÔO©00 Vitesse en tours ^ par minute.
- <JÔC0£OCOCQfc©fcÔ»^'Jfc‘©C©^.5,c -^fcôocsco'^ics'ço'^^oo'oi ©©cs^oc^osoog Travail absorbé en chevaux. 1 0.8XFXT 60 X 15
- ^OSOS-4-4-4-400 00C000G0-l 0,:©OSbO^CSOO©bSb3CObS© -acsfcSoooH^^cjoo^^^ OC Différence « de potentiel aux bornes en volts.
- kS^^Ç£,j£,OOOO^I«-I -4 CS ^ JC 'bô -4 w V ^ CO W O lô O Oî >1 ce ^ O b© 05 tO fc£ OS CO -4 CO o CO os Intensité 1'" du courant.
- ! 3.48 3,28 7.44 7,94 8.46 8,66 9.44 9,42 9.47 9,24 8.49 8,03 7,60 Sg | 2, Travail utile || en chevaux. H
- ^COCObObS^bO^J^J^ ^ JD © ^•-l'oc'^to^©^ ^co"o cs'co *^»OO^CîO^^COOïCiOH^H— OOOOCOCSCTSCOOOCObÛOO Travail intérieur en chevaux. I*(ra+r°) 736
- 3,790 5,896 8,232 9,273 9,648 10,393 14,423 44,265 44,463 44,700 42,030 44,830 44, 740 Travail électrique ’~3 total en chevaux.
- 0,743 0,768 0,835 0,864 0,862 0,872 0,879 0,884 0,858 0,867 0,879 0,894 0,949 i Rendement total.
- 0,918 0,896 0,867 0;853 0,849 0,839 0,849 0,809 0,800 0,790 0,706 0,680 0,647 _ | Rendement ** électrique.
- 0,682 0,687 0,724 0,736 0,734 0,727 0,749 0,743 0,685 0,685 0,620 0,608 0,595 | Rendement 1 industriel.
- r*. — tS &S>fc«.£.-40000CO©i-*. — 03-JfcS J-JCOOOO^Cî^-^-GS-ltSCoOO COfcS^bSbSbS'’-4COC20^Ci 05 05 05 Résistance extérieure calculée.
- fS
- •Hsnaa ohykaœ
- Machine Brush (type 16 foyers) n° 35.
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- DYNAMO CEOMPTON.
- 35
- Dynamo Crompton, n° 10
- présentée par la Société anonyme des Forges, Usines et Fonderies de Grilly.
- Dynamo en série à induit annulaire, construite pour alimenter 10 foyers à arc sur un seul circuit (fig. 13).
- Fig. 43.
- L’anneau, de forme allongée, comprend 51 bobines enroulées sur un noyau de fer doux ; ce dernier est formé de disques minces, isolés les uns des autres, et maintenus par des croisillons sur l’axe de rotation. Des intervalles sont ménagés entre les bobines induites et les sections du noyau pour la ventilation. Le collecteur comprend 51 lames.
- Les inducteurs, de forme aplatie, sont disposés verticalement. Les noyaux des inducteurs sont en. fer doux.
- Poids de la dynamo : 600 kilogrammes.
- La résistance à cbaud du fil de l’induit est 1,48 obm „ „ des inducteurs 1,62
- Résistance totale de la dynamo à cbaud 3,10
- Circonférence moyenne d’enroulement de la courroie sur la poulie de la dynamo, 0m656.
- Le travail transmis a été mesuré à l’aide du dynamomètreVonHeifner Alteneck.
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-
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- 00 —» CS W .fs. CO i-s- | _cs £» cs es co os cjî »£*«>--- CS00CS0C5 Effort ^ en kilogrammes.
- CO CO co co cc co CO CO CO •*4 —4 CO GO CO —4 -*4 00 00 OC 02 O O O OC 02 © O Vitesse en tours par minutes.
- t—“ • ^ *-4 'o 'bS b£> ^-4 'o ^ os © © t>s co ^ to ^ Travail absorbé en chevaux.
- OOCO^^-Oi^OOht^bO COObSO^OOOOCi— OC 02 02 Différence de o, potentiel aux bornes en volts.
- bS> b© b© ^ COJ^O^^OCCO^OCO '00 C© b© 00 00 'oc 'oo 'o oc CO oc co Intensité du courant.
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- b© b© ^ © ^© o j© coo—i cc © -4 oc -^ © CO bû — b© 02 -ï 00 0© CO ©©-1©^^©C0-4 Travail électrique intérieur en chevaux. T2 (r« 4* >'c) 736
- 0,533 2,383 0,866 8,324 10,321 11,980 13,857 14,820 14,800 Travail -3 électrique total en chevaux.
- 0,476 0,792 0,887 0,903 0,917 0,922 0,940 0,867 . | Rendement ^ total.
- 0,931 0,923 0,914 0,907 0,898 0,890 0,876 0,864 0,839 1 Rendement H électrique.
- 0,443 0,730 0,811 0,819 0,823 0,821 0,823 0,749 1 Rendement 1 H industriel.
- ^^bÛbÛbOCCCOCO^ ©©^^^©fcO-4© 'o © CO '"-“4 CO b© b© C2 Résistance extérieure calculée.
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- 99
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-
-
-
- DYNAMO GRAMME.
- Dynamo Gramme, type d’atelier
- 37
- àvÿ&tcmc
- d’atelier
- présentée par MM. Heilmann,
- Ducommun et Steinlen, de Mulhouse.
- Dynamo à induit annulaire excitée en dérivation, d’un type très répandu.
- Résistance mesurée à chaud de l’induit ra — 0,16.
- Circonférence moyenne d’enroulement de la courroie sur la poulie de la dynamo 0m48.
- Le travail transmis a été mesuré à l’aide du dynamomètre Y on Heffner Alteneck.
- Machine Gramme.
- Effort au ^ dynamomètre. Vitesse en tours par minute. ^ Travail absorbé en chevaux. Différence de potentiel w aux bornes (volts), j dans la résistance^ 5. I extérieure. | é en a -.2 11 •u •£ ns Jm mpères *3 ^ -O 1 .sur II fi - «5 >4 c21 a ci I Travail électrique Il utile. Travail é inter 1} "T O g « CO ^ * iectrique ieur. fi .2 ’S S > ^ 1 il ^ g IO iS 4 co « ^ it' fi CS Travail électrique total. T = V To. T m , . _ Rendement ^ total. . Rendement 'sl * électrique. , Rendement industriel. Résistance extérieure calculée.
- 3 1600 0,512 0 0 0 0 0 » » » » » » »
- 33,5 1620 5,79 51,8 44,4 7,28 51,68 3,125 0,581 0,512 4,218 0,729 0,741 0,540 1,167
- 32,5 1620 5,62 56,1 38,7 7,92 46,62 2,95 0,472 0,603 4,025 0,717 0,734 0,526 1,449
- 2T, 5 1620 4,75 62,1 27,3 8,50 35,80 2,30 0,279 0,717 3,296 0,694 0,698 0,484 2,275
- 26,5 1620 4,58 63,4 25,45 8,55 34,00 2,19 0,253 0,736 3,179 0,695 0,689 0,478 2,491
- 24,6 1600 4,20 65,0 19,7 8,75 28,45 1,74 0,176 0,772 2,688 0,640 0,648 0,414 3,300
- 19,0 1600 3,24 66,6 13,3 9,00 22,30 1,20 0,108 0,814 2,122 0,655 0,566 0,370 5,008
- 18,0 1600 3,07 67,5 10,3 9,00 19,30 0,94 0,081 0,825 1,846 0,602 0,509 0,306 6,553
- 13,0 1600 2,22 70,0 0 9,30 9,30 0 0,019 0,884 0,903 0,407 » » CO
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-
-
- 38
- MACHINE GRAMME, TYPE SUPERIEUR,
- Fig. 46.
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- Fig. 17.
- Machine Gramme, type supérieur F
- présentée par la Compagnie générale d’Électricité, de Bruxelles (fig. 16).
- Dynamo compound à court shunt, pourvue d’électro - aimants inducteurs verticaux à noyaux en fonte.
- Résistance mesurée à chaud de l’induit 0,0486 ohm ; des inducteurs en série 0,012; des inducteurs en dérivation, 34,18.
- Circonférence moyenne d’enroulement de la courroie sur la poulie de la dynamo, 0m638.
- Le travail transmis a été mesuré par le dynamomètre Von Heffner Alteneck.
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-
-
-
- MACHINE JASPAR,
- 39
- Machine Gramme de la Compagnie générale d’Électricité (type supérieur F).
- 2 S
- QtiR.V.F
- 60 X 75 A
- Int. en ampères
- SE *-
- ’ür. 3
- NX) <D
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- as -g
- — S s *7
- «3 Si > _ 3 Æ
- el
- 736"
- Travail élect. intérieur
- dans
- les inducteurs.
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- = 3 6*
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- H »
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- PS —
- 14.6
- 19.2
- 25.6
- 40.2 45,8
- 1520
- 1530
- 1534
- 1526
- 1530
- 3,146 111,1 0 3,39 3,39 0 0,00076 0 0,534 0,534 0,17 0 0
- 4,165 102,0 10 3,17 13,17 1,386 0,0115 0,00163 0,467 1,866 0,448 0,743 0,333
- 5,568 100,2 19,1 3,08 22,18 2,6003 0,0325 0,0059 0,441 3,079 0,554 0,844 0,467
- 8,677 99,5 31,55 3,05 34,60 4,265 0,0791 0,0162 0,432 4,793 0,552 0,89 0,492
- 9,935 96,5 47,9 2,97 50,87 6,280 0,1709 0,0374 0,4096 6,898 0,694 0,91 0,632
- Machine Jaspar, type 1, A, nü 377
- présentée par M. Jaspar, constructeur à Liège (fig. 18).
- Dynamo compound à long shunt pourvue d’électro-aimants inducteurs plats à noyaux en fonte coulés avec les épanouissements polaires en deux pièces.
- Résistance de l’induit mesurée à chaud, ra = 0,1274 ohm; des inducteurs en série, rc - 0.109.
- La circonférence moyenne d’enroulement de la courroie sur la poulie de la dynamo était 0m474.
- Fig. 18
- p.39 - vue 40/206
-
-
-
- (Jckj'nwync Qovnéx^éïimc^ccA^coz.
- CBo/ -CLC-t- ÎA^l/>fyvC|'bM - Ce >tca/V ZAA/tÆ
- •tlXC^)C< <5c ) 'tovit.d.
- ft#pr Fig. 19.
- ^ *£j>
- Effort
- en kilogrammes.
- Vitesse en tours par minute.
- Travail absorbé en chevaux.
- Différence de potentiel aux bornes (volts)
- dans la résistance! extérieure.
- dans les inducteurs en dériv.
- dans l’induit.
- la = I m~\~I
- Travail utile dans le circuit extérieur en chevaux.
- dans l’induit /2« ra
- \ H
- 736
- Ta
- T1 a re 736
- = Tc
- > S »
- si m
- 736
- O CA
- Travail électrique total.
- T = Ta -J- Te -j- T m -j- T
- . Rendement
- ^ total.
- «*
- Rendement
- électrique.
- M
- Rendement
- industriel.
- .1
- Résist. extérieure calculée.
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- C-H
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- 4*
- O
- Le travail transmis a été mesuré à l’aide du dynamomètreVon Heffner Alteneck.
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-
-
-
- MACHINE VICTORIA,
- 41
- Fia. -0.
- 1,0 0 o.so o.so
- 0,40
- 0»0
- 0
- 0 JO 20 00 HO S O 60 JO 80 90 100 110 no no 140 J 5.0
- Fig. 21.
- 6
- p.41 - vue 42/206
-
-
-
- 42
- MACHINE GÜLCHER.
- Machine Victoria, n° 720
- présentée par la Compagnie u l’Electrique „ de Bruxelles (fig. 20).
- Dynamo componnd à court shunt à 4 pôles inducteurs. Induit annulaire à grand diamètre comprenant 60 sections reliées au collecteur; ce dernier, du système Mordey, n’a que deux balais.
- Résistance mesurée à chaud du fil de l’induit 0,02225.
- „ „ des inducteurs en série 0,01605.
- „ „ „ en dérivation 4,55.
- Le travail transmis a été mesuré à l’aide des diagrammes d’indicateur. (Voir l’observation page 28.)
- Vitesse de la machine. ^ Travail absorbé en chevaux. Ditf. de potentiel aux bornes. Int. en CS ^ ^ S S .2 zn Jri C *3 x i dans les / 3 g" inducteurs en\ "S-dérivation J | rjl « Travail utile *1 dans le circuit Jl extérieur. Trav *5 ^ "O S co C s es 2L -3 lil é 2 ectriq les > 'Ci S T3 C s s c; ^ je ir dan indu •1 O CO r- îtérieur s cteurs 6 ^ ’C Nü 11 C/2 fs g* ‘•H Si § 1 ,§r sî -5 .+ SU ' ‘3 + > ce re £ ^ t , , Rendement Xl ^ total. Rendement électrique. . Rendement industriel. Résistance extérieure calculée.
- 775 16,10 62,8 147,0 14,65 12,54 0,790 1,328 0,471 15,129 0,94 0,829 0,779 0,427
- 775 17,402 63,4 130,3 14,5 11,23 0,634 1,300 0,37 13,534 0,778 0,830 0,646 0,486
- 775 15,80 63,9 113,0 14,5 9,81 0,481 1,300 0,278 11,869 0,752 0,826 0,621 0,566
- 788 13,72 65,6 78,3 14,5 6,98 0,260 1,300 0,133 8,673 0,632 0,805 0,509 0,838
- 788 10,83 66,0 57,6 14,5 5,165 0,157 1,300 0,0722 6,694 0,618 0,772 0,477 1,145
- 778 7,46 66,2 19,1 14,5 1,717 0,034 1,300 0,0078 3,059 0,41 0,562 0,23 3,46
- 780 6,36 66,6 0 14,5 0 0,006 1,300 0 1,306 0,2055 0 0 OO 1 i
- Machine Gülcher, n° 4
- présentée par la Compagnie générale d’Électricité, de Bruxelles (fig. 22).
- Dynamo compound à long shunt, présentant 4 pôles inducteurs à noyaux plats excités par 4 paires d’électro-aimants droits. L’induit annulaire à grand diamètre est enveloppé sur la plus grande partie de son étendue par les épanouissements polaires. Il présente 92 sections reliées au collecteur.
- Résistance mesurée à chaud du fil de l’induit 0,0642.
- „ „ de l’inducteur en série 0,0436.
- Le travail transmis a été déterminé à l’aide de diagrammes d’indicateur.
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-
-
-
- MACHINE GÜLCHER,
- ^ùW$a$wz <=&.
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- 0.60
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- Fig. 23.
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-
-
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- ^ © © o ^ "U 'o o K- -J O -J O w 05 o oc o -4 b© en série. J _ | g. /s»re r p ! S,' rsa ° 1111 §.
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- MACHINE GÜLCHER.
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-
-
-
- ÉLECTRO-MOTEURS IMMISCH.
- 45
- Machine Gülcher, n° 5
- présentée par la Compagnie générale d’Electricité, de Bruxelles.
- Dynamo componnd à long shunt, à 8 pôles inducteurs, excités par 8 paires d’électro-aimants droits à noyaux plats. Le courant est recueilli par deux balais dont l’écart angulaire est de 45°.
- Résistance mesurée à chaud du fil de l’induit 0,022.
- „ „ des inducteurs en série 0,028.
- Le travail absorbé a été déterminé au moyen de diagrammes d’indicateur.
- a> c © . c/3 © ~ Int. en ampères -E Travail électrique intérieur O
- G o E C/3 . c/3 2 o 5 rO . O * CO G -C £ CT3 > ♦ - O G > © O « G- co © 's .E G * ï o Travail trique ul Uérieur. *3 e-N dans les inducteurs S a s .+ « « E E îs © 1 § S ©• © *r G O O « © © E’S •§! g| G .3 '0-> S ^
- c/3 G © c <v V CS O > ci H A ® G . O 5 g 03 e e 2 -S g S O r — G CO ^ Sl-s I ni O £ 'E el 736 1 dans l’ind Li >'a 736 = en série. * r 736 * en dérivât. fl »> ... i36=ïm es -, rS- tf ^ + I-» CC T A ce ^ T ~T ce .5 V 1 <D g « -G G ci CS o C/5 ’SS '©
- 312 V 0 0 0 0 0 0 0 0 » » 0 0
- 312 2,06 17,0 0 0,647 0 0,000016 0,000016 0,013 0,015 0,006 0 0 OO
- 312 5,21 43,2 41,3 1,33 2,433 0,073 0,088 0,0898 2,686 0,516 0,907 0,467 1,041
- 312 13,60 36,8 90,4 2,02 6,976 0,3363 0,406 0,156 7,874 0,578 0,886 0,513 0,629
- 312 17,13 38,8 137,0 2,10 10,94 0,762 0,920 0,1676 12,790 0,746 0,855 0,638 0,429
- 318 23,70 66,3 196,0 2,343 17,63 1,550 1,871 0,211 21,282 0,828 0,830 0,687 0,338
- 318 30,20 63,1 238,6 2,303 21,10 2,286 2,760 0,204 26,350 0,873 0,801 0,699 0,273
- 318 36,80 63,8 287,0 2,303 23,63 3,297 3,908 0,206 33,061 0,898 0,776 0,697 0,229
- 318 00 O 66,0 333,3 2,26 29,90 4,443 3,361 0,203 39,907 0,891 0,750 0,668 0,198
- Électro-moteurs Immisch
- présentés par M. Immisch, de Londres.
- M. Immisch a soumis à l’examen du Comité deux électro-moteurs à induit cylindrique caractérisés par un collecteur double. Les noyaux des inducteurs de ces appareils sont en fer doux. L’âme de l’induit est constituée par des disques en fer isolés et recouverts des bobines induites ; celles-ci sont reliées alternativement aux lames opposées de deux collecteurs placés côte à côte, comme le montre la figure 25. Les deux moitiés de l’induit sont réunies en quantité à l’aide de deux paires de balais appuyant sur le collecteur double. En soulevant les balais d’un des collecteurs on peut mettre la moitié de l’induit hors circuit.
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-
- 46
- ÉLECTRO-MOTEURS IMMISH.
- Un des électro-moteurs présentés au Comité, à Anvers, offrait un défaut d’isolement au collecteur. La réparation demandant plusieurs semaines, M. Immisch
- -a renvoyé, après la clôture de l’Exposition, un moteur de rechange qui a été essayé à l’Institut Électro-Technique de Liège, par MM. Eric Gérard et Zunini.
- Méthodes d’essai :
- Les électro-moteurs Immisch ont été alimentés par des accumulateurs. Les liaisons étaient les mêmes que celles de la figure 10.
- Les données électriques relevées étaient la résistance à chaud et pour chacune des allures du moteur la différence de potentiel aux bornes et l’intensité du courant. On employait pour ces déterminations le voltmètre V et l’ampèremètre A. La résistance à chaud était donnée par le rapport des indications du voltmètre et de l’ampèremètre, le moteur étant immobile.
- La détermination du travail mécanique disponible a été faite à l’aide d’un petit frein de Prony appliqué sur la poulie de la dynamo ; la mesure de la vitesse de rotation, au moyen d’un compte-tours et d’un compte-secondes.
- Le frein de Prony employé à Anvers était équilibré par des poids. Dans celui qui a servi à Liège, la tension antagoniste était obtenue par un ressort gradué, sur lequel on agissait à l’aide d’une mouffle. Par ce moyen on règle aisément la tension de manière à obtenir à chaque instant l’équilibre du frein.
- En appelant V la vitesse du moteur en tours par minute,
- P le poids en kilogrammes appliqué au frein, d le bras de levier du frein,
- 1 l’intensité du courant,
- e la différence de potentiel mesurée aux bornes,
- R la résistance à chaud de l’électro-moteur,
- ~ = A kgm.-sec.
- le travail électrique absorbé sera
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-
-
-
- ÉLECTRO-MOTEURS IHMISH.
- 47
- , . v P X 2*dxV ^
- mécanique disponible--—-----= 1
- transformé en chaleur
- 60
- P R 9,81
- le rendement mécanique —r ,
- A.
- la force contre électro-motrice z, définie par la relation I =
- R
- sera z — e — IR.
- La différence z I — T représente les déchets dus aux courants de Foucault, à réchauffement des noyaux de fer, aux frottements des coussinets, etc. z I z
- Le rapport j = - peut être regardé comme exprimant le coefficient de transformation de l’électro-moteur.
- Résultats de l’essai effectué à Anvers sur l’électro-moteur n° 2.
- Résistance à chaud du fil des inducteurs 0,209 ohm.
- „ „ de l’induit 0,230
- Résistance totale 0,439 Poids du moteur avec sa poulie 31 kilogrammes.
- Bras de levier du frein 0m318.
- Vitesse du moteur en tours par minute. s. Poids appliqué au frein. Travail recueilli au frein. V - . P.0,318.27r=ï' 60 kgm. sec. Différence de potentiel aux bornes. Intensité ^ du courant. Travail élecl.absorbé par le moteur. e I —A kgm.sec. 9,81 e Travail transf. en chaleur dans le moteur. i^=,kgm.sec. ^ Rendement * mécanique. Force contre électro -motrice. £ = e — I r Coefficient de a 1 n transforma- tion.
- 1935 1,02 65,72 50,5 25,65 132,1 29,45 0,497 39,24 0,778
- 1710 1,02 58,08 43,0 25,20 110,4 28,45 0,526 31,94 0,744
- 2180 1,00 72,59 51,9 25,20 133,3 28,45 0,544 40,84 0,788
- 2160 1,00 71,93 46,9 24,56 117,1 26,90 0,614 36,15 0,771
- 2169 1,00 72,23 45,1 24,60 113,1 27,10 0,638 34,30 0,761
- 1944 1,00 64,73 42,8 24,10 -105,1 26,00 0,616 34,22 0,753
- 2313 1,50 115,53 56,4 30,10 173,0 40,54 0,668 43,19 0,766
- 1954 1,55 100,85 54,6 30,45 169,4 41,50 0,595 41,24 0,756
- 1882 1,50 94,00 53,6 30,10 164,5 40,54 0,571 40,39 0,754
- 1774 1,60 - 94,52 51,8 32,00 168,9 45,90 0,559 37,75 0,729
- 1726 0,50 28,74 32,2 16,80 55,2 12,63 0,521 24,82 0,771
- 1948 0,50 32,43 32,9 16,95 56,84 12,88 0,571 25,46 0,774
- 1930 0,50 32,13 33,5 16,95 57,9 12,88 0,555 26,06 0,778
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-
-
-
- b£>t®bS©©©©©©COOOOOOOCOCO-3CsOc£* ©©OWC3©©—1—l©^»fc-©©©^CO©CS ©©©©©©©©©©CÎC5©©©©©©© Vitesse ^ du moteur en tours par minute.
- >JOj©J®>fcÔCOCô0$£Ck©03O$fcôCO<$ô^k©t'&fcÔfcô CO —J C5 CS —I —• ^ co co es co "co © 00 b& —1 c* ""U. >** ©©©b&cc©b£>cs©—iccb©cscs©©csosbs CS CS C« CC ^ Poids appliqué au frein.
- à» r 5 j® ^ oo k® - -j co © ^ go -j © es es '© '!•& 'es ^ 'ce ^© 'co 'V 'es ce 'co '1$. ?* -° «T1 W —* Ce Cs -4 Cs Ce © ** © fc® ç© üs © t® © -*ï co te te ce ce —t © *-*- © © i— © co te © © te **• ^ Travail recueilli au frein. V —,P.0,178.27r=ï’ 30 . kgm. sec.
- œ>cic«>fe.oiîJscicoî>^'050i:>t»05>^"Wi^''iî'Mco 05 O -1 CD -4 —150^05005050 OS—1 bS 50 05 >&. ® 50 -4 50 CD «O — ® 00 bS © »S '«S "© 00 bS 05 Différence de potentiel a aux bornes.
- te te t® te te te t© te te t® te t® co t® ->• te te te te •4dî4->COO-4^00t®CÛOOW“ OS-4^^COte escs-4©cst©^©oot®t©t©csoc>csGo©©ie ce ce Ce ce Intensité du courant.
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- tStô^^KîlSlôhS^tSkO^OJtB OS © J» “4 -4 ^«9 *S >ï» 05 ^5 >&• OS © © JD 50 ^-4 ^05 «5 ©Sl©50CO©i^OO*«i^CSOOOOOO-4«5-‘- 50 >£" W ©5 ©5 00 bî, 05 © ©c © -4 © © © ©5 © bS bS >— 05 bS Travail transf. en chaleur dans le moteur. Pr — = Tkgm.SeC
- 0,714 0,654 0,695 0,724 0,634 0,739 0,688 0,730 0,677 0,695 0,773 0,729 0,728 0,718 0,762 0,799 0,703 0,710 0,738 ^ Rendement ' mécanique.
- Ct©C©Ci£s.©Î.Ês..{!»O5t£=.©COCW©c£»&3©5W©Cb0 -4tS©tStS505D©© — O50© — O5OO5tSOO ObS0C05C005C50ïO00i&>i-^C00JlStt^>ta--i“00 p-*-bS-JO®C0>t'a505G000H'C00Ja3>£'00 00 40 Force contre électro-motrice. t = e — Ir
- 0,811 0,822 0,829 0,840 0,850 0,841 0,840 0,847 0,855 0,854 0,853 0,855 0,858 0,857 0,855 0,856 0,870 0,871 0,872 Coefficient . de ^ » ro transformation.
- bd hj
- <-t O
- pu
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- PP
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- PU
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- ÉLECTRO-MOTEURS IMMISCR.
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- PILE WARNOX.
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- ESSAIS DES PILES.
- Pile Warnon
- présentée par M. Warnon, de Paris.
- Le pôle négatif est constitué par un cylindre de zinc de 0,20 de haut et de 0,11 de diamètre, baignant dans une solution concentrée de chlorure ammonique. Au centre se trouve le pôle positif formé par 4 lames de charbon enfermées chacune dans un sac de toile rempli d’un mélange dépolarisant dont la composition n’a pas été indiquée par l’auteur.
- Les deux éléments essayés ont été réunis en quantité sur une résistance métallique égale à 1 ohm. La force électro-motrice a été mesurée au moyen du voltmètre étalon (fig. 26), l’intensité du courant au moyen de l’ampèremètre. L’essai a duré 3 heures. Si l’on appelle e la différence de potentiel en circuit
- 15 ouvert, r la résistance intérieure de l’élément, i l’intensité du courant,
- p. ^ !q i
- , d’où r — 2 — 1 j valeur
- i+ h
- de la résistance élément.
- intérieure d’un
- Durée. Force électro-motrice en circuit ouvert. Volts. Intensité en ampères. Résistance calculée par élément.
- 0 00' 1,51 1,283 0,352
- 0 15' — 1,258 —
- 0 30' — 1,247 —
- 0 45' — 1,235 —
- 1 00' — 1,219 —
- 1 15' — 1,215 —
- 1 30' — 1,209 —
- 1 45' — 1,202 —
- 2 00' — 1,184 —
- 2 15' — 1,180 —
- 2 30' — 1,174 —
- 2 53' — 1,169 —
- 3 00' 12,98 1,167 0,224
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- 50
- PILE THERMO-ÉLECTRIQUE.
- Pile thermo-électrique au coke
- présentée par MM. Lantensack, Laske et Kohn, de Vienne.
- Pile thermo-électrique de 1280 éléments, composée de 4 groupes superposés, comprenant chacun 10 couronnes de 32 éléments et pesant ensemble 164 kilogr. Dans l’axe de la pile est un fourneau en fer qui se charge par le dessus et qui permet de chauffer les soudures intérieures par rayonnement. Le combustible employé est le coke. Un commutateur permet de former diverses combinaisons au moyen des quatre groupes d’éléments.
- On a fait fonctionner la pile sur des résistances métalliques en observant simultanément la force électro-motrice et l’intensité au moyen des appareils étalons. La quantité de coke consommée a été pesée.
- Dans un premier essai, les quatre groupes d’éléments ont été réunis en tension. Le tableau suivant indique les résultats de l’expérience.
- Durée. Force électro-motrice en Force électro-motrice en Intensité Résistance extérieure
- circuit ouvert (volts). circuit fermé. en ampères. calculée.
- 0 28.6 11,2 0,28 62,2
- o 33' — 12,38 0,28 58,0
- 1 37' — 12,15 0,338 42,75
- Dans un second essai, deux groupes ont été mis en quantité, deux en tension
- 0 15,2 11,23 0,318 12,41
- 0 30' — 11,28 0,332 11,9
- i ir>' — 11,31 0,316 12,3
- I 43' — 11,31 0,317 12,25
- La consommation moyenne de coke a été de 8 kilogrammes par heure.
- Les mêmes inventeurs ont soumis au comité une pile à gaz, composée des mêmes éléments que la pile ci-dessus. Les couples étaient au nombre de 143, disposés en 13 couronnes de 11 éléments. La pile pèse 23,40 kilogr.
- Avec une consommation de gaz de 437 litres à l’heure mesurés au compteur, cette pile a donné une force électro-motrice en circuit ouvert de 3,16 volts et sa résistance intérieure était 5,45 ohms.
- Câble sous plomb
- présenté par la Société d’exploitation des câbles électriques, système Berthoud,Borel et Ci®, de Cortaillod (Suisse). Essai exécuté à l’Institut Electro-technique de Liège, par M. Eric Gérard assisté de M. L. Zunini.
- Le bout de câble soumis à l’examen avait une longueur de 508 mètres. Il comprenait six conducteurs recouverts d’une enveloppe de chanvre imprégné d’une matière isolante de composition non indiquée. Chaque conducteur se compose
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- CABLE SOUS PLOMB.
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- de 3 brins de enivre de 0,499 millim. de diamètre. La corde formée par les six conducteurs avait un diamètre de 7 millim.; elle était protégée par une double enveloppe de plomb dont le diamètre extérieur était de 11,7 millim.
- Avant l’essai, le câble a été immergé pendant 72 heures dans un réservoir d’eau, en bois doublé intérieurement de plomb.
- Résistance des conducteurs. — La mesure de la résistance des conducteurs a été faite par la méthode du Pont de Wheatstone, sur les six fils en série. A la température de 12° C. les six conducteurs ont donné une résistance de 83767 ohms légaux.
- La résistance à 0° eût été
- 83767
- 1 -fi 0,00388 X 12
- = 80040,3 ohms, soit 26,26 ohms
- par kilomètre.
- Il est intéressant de comparer la conductibilité du cuivre formant ces conducteurs, à celle du cuivre pris pour étalon par Matthiessen. Un fil de cuivre étalon de 1 mètre de long et 1 millim. de diamètre présente, à 0" C., une résistance égale à 0,02017 ohm légal. Un conducteur de cuivre étalon de mêmes section et longueur que celles du câble essayé aurait une résistance de 82,299 ohms légaux. Il en résulte que le conducteur présenté par la Société des câbles électriques, a une conductibilité égale à 102,82 pour cent de celle du cuivre étalon de Matthiessen. Ce résultat, qui témoigne des progrès réalisés dans l’industrie du cuivre, prouve en même temps qu’il est irrationnel de prendre pour conductibilité type, celle d’un métal dont la résistance à l’état de pureté est mal définie. Il est préférable de rapporter les conductibilités à celle du mercure, métal que l’on purifie aisément par la distillation. La conductibilité du cuivre présenté est 61,23 fois celle du mercure à 0° C.
- Mesura de la résistance â l’isolement.—Pour déterminer la résistance à l’isolement du câble, on a appliqué la méthode de comparaison en se servant d’un galvanomètre Thomson très sensible, ayant une résistance intérieure de 7000 ohms. La pile employée comprenait 78 éléments Leclanché dont la force électro-motrice mesurée était 105,51 volts. Pour estimer la déviation produite par un courant d’un micro-ampère dans le galvanomètre, on a formé un circuit comprenant le galvanomètre shunté au i/999, une pile Leclanché de 10 éléments ayant une force électromotrice de 14,429 volts et un rhéostat de 100000 ohms. On a obtenu 135,5 divisions, moyenne des déviations obtenues en intervertissant le sens du courant.
- La déviation par micro-ampère est donc, en négligeant la résistance de la pile devant celle du rhéostat :
- 135,5 X 1000 14,429 X 10
- = 939,08 .
- o
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- CABLE SOUS PLOMB.
- On a ensuite déterminé séparément la résistance de chaque conducteur, les conducteurs voisins étant reliés à la terre. Dans ce but, on a relié, par l’intermédiaire du galvanomètre non shunté, l’un des pôles de la pile de 78 Leclanché, au conducteur essayé ; le fil libre de la pile communiquant avec l’eau de la cuve d’immersion. On a noté les déviations obtenues en renversant le sens du courant après 1, 2, 10 minutes d’électrisation, déduction faite de la déviation produite par les pertes dans les fils de connexion. En appelant a la déviation observée, la résistance à l’isolement est
- E 939,08 X 105,81 a
- 1 Déviation Résistance à l’isolement Isolement
- Numéro Durée
- au du bout de 508m kilométrique
- du fil. d’électrisation.
- Galvanomètre. (mégohms). (mégohms).
- 1 minute 3,6 27601,1 14002,1
- 1 2 3,2 31051,3 15752,4
- 10 » 3,0 33121,3 16825,7
- 1 minute 3,6 27601,1 14002,1
- 2 < 2 » 2,8 35487,1 18002,7
- X 10 » 2,5 39744,0 20163,1
- / 1 minute 2,7 36801,5 18669,5
- 3 < 2 2,5 39744,0 20163,1
- ( 10 * 2,5 39744,0 20163,1
- 1 minute 3,25 30573.6 15510,1
- 2 » 2,7 36861,5 18669,5
- 10 » 2,7 36801,5 18669,5
- 1 minute 2,75 36132,4 18330,1
- 5 2 » 2,5 39744,0 20163,1
- ( 10 » 2,5 39744,0 20163,1
- 1 minute 3,75 26497,1 13442,1
- 6 2 » 3,75 26497,1 13442,1
- 10 3,i 29224,7 14825,8
- Mesure de la capacité des conducteurs.—On a mesuré successivement la capacité de chacun des conducteurs, les conducteurs voisins communiquant avec
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- CABLE SOUS PLOMB.
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- le sol. Cette détermination a été faite par la comparaison des déviations obtenues en déchargeant les conducteurs et un condensateur étalon à travers un galvanomètre balistique à réflexion. La pile de charge se composait de 78 éléments Leclanché.
- Le galvanomètre Wiedemann, employé pour la mesure, possédait des bobines mobiles de manière à permettre de varier la sensibilité de l’appareil sans recourir à des shunts. L’aimant mobile, en forme de cloche fendue, possédait un moment d’inertie relativement élevé ; les résistances au mouvement de l’aimant étaient très faibles, de sorte que les élongations successives obtenues à la suite d’une décharge ne différaient entre elles que d’une fraction très minime de l’amplitude totale. Le condensateur étalon, construit par Elliott, était gradué en dixièmes de microfarads. On a commencé l’essai par la vérification des valeurs relatives des subdivisions du condensateur ; les rapports indiqués ont été trouvés exacts.
- En appelant a la déviation de décharge obtenue avec un condensateur de
- 0,1 microfarad,
- „ a' „ „ „ le câble, la capacité
- de ce dernier sera c = — X 0,1 .
- a
- a a été trouvé égal à 83,8 à trois reprises différentes,, échelonnées sur la durée de l’essai.
- Le tableau suivant indique les diverses valeurs obtenues, la température du câble étant 11° O.
- Numéros des torons. Déviation de décharge après une électrisation de Capacité par kilomètre en microfarads après une électrisation de
- 1 minute. 2 minutes. 1 minute. 2 minutes.
- 1 85,0 85,0 0,1995 0,1995
- 2 87,5 87,5 0,2054 0,2054
- 3 88,0 88,0 0,2067 0,2067
- 4 '92,0 92,0 0,2162 0,2162
- 5 92,0 92,0 0,2162 0,2162
- 6 88,2 88,2 0,2071 0,2071
- Variation de la résistance à l’isolement avec la température. —
- Pour se rendre compte de cet élément, on a procédé de la manière suivante :
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- CABLE SOUS PLOMB.
- Après une immersion de 24 heures du câble dans l’eau, on a relevé la température t de l’eau, la résistance propre r des conducteurs, et la résistance à l’isolement R des fils, tous les conducteurs étant réunis en série.
- On a ensuite chauffé l’eau de la cuve en établissant une circulation par un tuyau d’alimentation et un tuyau de décharge. L’eau alimentant la cuve traversait un tube métallique chauffé par des jets de gaz. La circulation était réglée de manière à obtenir au thermomètre une indication constante, ce qui nécessitait quatre à cinq heures. On mesurait à ce moment la résistance des conducteurs r' et la, résistance à l’isolement R.
- On déduisait la température moyenne t’ du câble de la comparaison de la résistance r' avec la résistance r' mesurée à la température connue t.
- En prenant 0,00388 comme coefficient de variation de résistance du cuivre avec
- V- (x + a *) —1
- la température, on a f = —---------------.
- La même opération a été répétée pour deux températures différentes. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant.
- Résistance Résistance à l’isolement des conducteurs Résistances comparatives rapportées
- Température. des conducteurs bouclés après une électrisation de à 100 après une électrisation de
- bouclés. 1 minute. 2 minutes. 1 minute. 2 minutes.
- 12°5 84,la 8963,2 43146,0 100,0 146,6
- 16°27 85,323 6373,0 7733,3 73,3 86,27
- 19°88 86,45 3081,7 3272,9 34,37 36,51
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- CONDENSATEURS
- présentés par la Société d’exploitation des câbles électriques, système Berthoud, Borel & Cie, de Cortaillod (Suisse).
- Essais exécutés par M. le professeur A. Roïti, à l’Institut royal des études supérieures, à Florence. Rapport traduit par M. L. Zunini.
- /
- Le présent travail est la relation des expériences qne j’ai été chargé de faire par le Comité des essais électriques, sur les condensateurs de la Société Berthoud, Borel et Cie, de Cortaillod, Suisse.
- Les condensateurs ont été expédiés vers la fin de novembre 1885 par M. E. Dumoulinneuf, représentant des constructeurs pour la Belgique ; mais par suite de retards accidentels, ils ne m’ont été remis à Florence que le 28 décembre. D’autre part, les expériences ont dû subir des retards et des interruptions à cause de mes occupations professionnelles.
- Les condensateurs étaient au nombre de deux :
- Le premier, portant le n° 2041, a la capacité nominale d’un microfarad, et n’est pas subdivisé. Je l’indiquerai dans la suite par la notation (1,0)'.
- Le second porte le n° 2045;.il est aussi d’un microfarad nominal, mais il est subdivisé en quatre parties, 0,5 -|- -fi* 0,2 fi- 0,1. Je désignerai ce condensateur par (1,0), et ses fractions respectivement par (0,5); (0,2); (0,2)*; (0,1); et finalement je poserai : (0,5)* = (0,2) -fi- (0,2)* fi- (0,1).
- Les constructeurs ne m’ont fourni aucune indication sur les matériaux et les procédés de fabrication et comme, d’autre part, je ne me suis pas cru autorisé à ouvrir les condensateurs, j’ignore comment ils sont disposés intérieurement.
- Je les ai soumis aux essais suivants :
- I. Je les ai comparés entre eux et avec deux étalons, l’un à feuilles paraffinées (Elliott Brothers, de Londres); l’autre à lames de mica (Latimer Clark, Muirhead et Cie, à "Westminster), pour vérifier l’exactitude des subdivisions.
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- 56
- CONDENSATEURS.
- IL J’ ai comparé entre elles les résistances apparentes que ces condensateurs présentaient après plus d’une minute de charge.
- III. J’en ai déterminé directement la capacité absolue par la méthode employée par J.-J. Thomson (*) et par Œazebrook (**), dans laquelle il faut mesurer la durée de la vibration d’un diapason, et trois résistances.
- IV. Ayant fait la même détermination pour les deux étalons subsidiaires, j’ai calculé avec les valeurs relatives du premier essai la capacité absolue des condensateurs que je devais examiner.
- Y. J’ai aussi déterminé directement la capacité absolue de tous les condensateurs, à l’aide d’une méthode que j’ai imaginée (***), qui demande la connaissance d’un coefficient d’induction mutuelle, et de deux résistances absolues. Avec les valeurs ainsi trouvées pour les deux étalons subsidiaires et les valeurs relatives obtenues dans le premier essai, j’ai calculé les capacités absolues des condensateurs suisses.
- J’ai comparé entre eux les nombres obtenus par ces différentes méthodes, et qui auraient dû être concordants si l’isolement des armatures avait été parfait et si le phénomène de la pénétration des charges n’existait pas. Au contraire, comme il était à prévoir, on a eu des différences : par suite, j’ai cru nécessaire de procéder à l’essai suivant :
- YI. J’ai mesuré la manière dont les résistances apparentes des différents condensateurs varient avec le temps.
- Je dois remercier M. le docteur Franco Magrini pour le concours éclairé et efficace qu’il m’a prêté dans ces déterminations.
- PREMIER ESSAI.
- Comparaison de deux capacités.
- La méthode à laquelle j’ai eu recours ressemble beaucoup à la méthode qu’on suit ordinairement pour comparer entre elles deux résistances au moyen du Pont de Wheatstone, et qui a été discutée assez complètement par R. T. Glazebrook (****).
- (*) Philosophical Transactions of the Royal Society, part. III, 1883, p. 707.
- (“) Philosophical Magazine, vol. XVIII, 1884, p. 98.
- (***) Atti del R. Istituto Veneto, t. II, sérié VI, 1884. TSuovo Cirnento, t. XVI, p. 175. Répertorium der Physik, XXI, 1885, p. 8.
- (**'*) Philosophical Magazine, vol. XI, p. 370.
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- CONDENSATEURS.
- 57
- Le condensateur X à examiner (fig. 27) et l’étalon C qn’on choisit comme terme de comparaison, sont placés dans deux côtés adjacents du pont, tandis que les deux
- autres côtés sont constitués par deux boîtes de résistance R S. La diagonale qui va du sommet X JR au sommet C 8 comprend le galvanomètre G; les deux autres sommets peuvent être réunis entre eux de deux manières différentes, soit au moyen d’un fil métallique A D, soit par une pile P, suivant que le manipulateur M s’appuie contre le buttoir A ou contre B.
- Au repos, le manipulateur touche le buttoir A, de manière que les armatures des condensateurs sont maintenues au même potentiel; mais quand on abaisse le levier sur P, la pile charge les deux condensateurs. Et il est facile de démontrer que le galvanomètre ne doit pas dévier si la condition
- Fig. 27.
- (1)
- X__S
- C R
- est satisfaite.
- En pratique, on trouve toujours une déviation à cause de la pénétration des charges et de l’isolement imparfait entre les deux armatures de chaque condensateur. Mais, en maintenant fixe la résistance S et en faisant varier peu à peu la résistance P, on arrive à un point où, en abaissant le manipulateur JL, le galvanomètre accuse d’abord une légère impulsion d’un côté du zéro, puis aussitôt après, une déviation de l’autre côté. Si on règle R de manière à éliminer la première impulsion, la capacité X est donnée, comme l’a démontré Glazebrook (*), par la formule
- (2)
- x= C
- R
- où pc et p* sont les résistances apparentes des condensateurs, produites par la pénétration des charges. Ces résistances apparentes vont en augmentant avec le temps, de manière que le galvanomètre n’arrive pas à une déviation définitive ; et on reste dans le doute quant à la grandeur de la correction qu’on doit faire à la valeur de X déduite de la formule (1), pour la réduire à la formule (2\
- (*) Philosophical Magazine, vol. XI, p. 377.
- 8
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- CONDENSATEURS.
- D’un autre côté, je n’ai pas cru que, pour notre but, il valût la peine de s’engager dans la recherche nécessairement longue et laborieuse de cette correction, et j’ai jugé suffisante l’approximation qu’on obtient en introduisant dans la formule (1) la valeur de R correspondant à la disparition de la première impulsion, et à une déviation lente et régulière du galvanomètre d’un seul côté du zéro.
- L’erreur que l’on commet en opérant de cette manière n’atteint pas 0,5 pour 100, car la différence entre la capacité totale de toutes les subdivisions réunies et la somme des capacités déterminées une à une n’atteint pas cette fraction.
- J’employais un grand galvanomètre de Siemens et ïïalske avec aimants à cloches, dont les bobines comprenaient en tout 43324 spires de fil, et étaient réunies en série de manière à présenter une résistance d’environ 5000 ohms.
- Les deux résistances R et 8 étaient constituées par des bobines sans self-induction et étaient mesurées chaque fois, aussitôt après la détermination, au moyen d’un excellent pont construit par Elliot Brothers et gradué en unités B. A.
- Pour chaque capacité on faisait au moins deux déterminations de R, en variant S, et on a toujours obtenu des chiffres concordant entre eux au millième près. Les
- jy
- moyennes de ces nombres sont enregistrées dans la colonne du tableau suivant.
- La température moyenne est indiquée dans la colonne t. La dernière colonne comprend les rapports des différents condensateurs relativement au condensateur (1,0).
- TABLEAU I.
- C est un condensateur à lame de mica, de -t/3 de microfarad environ.
- Condensateurs Température X X
- suisses. t ~c~ (Üô)
- (1,0)' 14°,5 2,8802 1,0049
- (1,0) 14°,4 2,8662 1,0000 (0,5) + (0,5)* - (1,0) = 0,0001
- (0,5) 14°,3 1,4303 0,4990
- (0,5)* 14?,3 1,4362 0,5011
- (0,2) 14°,8 0,5748 0,20055 (0,5)-!-(0,2) +(0,2)*-f (0,1)- (1,0) = 0,0025
- (0,2)* 13°,2 0,5786 0,20183
- (0,1) 13°,7 0,28966 0,10106
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- CONDENSATEURS.
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- TABLEAU IL
- C' est un condensateur à -paraffine de 1/2 microfarad environ.
- Condensateurs Température X X
- suisses. t ~c~ (LO)
- (1.0)' 13", 5 1,9186 1,0047
- (LO) 12*', 9 1,9096 1,0000 (0,5)+ (0,5),-(1,0) =0,0001
- (0,5) 12°,5 0,9524 0,4988
- (0,5), 12°,5 0,9573 0,5013
- (0,2) 13°,2 0,38290 0,20051 (0,5)+(0,2)+ (0,2),+ (0,1)- (LO) = 0,0023
- (0,2), 13°,0 0,38552 0,20188
- (0,1) 1 12°,6 0,19318 0,10116
- TABLEAU m.
- C" est le condensateur suisse (1,0)'.
- Condensateurs suisses. Température t X C" X (LO)
- (LO)' (LO) 11°,7 1,0000 0,9968 1,0032 1,0000
- (0,5) 1+5 0,4970 0,4986 (0,5) + (0,5), - (1,0) = -0,0005
- (0,5), 11*',7 0,4993 0,5009
- (0,2) 11°,1 0,19942 0,20051 (0,5) + (0,2) + (0,2),+ (0,1) - (1,0)
- (0,2), 11°,0 0,20111 0,20175 = + 0,0020
- (0,1) 1+4 0,10078 0,10115
- Moyennes des capacités relatives au condensateur (1,0) enregistrées dans la dernière colonne des trois tableaux précédents.
- (1,0)' (1,0)
- 1,0043 1,0000
- (0,5)
- 0,4988
- (0,5),
- 0,5011
- (0,2)
- 0,20052
- (0,2)*
- 0,20183
- (0,1)
- 0,10112
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- CONDENSATEURS.
- Or, il est clair que dans les condensateurs d’un type donné la résistance apparente dont j’ai parlé ci-dessus est plus grande pour ceux qui ont une capacité plus faible : ayant constaté, comme nous le verrons dans le 2e essai, que dans tous les cas :
- P(D,2)* > P«
- par suite, la correction déduite de la formule (2), et que nous avons négligée, deviendrait soustractive pour les capacités inférieures à (0,2)*; il en résulte que les valeurs relatives que nous avons trouvées pour ces petites subdivisions du microfarad sont un peu trop élevées.
- Ayant égard à ce fait, nous pouvons conclure que les erreurs relatives des deux microfarads nominaux et de leurs fractions sont inférieures à un pour cent.
- DEUXIÈME ESSAI.
- <
- Comparaison des résistances apparentes de deux condensateurs.
- Des calculs de Gflazebrook il résulte qu’en tenant abaissé en permanence le manipulateur M (fig. 2), l’intensité du courant dans le galvanomètre après un temps infini est donnée par
- . E I S R \
- (3) '“Cis+f. -B + P* !
- où E est la force électro-motrice de la pile et G la résistance du galvanomètre.
- Pour décider, dans le cas présent, quel était le sens de la déviation qui correspondait aux valeurs positives de i, j’ai commencé par mettre pour C et X les deux condensateurs suisses (1,0)' et (1,0) qui ont environ la même capacité, et j’ai pris la résistance R, beaucoup plus petite que S, de manière qu’il résultait certainement pour i une valeur plus faible que 0. Ensuite, en tenant ouvert le manipulateur T7 pour ne pas endommager le galvanomètre, j’ai fermé en B M la pile P de 20 Daniell, et finalement j’ai fermé T. Le galvanomètre m’a donné une déviation définitive vers les chiffres plus petits de l’échelle. Par suite à une valeur positive de i correspondait une déviation négative du galvanomètre.
- Ensuite, j’ai fait R — S = 7600 ohms, et en manœuvrant de la même manière que tantôt, j’ai constaté que le galvanomètre déviait en dernier lieu vers les grands chiffres, d’où j’ai conclu
- i < 0 ; pe > pæ ; p(I.O)’ > p(i,0)
- c’est-à-dire que les armatures sont mieux isolées dans le condensateur suisse n° 2041 qui n’est pas subdivisé.
- En procédant de la même manière, j’ai reconnu que l’isolement du demi-micro-
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- 61
- farad à feuilles paraffinées (C") est meilleur que celui des microfarads suisses et de leur moitié, mais moins bon que celui de leurs fractions inférieures.
- De même, le tiers de microfarad à lames de mica (C) présente une résistance définitive plus élevée que les condensateurs (1,0)', (1,0), (0,5), (0,5)*, égale à peu près à celle des condensateurs (0,2), (2,0)*, et moindre que celle de (0,1).
- Il ne faut toutefois pas oublier que cela n’est vrai que pour des durées de charge supérieures à une ou deux minutes : dans quelques cas, le contraire est vrai pour des temps moindres; ainsi, par exemple, le condensateur (1,0)', pendant les premiers instants de la charge, offre une résistance apparente moindre que le condensateur (1,0) : tandis qu’il donne, après une résistance plus élevée, comme nous avons vu. Nous reviendrons sur ce détail dans le dernier de nos essais. Pour le moment, nous conclurons de ce dernier essai que
- Les armatures des condensateurs suisses sont isolées à peu près comme celles des bons condensateurs à feuilles paraffinées, et un peu moins que celles des condensateurs à lames de mica.
- TROISIEME ESSAI.
- Mesure absolue des capacités au moyen du pont de Wlieatstone.
- Une des diagonales P Q (fîg. 28) contient le galvanomètre de résistance g ; l’autre, MN, contient la pile de résistance b. Deux des côtés, MP et N P, qui aboutissent à la diagonale du galvanomètre, contiennent deux résistances a, d.
- L’autre bout, Q, de cette diagonale communique avec une armature B du condensateur dont la seconde armature A est reliée à une pièce métallique I qui vibre entre deux contacts de platine H K, où le troisième côté présente une interruption. La résistance c du 4e côté M Q peut être variée par degrés, jusqu’à ce que le galvanomètre reste au zéro. Alors, si n est le nombre des vibrations complétés qu’exécute la languette I en une seconde, la capacité du condensateur est donnée par (*) :
- a \(a + c 4" 9) (a 4* & A d) a2j
- .N
- (4) X
- n
- \{a -j- b d) (a -f- c) — a (a d)\ \(a A- d) (ac g) — a (a P c)l
- (*) J.-J. Thomson, 1. c.. p 710.
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- CONDENSATEURS.
- La figure 29 indique la disposition que j’ai donnée aux appareils, et les lettres correspondent à celles de la figure schématique précédente.
- 0.3\\C.1\OZ\\C,\
- 2000
- Fig. 29.
- Le pont de Wheatstone est le même qui m’a servi pour le premier essai ; mais comme pour l’essai actuel il importait de connaître la valeur absolue des résistances, j’ai comparé le pont avec une unité normale de Siemens, et, en faisant la correction de la température, j’ai trouvé qu’en moyenne les unités du pont à 13°6 étaient égales à
- (5) 0,9883 ohm légaL
- Je me suis servi, dans la suite, de ce nombre et du coefficient 0,0003 quand la température était différente de 13°6, pour réduire à la valeur légale toutes les résistances déterminées avec le pont.
- La pile était composée d’éléments Daniell dont le sulfate de zinc et le sulfate de cuivre avaient la densité 1,15; mais le nombre d’éléments différait suivant les cas. Elle était toujours supportée par des isolateurs Mascart. Dans les cas assez rares où sa résistance n’était pas négligeable, celle-ci était mesurée par la méthode de Mance au commencement et à la fin de chaque expérience.
- Le galvanomètre était dans quelques cas le même que j’ai employé dans le premier essai ; parfois, les 4 bobines étaient disposées en série, parfois en dérivation. Comme ce galvanomètre a une self-induction considérable, j’ai voulu le remplacer par un autre du même type, ayant seulement 2026 tours de fil, avec une résistance totale de 6 ohms. Dans la diagonale du pont, où était ce dernier galvanomètre, je n’ai jamais négligé d’ajouter de grandes résistances sans self-induction pour éli-
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- 63
- miner les effets perturbateurs de nature thermo-électrique, et pour rendre plus facile le calcul numérique de la formule (4). Toutefois, je dois ajouter que les résultats obtenus avec les deux galvanomètres sont concordants jusqu’au millième.
- Pour effectuer alternativement la charge et la décharge du condensateur,. J.-J. Thomson et Glazebrook s’étaient servis d’une simple lame élastique en laiton, portant à l’extrémité une pièce en fer doux qui tenait lieu d’armature, et un électroaimant où le courant de quelques éléments Grove était périodiquement interrompu par un diapason électro-magnétique, dont ils déterminaient la durée de vibration. La lame avait deux contacts en platine qui venaient s’appuyer contre deux buttoirs rigides de part et d’autre. J’avais également commencé par me servir d’un commutateur analogue, mais je n’ai pu parvenir à en rendre l’allure régulière pour plus de dix minutes. Dans la suite, j’ai obtenu une régularité parfaite en employant, au lieu du ressort en laiton, un second diapason qui était excité par le premier. Ce second diapason, construit par mon mécanicien et indiqué figure 33, est très bien isolé sur ébonite; il porte deux contacts en platine à l’extrémité d’un des bras, de manière qu’en vibrant il touche deux languettes élastiques également en platine, qui peuvent être rapprochées plus ou moins au moyen de vis de réglage. Les pièces polaires de l’électro-aimant sont susceptibles de se déplacer au moyen de vis, et les deux branches du diapason portent deux masses de plomb qui peuvent être fixées sur un point quelconque de la longueur.
- Le diapason excitateur dont je me suis servi a été construit par Duboscq, à-Paris. Je l’ai pourvu ensuite de deux lamelles formant entre elles une fente qui s’ouvrait et se refermait à chaque vibration et je l’ai placé devant le pendule d’une horloge pour déterminer la durée d’oscillation par la méthode stroboscopique, suggérée par lord Rayleigh (*). En outre, le second diapason portait au sommet des bras deux languettes métalliques pour écrire la courbe de son oscillation sur un cylindre de Duhamel. Le pendule de l’horloge faisait partie du circuit primaire d’une bobine de Ruhmkorff et fermait et ouvrait ce circuit à chaque seconde, en effleurant une goutte de mercure enduit de pétrole. Le circuit secondaire de la|bobine aboutissait d’un côté au diapason enregistreur, et de l’autre au cylindre, de manière qu’à chaque oscillation du pendule il éclatait une légère étincelle qui laissait sa trace sur la courbe. On pouvait lire commodément le dixième de vibration ; en faisant les déterminations pour des nombres pairs de secondes (de 40 à 70) et en prenant les moyennes, on pouvait pousser l’approximation bien au delà du dix-millième.
- En appliquant simultanément au diapason excitateur la méthode optique de lord Rayleigh et au diapason excité cette méthode graphique, je suis arrivé à des
- (*) Nature, vol. XVII, 1878, p. 12.
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- résultats parfaitement concordants entre eux. D’un jour à l’autre, la durée de vibration variait un peu, jusqu’à donner des différences de 1 pour mille ; par suite, j’ai déterminé cette durée pour chaque série d’observations.
- Il importe de noter ici que le temps pendant lequel le condensateur reste fermé sur lui-même, ou bien est en communication avec les pôles de la pile, est extrêmement court; ce n’est qu’une fraction très petite de la durée d’oscillation, et on peut douter que la pénétration électrique se fasse sentir plus ou moins suivant la durée de ces contacts. Il est vrai que G-lazebrook (*) n’a pas trouvé de différence notable en rapprochant plus ou moins les contacts rigides entre lesquels vibrait la lame de laiton, ou en faisant varier l’intensité du courant qu’envoyait le diapason. Mais j’ai pu constater l’influence sensible exercée par la distance entre les languettes de platine et le bras de mon diapason excité. En rapprochant les languettes de manière à prolonger les contacts, on obtenait pour la capacité des valeurs plus élevées, et j’ai disposé les choses de manière que les languettes eussent le plus grand écartement possible, eu égard à la marche régulière de l’expérience, de manière que les chiffres suivants correspondent au cas où la durée des charges et des décharges est très courte.
- Je crois inutile de donner une relation très détaillée de chaque expérience. Mais comme exemple j’indique dans le tableau IV celles que j’ai faites sur le demi-microfarad suisse (0,5), en faisant observer que les lettres écrites en tête de chaque colonne ont la même signification que dans la formule (4). Pour les autres capacités, je me limiterai à en recueillir les moyennes dans le tableau Y.
- TABLEAU IY.
- 1886 n Unités britanniques. Unités légales. S(0^) Pile. Galvano- mètre.
- a d 9 b c
- 31 janvier 40,709 10 1000 5630 3,14 516,4 0,4766
- un él. Daniell
- 40,709 100 10000 5630 3,14 516,4 0,4764 avec fil
- de dérivation. Galvanomètre
- 40,709 100 10000 15030 3,14 516,4 0,4764 de grande
- ’ résistance.
- 1er février 40,685 10 1000 15030 3,3 516,7 0,4765 un él. Daniell
- 2 „ 40,8687 10 1000 5633 0,8 516,3 0,4769 4 él. Daniell en quantité. Galvanomètre
- 5 „ 40,881 100 10000 5636 65,0 513,7 0,4768 20 él. Daniell de petite résistance.
- en tension.
- Moyenne . . 0,4766
- (*) Glazebrook, Philosophical Magazine, vol. XVIII, p. 111.
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- N.-B. Entre le 1er et le 2 février, on a déplacé les niasses additionnelles des diapasons.
- TABLEAU Y.
- Capacités légales des condensateurs suisses déterminées directement par le pont de Wheatstone et le diapason.
- (1,0)' (LO) (0,5) (0,5)* (0,2) (0,2)* (0,1)
- Capacités nominales 1,0000 1,0000 0,5000 0,5000 0,20000 0,20000 0,10000
- Capacités déterminées 0,9555 0,9541 0,4766 0,4787 0,19129 0,19290 0,09651
- Différences. . . 0,0445 0,0459 0,0234 0,0213 0,00871 0,00710 0,00349
- Erreurs pour 100. . 4,45 4,59 4,68 4,26 4,35 3,55 3,49
- Donc, en se basant sur ces déterminations, les valeurs données par les constructeurs seraient supérieures aux valeurs réelles d'un peu plus de 4 pou r cent.
- QUATRIEME ESSAI.
- Détermination de la capacité absolue des condensateurs suisses déduite de celle des étalons subsidiaires au moyen du pont de Wheatstone.
- Par le même procédé que pour le troisième essai, et en observant les mêmes précautions, j?ai trouvé les valeurs suivantes.
- TABLEAU YI.
- A 13°,5, Condensateur à lame de mica, C — 0,33446 microfarad légal
- à 13°,7, Condensateur à paraffine, C’ = 0,50206 „ „
- X X
- Or, en multipliant les valeurs de et recueillies dans les deux premiers
- O O
- tableaux du premier essai, par ces valeurs de C et C', on obtient les capacités absolues suivantes pour les condensateurs suisses.
- 9
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- CONDENSATEURS.
- TABLEAU VII.
- Capacités (1,0)' (1,0) (0,5) (0,5)* (0,2) (0,2), (0,1)
- Déduites de C . . . 0,9633 0,9586- 0,4784 0,4804 0,19226 0,L9352 0,09688
- Déduites de Cr. . . 0,9G33 0,9587 0,4782 0,4806 0,19224 0,19355 0,09699
- Moyennes . . . 0,9633 0,9587 0,4783 0,4805 0,19225 0,19354 0,09694
- Nominales .... 1,0000 1,0000 0,5000 0,5000 0,20000 0,20000 0,10000
- Différences. . . 0,0367 0,0413 0,0217 0,0195 0,00775 0,00646 0,00306
- Erreurs pour 100 . . 3,67 4,13 4,31 3,90 3,87 3,23 3,06
- Par cette méthode les erreurs seraient donc un peu moindres que par la méthode précédente.
- CINQUIÈME ESSAI.
- Mesure absolue des capacités en partant d’un coefficient d’induction.
- Si sur le circuit d’une pile, dans lequel passe un courant d’intensité q on choisit deux points A, B (fig. 30) entre lesquels soit comprise une résistance B, et si l’on fait
- communiquer ces points avec les armatures d’un condensateur de capacité (7, le condensateur recevra une charge CBi.
- Si entre le condensateur et l’un de ces points est intercalé un galvanomètre, et qu’on répète la charge du condensateur n fois par seconde en excluant le courant de décharge, il passera par le galvanomètre un courant d’intensité moyenne
- I=nCBi.
- Si, d’autre part, dans le circuit de la pile on a une bobine inductrice, et en face de celle-ci une bobine induite qui communique avec le galvanomètre, et si M est le coefficient d’induction mutuelle, O la résistance totale du circuit induit, et qu’on envoie dans le galvanomètre n courants de fermeture par seconde, celui-ci recevra un courant d’intensité moyenne
- I=nMÈ- .
- (x
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- CONDENSATEURS.
- 67
- Donc, en réglant les résistances 6r, R de manière que le galvanomètre ne dévie pas, on aura
- (6)
- C =
- M
- 7FË'
- Afin d’envoyer dans le galvanomètre seulement les courants de fermeture (ou d’ouverture) et les seuls courants de charge (ou de décharge), on a introduit les deux interrupteurs H et K qui sont placés sur le même axe de rotation, et sont actionnés par une turbine hydraulique, avec une différence de phase de i/4.
- Pendant que K est fermé, le galvanomètre ne reçoit ni le courant qui charge le condensateur quand H se ferme, ni le courant de décharge qui passe par CAMRBC quand ÆTs’ouvre; mais il peut être traversé par les courants induits. Lorsque K est ouvert, les courants d’induction sont naturellement exclus du galvanomètre, tandis que les courants de charge et de décharge peuvent y circuler.
- Dans les deux cas, le galvanomètre ne doit pas dévier en mettant en marche la turbine qui ouvre et ferme rapidement le seul interrupteur H, et je n’ai jamais manqué de vérifier si cette condition était satisfaite.
- Lorsque, d’autre part, les deux interrupteurs fonctionnent ensemble avec un quart de différence de phase dans leur période, on peut envoyer dans le galvanomètre les seuls courants de décharge et de fermeture, ou bien ceux de charge et d’ouverture. Alors le galvanomètre ne restera au zéro qu’à condition que les deux systèmes de courants soient opposés, et que la relation (6) soit vérifiée.
- En augmentant la résistance R, les courants qui vont au condensateur augmentent et les courants induits diminuent. En augmentant la résistance (?, ceux-ci diminuent et ceux-là restent invariables.
- Quelles que soient les valeurs de G et R, le galvanomètre ne doit pas dévier, si on réduit à zéro la capacité C, en même temps que le coefficient d’induction M\ en fermant sur elle-même l’une ou l’autre des deux bobines. Cette vérification a toujours été faite aussi.
- Pour avoir les courants induits je me suis servi du même appareil que j’avais employé dans la détermination de l’ohm (*). C’est un grand cylindre en marbre sur lequel est enroulée avec le plus grand soin une seule couche de fil de cuivre très mince; ce cylindre est entouré en son milieu par une bobine composée de deux fils, de manière que je dispose de trois coefficients d’induction différents déterminés avec toute l’exactitude possible.
- Les résistances G et R étaient mesurées à chaque fois avec le pont de Wheat-
- (*) Âtti délia R. Acad, di Torino, vol. XVII, 1882 e vol. XIX, 1884. — Nuovo Cimento, 1883, T. XV, 1884. — Repertoriurn der Physik., vol. XX, p. M5. — Conférence internationale pour la détermination des unités électriques Procès-verbaux, Paris, Imprimerie nationale, 1882 et 1884.
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- stone, et en ayant fait les corrections pour la température, on les réduisait en unités légales, comme je l’ai indiqué pour le troisième essai.
- Comme galvanomètre je me suis servi du modèle à grande résistance de Siemens et Halske ; mais en réunissant les 4 bobines en dérivation, de manière à avoir une résistance de 316 ohms environ.
- Je me suis également servi de l’autre galvanomètre à faible résistance (6 ohms) et en outre d’un troisième d’environ 32 ohms. L’aiguille de ce dernier oscillait très lentement (une oscillation simple en 28s) de sorte qu’il ne vibrait pas sous l’influence des courants qu’on y envoyait; mais les observations étaient fatigantes à cause du déplacement continuel du zéro. La durée de l’oscillation entière des deux autres galvanomètres n’était que de 7 secondes ; par suite les 14 courants alternatifs qu’on y envoyait à chaque seconde, les faisaient vibrer très rapidement, et les lectures par lunette n’étaient pas possibles. J’ai eu recours à l’artifice de placer devant l’échelle un petit cylindre argenté et de faire collimer le réticule de la lunette avec l’image de la ligne brillante qui s’y formait par réflexion. Quand les courants passaient dans le galvanomètre et que l’aiguille vibrait, cette image s’allongeait en un ruban lumineux qui, sur l’échelle, aurait occupé une longueur de 5mm environ. Je réglais ensuite les résistances G et II de manière que le réticule tombât au milieu du ruban. Je recommandé cette manière d’observation comme très sensible et très commode, parce que j’ai trouvé qu’elle conduit à des résultats concordant avec la méthode habituelle, qui consiste à choisir un galvanomètre ayant une longue durée d’oscillation.
- Je rapporte complètement et comme exemple, une seule série des observations faites avec cette méthode, et je recueille dans le tableau IX les moyennes des différentes capacités mesurées avec la même méthode.
- TABLEAU VIII.
- Mesure absolue, par la méthode Roïti, de V étalon à lames de mica, dû une capacité nominale de 1/3 de microfarad.
- 1886 Eléments Daniell en série. Résista du galvanomètre seul. nce en ohms totale de l’induit G légaux totale de la dérivation B Coefficient d’induction. M X 106 Capacité en microfarads. „ M10° GB
- 19 février 3 346,38 636,99 602,48 128880 0,3358
- 6 346,38 1115,52 343,87 128880 0,3360
- » 6 346,38 583,19 341,25 66913 0,3362
- 20 février 20 5,71 583,55 341,49 66913 0,3358
- )? 20 5,73 523,66 352,53 61967 0,3359
- n 20 5,76 256,62 718,93 61967 0,3359
- Moy enne . . . C = 0,3359
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- CONDENSATEURS.
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- N.-B. Le condensateur est chargé et déchargé 7 fois par seconde.
- D’une manière analogue, j’ai trouvé pour les étalons à feuilles paraffinées ayant la capacité nominale de J/2 microfarad, C' = 0,5045.
- TABLEAU IX.
- Capacités légales des condensateurs suisses mesurées directement par la méthode Roïti.
- Capacités (1,0)' (LO) (0,5) (0,5)* (0,2) (0,2)* (0,1)
- Nominales .... 1,0000 1,0000 0,5000 0,5000 0,20000 0,20000 0,10000
- Déterminées. . . 0,9612 0,9593 0,4791 0,4814 0,19260 0,19406 0,09720
- Différences. . 0,0388 0,0407 0,0209 0,0186 0,00740 0,00594 0,00280
- Erreurs pour 100 . . 3,88 4,07 4,18 3,72 3,70 2,97 2,80
- TABLEAU X.
- Capacités légales des condensateurs suisses déduites de leur comparaison avec des étalons auxiliaires (1er essai) et des capacités de ceux-ci déterminées par la méthode Roïti.
- Capacités (i,oy (LO) (0,5) O (0,2) (0;2)* (0,1)
- Déduites de C . . . 0,9675 0,9628 0,4805 0,4824 0,19310 0,19436 0,09730
- Déduites de C' . . . 0,9680 0,9634 0,4805 0,4830 0,19318 0,19451 0,09747
- Moyennes . . . 0,9677 0,9631 0,4805 0,4827 0,19314 0,19443 0,09738
- Nominales .... 1,0000 0,1000 0,5000 0,5000 0,20000 0,20000 0,10000
- Différences. . . 0,0323 0,0369 0,0195 0,0173 0,00686 0,00557 0,00262
- Erreurs pour 100 . . 3,23 3,69 3,90 3,46 3,43 2,78 2,62
- Nous déduisons de cette méthode, comme de celle du pont de Wheatstone, que les capacités des condensateurs suisses se trouvent être un peu moindres quand
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- elles sont déterminées directement que lorsqu’elles sont déduites de la comparaison avec les étalons auxiliaires.
- Nous déduisons de plus que toutes les capacités obtenues dans l’essai actuel apparaissent plus élevées que celles qu’on a déduites dans les deux essais précédents. Quelle peut en être la cause ?
- La différence est trop considérable pour qu’on puisse l’attribuer à une erreur commise dans la détermination du temps i/« qui figure dans la formule (4) de la première méthode, formule qui, d’une manière approximative, peut s’écrire comme suit :
- (4)'
- X =
- n c d'
- Il est impossible qu’elle dérive d’une erreur dans les coefficients d’induction M qui entrent dans la formule de la 2e méthode :
- (6)'
- M
- GE'
- Mais elle pourrait dépendre d’une erreur dont l’unité de résistance soit affectée, parce que les deux méthodes ne peuvent conduire à des résultats identiques que pour autant qu’on ait pour l’unité la valeur exacte de l’ohm théorique. En effet, si on indique par a la valeur théorique de l’unité au moyen de laquelle sont exprimés les nombres a, c, d, G, E, les vraies valeurs de la capacité sont dans les deux cas :
- a
- et comme ces valeurs doivent être égales, on obtient
- •
- a x .
- Or la valeur de ce rapport, déduite des mesures des neuf condensateurs, oscille entre 1,0043 et 1,0071, et est en moyenne 1,0058. De manière que l’ohm légal qui nous a servi d’unité de mesure devrait être égal à 1,0058 ohms théoriques, et par conséquent l’ohm théorique devrait être seulement de 105e,4 de mercure : chose inadmissible d’après les déterminations présentées à la Conférence de Paris (*) et d’après celles qui ont été exécutées postérieurement par Lorenz (**) et Himstedt (***).
- Il faut donc attribuer la divergence entre les résultats des deux méthodes aux propriétés des diélectriques dont les condensateurs sont composés. Et en effet, pour
- (*) Conférence internationale pour la détermination des unités électriques. Deuxième session. Paris, Imprimerie Nationale, 1884, p. 39. — Rapport de A. Roïti. Nuovo Cimenta, t. 16, 1884, p. 5.
- (**) L. Lorenz trouve 1 ohm = 1,0393 unités Siemens. — Annalen von Wiedemann, 1883.
- (***) F. Himsted trouve 1 ohm = 103,98 cent, de mercure. — Annalen von Wiedemann, 1883.— Philosophical Magazine, 1885.
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- la pénétration de la charge, la capacité doit apparaître d’autant plus grande que la durée de la charge est plus longue. Dans les expériences du 5e essai, le condensateur était chargé et déchargé 7 fois par seconde, de manière que les armatures restaient en communication avec la pile pendant i/u de seconde, tandis que dans le 3e et le 4e essai, le diapason faisait environ 40 vibrations par seconde, et les contacts avec les languettes de platine ne s’établissaient que pendant une fraction de la vibration, de manière que j’en évalue la durée comme étant inférieure à 1/200 de seconde.
- J’ai fait quelques tentatives pour essayer les deux méthodes sur un condensateur à air, et vérifier ainsi la valeur de l’ohm légal, mais jusqu’à présent je n’ai pu réussir.
- Ici se place une observation sur le système légal de mesures électriques. Quoique, comme Lorenz l’observe, il soit très probable que l’ohm légal ne s’écarte pas de l’ohm théorique de plus d’un millième, toutefois il ne sera jamais possible d’établir exactement la longueur de la colonne de mercure qui présente l’unité théorique de résistance, et il sera bien, par suite, d’établir laquelle des deux méthodes employées dans ces essais mérite la préférence lorsqu’on veut les valeurs des capacités en mesure légale.
- La Conférence de Paris n’a vraiment assigné de valeur légale que pour l’ohm; mais elle a établi la valeur de l’ampère en le définissant comme : le courant qui a pour mesure absolue 10~'unités C.G. iS. d’intensité] et elle a défini le volt comme : la force électro-motrice qui maintient le courant d’un ampère dans un conducteur ayant la résistance de 1 ohm légal. Sur les autres unités électriques, la Conférence ne s’est pas prononcée d’une manière explicite.
- D’après les décisions du Congrès international des Electriciens, tenu à Paris en 1881 (*), on appelle :
- Farad, la capacité définie par la condition qu’un coulomb dans un farad donne un volt;
- Coulomb, la quantité d’électricité définie par la condition qu’un ampère donne un coulomb en une seconde.
- Cela posé, on aura
- 1 farad =
- 1 coulomb 1 volt
- mais
- et
- 1 coulomb = 1 ampère X 1 seconde 1 volt = 1 ampère X 1 ohm légal.
- (') Congrès international des Electriciens. Comptes rendus des travaux. Paris, G. Masson, 1882, p. 249.
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- CONDENSATEURS.
- Donc
- 1 farad =
- 1 seconde
- 1 ohm légal
- Et on doit en déduire qu’à la rigueur, en faisant abstraction des perturbations dues aux diélectriques solides, la mesure légale d’une capacité serait fournie mieux par les méthodes qui demandent la détermination d’un temps (3e et 4e essais) que par celles qui partent d’un coefficient d’induction (5e essai).
- Après cette digression, nous conclurons que le microfarad suisse est certainement moindre de 4 pour cent du microfarad légal.
- SIXIÈME ESSAI.
- Mesure de la résistance apparente des condensateurs.
- Une pile de force électro-motrice assez constante et très bien isolée charge le condensateur à travers un galvanomètre de grande résistance, et on observe les déviations du galvanomètre de minute en minute. Ensuite on ferme la même pile sur une grande résistance métallique sur laquelle on prend une faible dérivation, dont on envoie dans le galvanomètre une seconde dérivation, en réglant les résistances de manière à obtenir à peu près les mêmes déviations qu’on a observées pendant la charge du condensateur.
- Afin de lire de temps en temps le zéro du galvanomètre sans suspendre la
- charge du condensateur, et pour conduire commodément les observations, j’ai disposé les appareils comme l’indique la figure 31.
- Un pôle de la pile P communique avec le manipulateur B, qui dans le cas actuel était une clef de Kempe, et l’autre pôle communique avec un commutateur de Pohl à six godets de mercure placés dans une plaque d’ébonite bien polie. Dans la position représentée par la figure, les godets 1..2 et 3..4 sont réunis entre eux; alors, le contact H du manipulateur B étant fermé, la pile charge le condensateur AC, sans que le courant passe par le galvanomètre O • on pourra par conséquent lire le zéro de cet appareil.
- Fig. 31.
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- Si ensuite on appuie sur le bouton B du manipulateur, le contact H est interrompu et le contact K s’établit : le pôles de la pile continuent à communiquer avec les armatures du condensateur; mais le courant de charge passe par le galvanomètre et on pourra lire la déviation due au courant :
- (7)
- E
- Pf ff-j-æ
- où E, P, sont la force électro-motrice et la résistance de la pile ; G et x la résistance du galvanomètre et la résistance apparente du condensateur à l’instant de l’observation.
- La série des observations avec le condensateur étant terminée, on intervertit le commutateur de Pohl de manière à établir les communications 1...6 et 4...5, alors la pile est ouverte si le contact P est interrompu; mais quand celui-ci est établi, le courant de la pile passe par 1, ù, S, b, K. Sur ce circuit de résistance P -j- 8 -[- &, on a choisi deux points de dérivation 77, F, entre lesquels est comprise la petite résistance b, et le courant dérivé passe de F par le rhéostat P et par a en U. Sur ce conducteur, on prend deux nouveaux points de dérivation Y, Z, comprenant la petite résistance a, et le nouveau courant dérivé va de Y & Z par o, 4, et le galvanomètre.
- L’intensité du courant dans la dernière dérivation est
- f Q\ T a________^________________
- w G-Y aB-\-b + a' S + F-\-b’
- où
- O a ,, (P -f- a) b
- a = ’ b = P + b a' '
- En éliminant E entre les équations (7) et (8) et en observant que 6r, P, S, sont de quelques milliers d’ohms tandis que a et b sont de peu d’unités, on obtient avec une approximation plus que suffisante :
- „ (O 4- a) (P-f a 4- b) (S-f P4- b) I (y) x — — T .
- a b p
- Dans cet essai, la pile était composée de 36 éléments Daniell et le galvanomètre était celui de Siemens et Halske avec les quatre bobines en série.
- Pour être certain que les charges résiduelles avaient disparu, je n’observais qu’après avoir laissé le condensateur fermé sur lui-même au moins pendant 5 heures, tandis que la durée de la charge n’atteignait jamais 20 minutes.
- Je commençais chaque fois par faire une série d’observations des intensités correspondantes à differentes valeurs de P. Ensuite je fermais la pile sur le condensateur et, observant le chronomètre, je notais les valeurs I que prenait avec le temps le courant de charge. Je terminais l’expérience par une nouvelle série d’observations
- des J, et pour éliminer les erreurs provenant des petites variations de force électro-
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- motrice, j’introduisais dans la formule (9) la moyenne des valeurs de I obtenues pour une résistance donnée, avant et après avoir observé le courant de charge.
- Pour chaque condensateur on a fait au moins quatre de ces expériences en intervertissant la pile et le condensateur. Mais je répète qu’entre deux expériences je laissais passer au moins 5 heures; malgré ces précautions, les résultats n’étaient pas aussi concordants entre eux que je l’aurais désiré, probablement à cause de la température.
- Les courbes tracées dans la figure 32 représentent les valeurs moyennes trouvées et enregistrées dans le tableau XI, pour chaque condensateur. Dans les abcisses, 5 millim. représentent une minute; dans les ordonnées, ils représentent 1000 mégohms. La courbe 1 se rapporte au microfarad suisse subdivisé que j’ai indiqué
- ni
- il
- Fig. 32.
- Minutes
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- par (1,0) ; la courbe II au microfarad simple (1,0)', et la courbe III à un microfarad à feuilles paraffinées de Elliott Brothers.
- TABLEAU XI.
- Résistance apparente de trois condensateurs ayant la capacité nominale dfun microfarad.
- — - - - - - Condensateur suisse (1,0) minutes. | mégohms. Condensateur suisse (LO)' minutes. mégohms. Condensateur à paraffine 1 microfarad nominal ! minutes. | mégohms.
- 1,22 3861 0,55 2634 0,70 2774
- 1,55 3678 0,79 3170 1,09 3793
- 1,81 3978 i 1,08 3799 1,54 4909
- 3,17 5118 1,31 4227 2,00 6226
- 3,67 5404 1,54 4615 3,50 9546
- 4,63 6014 2,06 5324 4,00 10476
- 5,13 6284 3,12 6619 4,50 11330
- 6,12 6605 3,87 7228 5,00 12151
- 7,88 7341 4,50 7750 6,00 14215
- 9,00 7745 5,00 8201 7,00 15641
- 10,00 7949 6,50 9135 8,00 17068
- 11,25 8288 7,40 9724 9,00 18023
- 12,00 8391 8,00 9996 10,00 19271
- 12,88 8567 9,40 10721 11,00 20610
- 14,12 8966 10,00 11000 13,00 22753
- 15,13 9202 12,00 11818 14,00 23768
- 13,00 12166 15,00 24442
- 15,00 12817
- De ces courbes on déduit que le condensateur simple (1,0)' est mieux isolé que le condensateur subdivisé (1,0). On voit en outre que les trois condensateurs, de
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- capacités à peu près égales, présentent à peu près la même résistance apparente (3500 mégolims) après une minute de charge; mais après 15 minutes, la résistance apparente du condensateur à feuilles paraffinées est presque double de celle du meilleur condensateur suisse.
- CONCLUSIONS.
- Les résultats de ces essais faits sur les condensateurs de la Société des câbles système Berthoud, Borel et Cie, à Cortaillod, Suisse, peuvent se résumer comme il suit :
- 1° Les erreurs relatives des deux microfarads nominaux et de leurs fractions sont inférieures à 1 pour cent.
- 2° Le microfarad suisse est inférieur au microfarad légal au moins de quatre pour cent.
- 3° Pour des charges de durée inférieure à une minute, les armatures des condensateurs suisses sont isolées presque comme celles des bons condensateurs à feuilles paraffinées, et un peu moins que dans les condensateurs à l'ames de mica.
- 4° La résistance apparente qui, pour la pénétration de la charge augmente avec la durée de la charge même, est, entre 16° et 17° C. et pour un microfarad nominal suisse, de 3500 mégohms environ après 1 minute, mais elle croît plus lentement que pour un microfarad à feuilles paraffinées, de sorte qu’après 15 minutes le microfarad suisse subdivisé arrive à une résistance de 9000 mégohms seulement, tandis que le microfarad simple atteint dans le même temps 13000 mégohms et un microfarad à feuilles paraffinées dépasse 24000 mégohms.
- 5° Ces imperfections des condensateurs suisses n’empêchent pas qu’ils puissent servir utilement dans la pratique, et sont compensées par le bas prix, qui n’est que de 75 francs pour le microfarad simple, et de 200 francs pour celui qui comprend quatre fractions, comme l’a déclaré M. E. Dumoulinneuf, représentant des constructeurs pour la Belgique.
- Florence, mai 1886.
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- COMPTE RENDU DES TRAVAUX DU DEUXIÈME SOUS-COMITÉ
- chargé des essais photométriques.
- Composition du 2me sous-comité : MM. Gody (Belgique),
- Melsens id., Rousseau, id., Wüllner (Allemagne). Adjoints : MM. Boulvin,
- Dumont,
- Lambotte.
- Rapporteur : M. Rousseau.
- INTRODUCTION.
- Par suite du nombre considérable de demandes adressées au Comité institué par l’arrêté royal du 23 février 1885 pour effectuer les essais sur les appareils servant à la production et à l’utilisation de la force électrique, exposés à Anvers, et en raison du temps limité qui pouvait être consacré à ces essais dans le laboratoire électro-technique de l’Exposition, ce Comité décida, dans l’une de ses premières séances, qu’il se partagerait en sections ; et un sous-comité fut spécialement chargé des expériences photométriques à exécuter sur les lampes à arc et sur les lampes à incandescence.
- Ce sous-comité était composé de :
- MM. E. Rousseau, professeur à TUniversité de Bruxelles, président ;
- L. Gody, capitaine d’artillerie, professeur à l’Ecole militaire ;
- Melsens, membre de l’Académie royale des sciences, professeur émérite à l’Ecole vétérinaire, examinateur émérite à l’Ecole militaire ;
- Wüllner, directeur de l’Ecole polytechnique d’Aix-la-Chapelle, délégué de l’Allemagne.
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- ESSAIS PHOTOMÊTKIQL’ES.
- Ces deux derniers, après nous avoir apporté le concours de leur savoir et de leur expérience dans les travaux préliminaires d’installation, ne purent malheureusement assister qu’à un petit nombre de séances d’expérimentation, M. Melsens, que nous avons eu la douleur de perdre depuis lors, ayant été retenu à Bruxelles par son état de santé, et M. Wüllner ayant été rappelé en Allemagne par ses fonctions; le sous-comité, privé de leur collaboration, trouva les auxiliaires les plus actifs et les plus intelligents en MM. Boulvin, Dumont et Lambotte, ingénieurs des télégraphes ; M. Nothomb, qui faisait partie d’un autre sous-comité, eut aussi l’obligeance, après l’achèvement des travaux de celui-ci, de se joindre à nous pour les expériences qui furent faites à l’Université de Bruxelles, le temps n’ayant pas permis de terminer à Anvers les essais des lampes soumises à notre examen.
- Nous devons également de vifs remerciements à M. Joseph Gérard, préparateur de physique à l’Université de Bruxelles, qui voulut bien se charger de la plupart des détails d’installation des chambres photométriques d’Anvers et de Bruxelles, ainsi que du montage des appareils, dont plusieurs ont été construits par lui d’après nos indications.
- Ce travail, dans lequel je me propose de résumer les méthodes employées, les expériences faites et les résultats obtenus, sera naturellement divisé en deux parties, ayant respectivement pour objets, la première l’étude des lampes à arc, la seconde l’étude des lampes à incandescence.
- Pour les deux systèmes de lampes, nous avons adopté comme étalon de lumière la lampe carcel brûlant 42 grammes d’huile de colza épurée par heure. Pendant toute la durée des essais photométriques ayant pour objet la détermination en carcels de l’intensité lumineuse horizontale des foyers expérimentés, la lampe carcel étalon était suspendue à l’une des extrémités du fléau d’une balance construite spécialement pour ce genre d’essais ; un aide chargé de régler cette lampe et de la faire marcher dans les conditions de fonctionnement normal, relevait d’une manière continue au moyen d’un chronomètre à pointage les temps employés à la consommation de 5 grammes d’huile. Dans les nombreuses déterminations qui en ont été faites, ce temps ne s’est écarté que fort peu de 7'8" correspondant à une consommation de 42 grammes par heure. Dans les cas où la consommation a différé de ce chiffre, on a corrigé les intensités mesurées, à l’effet d’évaluer en carcels normales le pouvoir éclairant des lampes essayées, en admettant que, dans les limites étroites où les écarts se sont maintenus, le pouvoir éclairant de la carcel est proportionnel à la consommation d’huile.
- Pour la mesure des intensités lumineuses horizontales nous nous sommes servis d’un photomètre de Bunsen, construit par M. A. Krüss, de Hambourg, et appartenant à l’Institut électro-technique Montefiore.
- Les intensités des courants et les différences de potentiels aux bornes des lampes ont été mesurées au moyen d’un ampèremètre et d’un voltmètre de
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- ESSAIS PHOTOMÉTRIQUES.
- 79
- Thompson, d’un galvanomètre de Deprez et d’un galvanomètre de Deprez et d’Arsonval. Les indications de ces instruments, dont l’étalonnage a été vérifié à diverses reprises pendant le cours des expériences, étaient relevées en même temps que les indications du banc photométrique.
- Nous avons fait aussi usage d’ampèremètres et de voltmètres du Dr Hümmel ; mais on n’a pas relevé les indications de ces derniers instruments qui n’ont été employés que pour reconnaître si les lampes se trouvaient dans les conditions de fonctionnement indiquées par les exposants.
- Le tableau ci-dessous, donnant quelques résultats de l’une des séries de déterminations relatives à une lampe Gframme de 16 ampères présentée par la “ Compagnie générale d’Electricité de Bruxelles „ suffira pour faire comprendre la marche suivie dans ces expériences.
- Lampe Gramme de 16 ampères.
- Charbons Siemens de lGmm/lGmm (*).
- (Expérience faite le 22 mars 1886 à l’Université de Bruxelles.)
- P L A V I E i G \
- 220 73,1 94 21 16,2 46,2
- 219 71,6 93 21 16,0 46,2
- 217 68,7 92 21 15,8 46,2
- 216 67,2 91 21 15,6 46,2
- 220 73,1 93 20,8 16,0 45,8
- 221 74,1 94 20,5 16,2 45,1
- 220 73,1 95 20,5 16,4 45,1
- 220 73,1 95 20,5 16,4 45,1
- 221 74,7 96 20,5 16,6 45,1
- 220 73,1 93 20,8 16,0 45,8
- 218 70,1 92 20,9 15,8 46,0 t h"
- (*) Les deux nombres ci-dessus indiquent respectivement le diamètre du charbon supérieur et le diamètre du charbon inférieur.
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- INSTALLATION DE LA CHAMBRE PHOTOMÉTRIQL'E.
- La colonne P donne l’indication du banc photométrique correspondant à l’égalité d’éclairage des deux faces du papier, c’est-à-dire la distance en centimètres à laquelle celui-ci se trouve alors du zéro du banc ; ce dernier, dans l’expérience, se trouvait à 6m,78 delà lampe à arç et à 3ra,25 delà lampe carcel; L donne l’intensité lumineuse en carcels ; A l’indication du galvanomètre Deprez et d’Arsonval employé comme ampèremètre ; 5,8 divisions de déviation correspondent à un courant de 1 ampère; la colonne V donne l’indication du voltmètre dont chaque division correspondait à une différence de potentiels de 2,2 volts ; I l’intensité du courant en ampères; E la différence de potentiels en volts ; C le temps au bout duquel la lampe carcel employée comme étalon consommait 5 grammes d’huile.
- PREMIERE PARTIE.
- LAMPES A ARC.
- INSTALLATION DE LA CHAMBKE PHOTOMÉTRIQUE.
- Dans les expériences faites à l’Exposition d’Anvers, les intensités lumineuses
- horizontales des lampes à arc n’ont pas été comparées directement à la carcel étalon, mais à un bec Siemens, servant d’étalon intermédiaire, dont on déterminait en même temps l’intensité par rapport à la carcel.
- La chambre photométrique A A était divisée, comme l’indique le croquis ci-contre, par une cloison BBB formée d’une draperie noire descendant du plafond jusqu’au plancher de la chambre. Un premier banc photométrique P servait à comparer la lampe à arc L au bec Siemens placé en 8 ; un second banc était disposé en P' ; les écrans des deux bancs photométriques étaient observés simultanément par deux expérimentateurs, et leurs positions relevées en même temps que les indications de l’ampèremètre et du voltmètre de Thomson;
- Fig. 33.
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- DÉTERMINATION DE L’INTENSITÉ LUMINEUSE HORIZONTALE.
- 81
- ces derniers étaient fixés sur nne table représentée en T, et les lectures en étaient faites par deux autres observateurs.
- Un rhéostat placé dans le voisinage de la lampe L était employé pour amener cette lampe au régime indiqué par l’exposant.
- La divison zéro du banc P était en 0 à 4m,435 de la lampe à arc L et à 4m,095 du bec Siemens 8; la division zéro du banc P' était en 0' à 2m,095 du bec Siemens et à 3m,165 de la lampe carcel.
- Dans les expériences faites à l’Université de Bruxelles, les intensités horizontales ont été comparées directement à l’intensité lumineuse de la lampe carcel; celle-ci était installée près de l’une des extrémités du banc, et dans la direction de son axe, à 3m,25 de la division zéro ; le point lumineux de la lampe à arc se trouvait à 6m,78 de la même division, les deux lampes ayant ainsi entre elles une distance totale de 10m,03. Les observateurs chargés de relever les indications du voltmètre et de l’ampèremètre se trouvaient dans un local communiquant avec la chambre photométrique, dont il était seulement séparé par une draperie noire.
- Observations relatives à la détermination de l’intensité lumineuse horizontale.
- L’intensité de la lumière émise par une lampe à arc, dans une direction horizontale déterminée, est loin d’avoir une valeur constante. Dans les meilleures conditions de fonctionnement, nous avons constaté des variations plus ou moins rapides, plus ou moins considérables, provenant soit du rapprochement ou de l’éloignement des charbons, et par suite des changements d’intensité et de force électro-motrice, soit de l’instabilité de l’arc, soit des modifications plus lentes que présente la taille des charbons, etc.
- L’observation a démontré en outre que, en général, les intensités lumineuses ont, à chaque instant, des valeurs inégales dans les différentes directions horizontales passant par le foyer.
- Le tableau ci-dessous dans lequel sont donnés les résultats de quatre séries d’observations faites sur une lampe Piette et Krizik de 10 ampères, dans quatre directions horizontales perpendiculaires deux à deux, montrent combien peuvent être considérables dans certains cas les variations ci-dessus mentionnées. La lampe fonctionnait avec une régularité parfaite, les intensités de courant et les différences de potentiels avaient à fort peu près des valeurs égales pour les quatre azimuts ; mais le cratère avait une légère obliquité, phénomène qui se présente du reste d’une manière fréquente dans le fonctionnement des meilleures lampes.
- H
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- LAMPE PIE T TE ET KRIZIK.
- Lampe Piette et Krizik de 10 ampères.
- Charbons Schmelzer de 12mm/i()mm. Intensité lumineuse horizontale en carcels. (Expérience faite à l’Université de Bruxelles, le 13 mars 1886.)
- 1er azimut. 2e azimut. 3e azimut. 4e azimut.
- 83,4 28.6 67,2 45,1
- 83,4 28,6 67,2 44,3
- 81,6 27,8 65,8 41,3
- 81,6 28,8 64,8 41,3
- 81,6 28,4 66,5 40,0
- 76,3 29,9 66,5 40,0
- 78,0 30,1 65,2 40,0
- 77,1 30,4 65,8 39,6
- 76,3 30,9 64,8 39,3
- 79,8 29,7 65,8 38,6
- Dans cet essai, la durée d’une série d’observations faites dans une direction horizontale a été en moyenne de 7 à 8 minutes ; et chaque série a été immédiatement suivie d’une autre série d’observations relatives à une direction horizontale perpendiculaire ou diamétralement opposée à la première.
- On voit par l’inspection de ce tableau que les variations d’intensités constatées pendant une série d’observations relatives à une direction horizontale donnée ont été relativement beaucoup plus faibles que celles que l’on constate entre les valeurs moyennes de deux séries d’observations correspondant à des directions horizontales différentes.
- Le phénomène inverse se produit parfois aussi. Ainsi, une lampe Gramme dont les conditions de fonctionnement normal ont été données comme correspondant à un courant de 16 ampères, ayant été, à la demande de l’exposant, expérimentée avec un courant de 12,5 ampères, a présenté dans chacun des azimuts où elle a été essayée des variations d’intensité beaucoup plus grandes que les différences obtenues entre les valeurs moyennes de l’intensité correspondante à ces différents azimuts. Dans le premier azimut, par exemple, l’intensité a varié, pendant un intervalle de quelques minutes, entre 37,4 et 73 carcels ; dans le
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- MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
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- second, entre 38 et 70, dans le troisième, entre 35,6 à 73, tandis que les valeurs moyennes de l’intensité dans ces trois azimuts ont été 51,5, 50,1 et 52,8.
- Dans les conditions de fonctionnement anomal auxquelles la lampe a été soumise, l’arc-manquait de stabilité. Pour la plupart des lampes essayées, l’arc a présenté une fixité plus grande, et, le plus habituellement nous avons reconnu des différences moindres entre les valeurs de l’intensité lumineuse correspondant à une même série d’observations faites, pendant un intervalle de quelques minutes, dans une direction horizontale donnée, qu’entre les valeurs moyennes des résultats correspondant à des séries d’observations faites successivement et à des intervalles rapprochés, dans diverses directions.
- En général les déterminations de l’intensité horizontale des lampes essayées ont été faites dans quatre directions perpendiculaires entre elles, et l’on a pris la moyenne des valeurs obtenues comme représentant approximativement la valeur moyenne de l’intensité horizontale pendant la durée de l’expérience.
- Mesure des intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons. — Méthode suivie. — Appareil employé.
- Les intensités relatives des rayons émis par un même foyer suivant diverses directions situées dans un plan vertical passant par le point lumineux peuvent être déterminées en comparant, pour chaque direction, cette intensité à celle des rayons émis horizontalement par une lumière étalon, telle que la lampe carcel ou la bougie normale.
- Mais cette détermination et, par suite, celle de la relation qui lie entre elles ces intensités relatives, et qui peut être représentée soit par un diagramme, soit par la “ formule photométrique „ du foyer, peut aussi être obtenue directement ; et, ainsi que je l’ai fait remarquer dans une communication faite à la Conférence des unités électriques, et dans une série d’articles parus en 1883 et 1884 dans “l’Ingénieur Conseil „ elle ne présente pas les difficultés pratiques que soulève la mesure même de l’intensité lumineuse, soit à cause de la différence de teintes des lumières émises par le foyer électrique et par l’étalon auquel on le compare, soit par suite des variations que peut présenter l’intensité lumineuse de l’étalon choisi, puisqu’il ne s’agit ici que de comparer entre eux, non les pouvoirs éclairants de sources différentes, mais les pouvoirs éclairants d’une même source, ou de sources semblables, rayonnant dans des directions différentes.
- C’est ce procédé de détermination des intensités relatives sous différentes inclinaisons qui a été suivi dans les essais faits à l’Exposition d’Anvers et à l’Université de Bruxelles, sur les lampes à arc soumises à l’examen du Comité.
- L’appareil employé aux mesures est celui que j’ai fait construire par mon prépa-
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- MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
- rateur, M. Gérard, pour le laboratoire de physique de l’Université. Il permet de déterminer, pour les directions déterminées, les distances auxquelles une surface placée normalement aux rayons serait également éclairée, et que j’appellerai les distances d’égal éclairage de la source lumineuse ; on en déduit les intensités correspondant aux mêmes directions, puisque ces intensités sont proportionnelles aux carrés de ces distances. Cet appareil figurait au nombre des instruments exposés à Anvers par l’Université de Bruxelles, et j’en ai donné la description dans un article paru le 15 avril 1884, dans “ l’Ingénieur Conseil „. Quelques modifications de détails y ont été apportées depuis la publication de cet article ; mais les dispositions essentielles n’en ont pas été changées, et il me suffira, pour le décrire sous sa formé actuelle, de reproduire presque textuellement la description ci-dessus mentionnée.
- Un cercle vertical gradué EEEE est fixé par quatre tiges boulonnées perpendiculaires à son plan à deux glissières mobiles le long des montants verticaux en bois AU, DE, supportés par un pied en vis calantes, ce qui permet de le placer à la hauteur la plus commode pour les observations photométriques relatives aux rayons émis soit au-dessous, soit au-dessus de l’horizontale passant par le point lumineux.
- Au centre de ce cercle et perpendiculairement à son plan, est une petite plaque de bois ou de métal, peinte en blanc ou recouverte de papier blanc. Cette plaque, représenté en CD dans la figure 35 peut tourner autour d’un axe normal au plan du cercle et passant par son centre. Autour du même axe horizontal tournent deux règles métalliques IF, K Cf qui se meuvent dans le plan du cercle divisé, et servent à mesurer les angles que font, soit avec la verticale soit avec l’horizontale les directions pour lesquelles on se propose de détermhier les distances d’égal éclairage. Des vis de pression servent à serrer ces règles contre la circonférence graduée et à les maintenir dans des directions parallèles aux directions considérées. Une troisième règle OH est fixée perpendiculairement à la plaque CD) cette règle présente une fente longitudinale, le long de laquelle peut se mouvoir le point d’articulation de deux autres règles IH, KH d’égale longueur et s’articulant en I et en K aux deux règles O F, OC. Les deux points d’articulation I et K sont également distants du point O. Le quadrilatère articulé OIHK est donc dans un plan normal à la plaque CD, et ses côtés adjacents 01, O A" font avec cette plaque des angles égaux. M et N sont deux petits miroirs plans, coupés dans la même glace, et mobiles le long des deux règles IF, KC, auxquelles ils sont perpendiculaires; deux tiges étroites sont fixées aux mêmes règles en m et en n perpendiculairement au plan du cercle divisé EEEE, et sur les directions des droites menées du centre O parallèlement aux deux règles. Ces tiges peuvent être remplacées par des plaques noircies, dont les bords intérieurs seraient sur les mêmes directions, et fixées aussi perpendiculairement aux règles. Mais les différences de coloration des rayons émis par une lampe dans diverses directions ont alors une influence beaucoup plus sensible
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- MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
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- sur les observations photométriques ; et c’est pour cette raison que nous avons préféré l’emploi des tiges étroites dont nous venons de parler. Il peut aussi y avoir
- avantage, surtout pour les foyers intenses, à employer en M et en N, au lieu de miroirs étamés, des glaces noires.
- Le foyer lumineux est placé derrière le cercle gradué, en regard de son centre O et à une distance aussi petite que le comporte la forme de la lampe étudiée (fig. 34).
- L’appareil pbotométrique de l’Université de Bruxelles présentait à l’origine des dispositions spéciales pour l’étude des lampes portées par un pied, que l’on plaçait sur un support horizontal construit de manière à permettre d’élever ou d’abaisser1 la lampe, de la placer dans la position la
- Fig. 34.
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- MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
- pins convenable pour les observations, et enfin de la faire tourner autour d’un axe vertical passant par le point lumineux, et d’étudier ainsi les variations de l’intensité des rayons émis dans différents plans verticaux passant par le foyer.
- Toutes les lampes soumises à l’examen du Comité étant construites pour être suspendues, ces dispositions ont été supprimées.
- Fig. 33.
- La lampe à étudier A est attachée par une pince p à un disque horizontal B B; celui-ci est mobile autour de la verticale passant par son centre, ce qui permet de placer successivement la lampe dans divers azimuts. De plus, le disque JR B est fixé à une traverse à glissière B B, que l’on peut faire monter ou descendre au moyen de la corde 8SS qui, après avoir passé sur plusieurs poulies de renvoi, s’enroule sur un treuil auquel est adaptée la manivelle T. Ces dernières dispositions servent à amener le point lumineux à la hauteur du centre du cercle gradué EEE.
- Pour assurer au même point une position invariable, lorsque l’on fait tourner le disque B B, on doit l’amener en outre à se trouver sur la verticale menée par le centre de ce disque ; on y arrive au moyen d’un double mouvement de la pince pt
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- MESURE UES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
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- Fig. 36.
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- 88 MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
- laquelle peut tourner autour d’un axe vertical et glisser le long d’une règle horizontale fixée au disque R R ; le mouvement de rotation permet de donner au point lumineux une position située dans le plan vertical de la règle, plan passant par le centre du disque ; et le déplacement le long de la règle sert ensuite à faire coïncider avec la verticale menée par ce centre l’axe des charbons de la lampe.
- Deux chaînes de G-all, que l’on fait mouvoir simultanément par l’intermédiaire de l’arbre horizontal U U, actionné par la manivelle W, sert à faire monter ou descendre le cercle gradué EEE.
- Le point lumineux de la lampe à essayer ayant été amené à la hauteur du point O, sur la perpendiculaire menée de ce point au plan du cercle EEEE et le plus près possible de ce plan, les rayons, tels que OM1 émis par la source dans la direction de la règle O F étant réfléchis par le miroir M projettent sur la moitié de gauche de la plaque CD l’ombre de la tige m. De même, les rayons réfléchis par le miroir N projettent sur la moitié de droite l’ombre de la tige n.
- L’un des miroirs restant fixe, il est facile, en déplaçant le second miroir, de l’amener dans une position telle que les deux ombres ainsi projetées soient égales. Les distances auxquelles les miroirs doivent être placés pour satisfaire à cette condition sont les distances d’égal éclairage correspondant aux directions des deux règles ; elles sont données par une graduation en centimètres tracée sur celles-ci.
- En faisant varier la direction des règles O F, OC, on déterminera les distances d’égal éclairage pour toutes les directions situées dans un plan vertical parallèle au plan du cercle gradué, et l’on en déduira les intensités relatives des rayons émis dans ce plan. En faisant tourner le foyer autour de son axe vertical, et en répétant pour chacune des positions données ainsi à la lampe la même série d’observations, on obtient les intensités relatives des rayons émis dans les différents plans verticaux passant par le foyer.
- Ces intensités relatives ont été déterminées de 10° en 10° pour les directions situées au-dessous de l’horizontale, et de 30° en 30° seulement pour les directions situées au-dessus, les intensités correspondant à ces dernières directions étant beaucoup plus faibles, et n’ayant qu’une influence secondaire dans l’évaluation de l’intensité moyenne sphérique.
- L’inspection des tableaux ci-dessous, dans lesquels sont indiqués les résultats obtenus pour l’une des lampes étudiées, dans quatre plans verticaux perpendiculaires entre eux, fera suffisamment comprendre la marche des expériences.
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- LAMPE GRAMME.
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- Lampe Gramme fonctionnant à 12,5 ampères.
- (Expérience du 23 mars 1886.)
- Intensités relatives sous différentes inclinaisons. lr© SÉRIE.
- Angle des rayons avec Distances d’égal éclairage Intensités relatives
- l’horizontale règle horizontale. règle mobile. l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité.
- au-dessous de l’horizon.
- Oo 77 77 1,00 0,212
- 10o 0m,80 lm,19 2,21 0,468
- 20o 0m,80 lm,46 3,33 0,705
- 30o 0m72 lm,50 4,34 0,920
- 40° 0m,69 lm,50 4,72 1,000
- 50 o 0m,80 lm,30 2,64 0,559
- 60° 0m,80 Om^O 1,27 0,269
- 70° 7? 77 77 77
- 90° 77 77 0,00 0,00
- au-dessus de l’horizon
- 0o 77 77 1,00 0,212
- 30o 0m,80 Om,61 0,58 0,123
- 60° 0m,98 0111,45 0,21 0,044
- 90° 77 77 0,00 0,00
- 2e SÉRIE.
- Angle des rayons avec Distances d’égal éclairage Intensités relatives
- l’horizontale règle horizontale. règle mobile. l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité.
- au-dessous de l’horizon. Oo 77 f 77 1,00 0,212
- 10° 0m,80 lm,12 1,96 0,415
- 20o 0m,80 lm,42 3,15 0,667
- 30° 0m,73 lm,50 4,22 0,894
- 40» 0m,69 lm,50 4,72 1,00
- 50° 0m,83 lm,50 3,27 0,693
- 60° 0m,80 lm,08 1,82 0,385
- 70o 0m,80 0m,75 0,88 0,186
- 90o 77 77 0,00 0,00
- au-dessus de l’horizon
- Oo 77 77 1,00 0,212
- 30« 0m,80 0m,73 0,83 0,176
- 60° 0m,99 0m,45 0,21 0,044
- 90o 77 77 0,00 0,00
- 12
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-
- LAMPE GRAMME.
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- 3« SÉRIE.
- Angle des rayons avec l’horizontale Distances d’égal éclairage Intensités relatives
- règle horizontale. règle mobile. l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité.
- au-dessous de
- l’horizon.
- 0o 55 1,00 0,200
- 10o 0m,80 Om,98 1,50 0,300
- 20° On. 80 lm,20 2,25 0,450
- 30° 0m,80 lm,50 3,52 0,704
- 40 0m,68 lm,50 4,86 0,972
- •TT O O 0^,67 lm,50 5,00 1,00
- 60o Om 73 lm,BO 4,22 0,840
- 70 0m,80 001,97 1,47 0,294
- 90° au-dessus de l’horizon
- Oo 55 55 1,00 0,200
- 30° 0m,80 0m,72 0,81 0,162
- 60o lm,04 0m,45 0,19 0,038
- 90o 55 55 0,00 0,00
- 4e SÉRIE.
- Angle des rayons avec Distances d’égal éclairage Intensités relatives
- l’horizontale règle horizontale. règle mobile. l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité.
- au-dessous de l’horizon.
- Oo 55 5S 1,00 0,182
- 10o 0m,80 l«i,30 2,64 0,481
- 20° Om, 76 lm,50 3,90 0,610
- 30o 0m,70 lm,50 4,59 0,836
- 40 » Om,65 lm,50 5,32 0,969
- 50o 0m,64 lm,50 5,49 1,000
- 60° 0m,76 lm,50 3,90 0,710
- 70o 55 55 55 55
- 90° 55 55 0,00 0,00
- au-dessus de l’horizon
- Oo 55 55 1,00 0,182
- 30» Om,80 . 0m,54 0,46 0,084
- 60° 0m;90 0m,45 0,25 0,046
- 90° 55 55 0,00 0,00
- Il est facile de reconnaître que les rayons qui, après avoir été émis par le foyer dans les directions des règles, sont ensuite réfléchis par les deux miroirs et viennent
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- VARIATIONS DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
- 91
- éclairer les deux ombres projetées sur la plaque CD font des angles égaux avec le plan de cette plaque. Il en résulte que, pour que les rayons diffusés par les parties de la plaque correspondant à ces deux ombres arrivent à l’œil de l’observateur dans des conditions semblables, ce qui est indispensable pour procéder avec exactitude à la comparaison des deux éclairages, l’œil doit être placé sur la normale menée du point O à la plaque CD, c’est-à-dire dans la direction de la règle OH. Nous avons constaté en effet, que, lorsque les deux ombres vues d’un point situé dans cette direction semblent également éclairées, il suffit que l’observateur déplace l’œil vers la droite pour voir l’ombre située à gaucbe plus fortement éclairée que l’ombre qui se trouve à droite; si, au contraire, l’observateur déplace l’œil vers la gaucbe, c’est l’ombre de droite qui semble plus fortement éclairée que l’ombre de gaucbe.
- Je ferai remarquer encore que, le point lumineux étant placé derrière le cercle EEEE, tandis que les ombres projetées sur l’écran CD se trouvent en avant du même cercle, il faudrait, pour que les rayons émis dans des directions parallèles aux deux règles fussent renvoyés sur l’écran dans des conditions absolument identiques, remplacer chacun des deux miroirs M et N par deux miroirs à angle droit, faisant des angles de 45“ avec le plan des deux règles, et dont l’arête d’intersection serait perpendiculaire à la règle le long de laquelle on peut les faire glisser. Un rayon émis par le foyer dans une direction parallèle à l’une des règles rencontrerait alors sous un angle de 45° le premier miroir, qui le renverrait dans une direction perpendiculaire au plan des deux règles sur le second miroir, lequel à son tour le renverrait à l’écran CD dans une direction parallèle à la règle.
- Lorsque l’on n’emploie qu’un seul miroir pour chaque règle, il faut, pour que les rayons émis par le foyer dans des directions parallèles aux deux règles soient renvoyés par les deux miroirs de manière à projeter au centre de l’écran CD les ombres des tiges m et n, que les directions des miroirs ne coïncident pas avec les directions normales aux rayons, mais fassent avec celles-ci des angles très petits, et différents pour les deux miroirs, s’ils sont inégalement distants du point O.
- Cependant, comme dans ce cas l’incidence des rayons s’écarte fort peu de l’incidence normale, nous avons cru pouvoir, avec une exactitude suffisante pour ce genre de mesures, faire abstraction de la légère différence qu’ils présentent sous ce rapport et ne faire usage que d’un seul miroir pour chaque règle, ainsi qu’il a été indiqué dans la description donnée plus haut.
- Variations qae présentent les intensités relatives des rayons émis par les lampes à arc dans diverses directions.
- La comparaison directe des intensités lumineuses des rayons émis par un même foyer dans diverses directions permet de reconnaître aisément les variations que
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- VARIATIONS DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
- présentent les valeurs relatives de ces intensités. Ces variations sont de la même nature, et l’expérience nous a prouvé qu’elles sont du même ordre de grandeur que celles que l’on observe dans la mesure de l’intensité horizontale.
- Si, par exemple, l’on compare les intensités des rayons émis sous differentes inclinaisons dans un même plan vertical, on constate que, l’intensité des rayons correspondant à une direction donnée étant rapportée à l’intensité horizontale, le nombre qui représente le rapport de ces intensités change d’un moment à l’autre, et parfois assez rapidement et assez considérablement pour rendre les observations fort incertaines; c’est ainsi qu’une lampe de 16 ampères nous a donné pour l’intensité des rayons émis à 30°, mesurée à des intervalles très rapprochés les valeurs 5,00 — 6,25 — 6,69 — 5,49 — 5,16, l’intensité horizontale étant représentée par 1 ; qu’une autre lampe a donné pour l’intensité des rayons émis à 60° les valeurs 0,97 —- 0,72 0,77 — 1,10 — 1,05, etc.
- Toutefois, pour la plupart des lampes expérimentées, les intensités relatives des rayons émis dans un même plan n’ont présenté que des changements assez lents et assez faibles pour qu’on ait pu les regarder comme sensiblement constantes pendant une même série d’observations se succédant à intervalles très rapprochés, et faites, comme nous l’avons déjà dit, de 10 en 10 degrés pour l’hémisphère inférieur et de 30 en 30 degrés pour l’hémisphère supérieur. Les résultats observés permettent alors de tracer un diagramme assez exact des intensités relatives pendant la durée de l’essai.
- Lorsque, immédiatement après une semblable série d’observations, on détermine les intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons dans un plan vertical faisant avec le premier un angle plus ou moins grand, on reconnaît que cette deuxième série conduit à un diagramme qui, en général, diffère assez notablement du premier diagramme obtenu.
- On conçoit du reste que par suite des irrégularités que peut présenter la taille des charbons, du défaut de coïncidence des axes, de l’obliquité du cratère, etc., la distribution de la lumière à un moment donné doit en général être différente dans les différents azimuts.
- Je donnerai comme exemple les résultats obtenus en mesurant les intensités relatives des rayons émis dans deux azimuts opposés, par une lampe Jaspar fonctionnant du reste avec une grande régularité, mais dont le cratère, au moment de l’expérience, était légèrement incliné.
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- VARIATIONS DES INTENSITÉS RELATIVES DES RAYONS.
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- 1er AZIMUT.
- Angle des rayons avec Distances d’e gai éclairage. Intensités relatives
- 1 horizontale règle horizontale. règle mobile. l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité.
- 'au-dessous de l’horizon. O 57 57 1,00 0,243
- 10o , 0m,80 lm,H 1,92 0,467
- 20o 0m,80 101,37 2,93 0,713
- 30 0m,74 loi, 50 4,11 1,000
- 40° Om,75 1 ni,50 4,00 0,973
- 50 0m,85 lm,50 3,12 0,759
- 60 101,05 lm,50 2,04 0,496
- 70o 0m,80 0m,50 0,00 0,095
- 90 au-dessus de l’horizon 57 57 0,39 0,00
- Oo 57 57 1,00 0,243
- 30o 0m,80 0oi,60 0,56 0,112
- 60o Om ,82 0oa,43 0,27 0,066
- 90o 57 >7 0,00 0,00
- 2© AZIMUT.
- Angle des rayons avec l’horizontale Distances d’égal éclairage. Intensités relatives.
- règle horizontale. règle mobile. l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité.
- au-dessous de l’horizon. Oo 57 57 1,00 0,120
- lOo 0m,80 lm,36 2,89 0,348
- 20o 0111,76 lm,50 3,90 0,469
- 30o Om,59 lin,50 6,46 0,777
- 40o 0m,52 lm,50 8,31 1,000
- 50o Om,B7 lm,50 6,92 0,833
- 60o 0m,64 lm,50 5,49 0,660
- 70o Om,57 lm,00 3,08 0,370
- 75o 0m,89 lm,00 1,26 0,152
- 90o au-dessus de l’horizon 57 57 0,00 0,00
- Oo 57 77 1,00 0,120
- 30o 0m,80 0m,66 0,68 0,082
- 60o Om,96 0m,43 0,20 0,024
- OOo 5? 77 0,00 0,00
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- 94
- SURFACE PHOTOMÉTRIQUE DES LAMPES A ARC.
- Observation relative à la surface photométrique des lampes à arc.
- Il résulte de ces observations une conséquence importante au point de vue de la détermination de la surface photométrique des lampes à arc, c’est-à-dire de la surface formée en prenant sur les diverses directions passant par le foyer des longueurs mesurant les intensités des rayons émis dans ces directions, et en cherchant le lieu des points ainsi obtenus.
- Cette surface, considérée à un moment quelconque, est généralement asymétrique par rapport à l’axe commun des charbons ; ce n’est qu’en considérant les valeurs moyennes des intensités correspondant aux diverses directions passant par le point lumineux que, lorsque la lampe ne présente pas de causes permanentes d’asymétrie, telles, par exemple, qu’un défaut d’homogénéité des charbons, de coïncidence des axes, etc., on peut considérer la surface photométrique ainsi obtenue comme étant de révolution autour de la verticale. La connaissance de la courbe méridienne de cette surface suffit alors pour déterminer la loi de la distribution moyenne de la lumière dans la sphère ayant le foyer pour centre ; la forme de cette courbe méridienne - étant déduite elle-même d’un nombre suffisant d’observations faites dans un même plan vertical. Mais comme les causes d’asymétrie mentionnées plus haut se produisent fréquemment, même par les lampes les mieux construites et placées dans les meilleures conditions de fonctionnement, nous avons cru nécessaire, pour déterminer les intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons, d’étudier dans plusieurs plans verticaux les lampes soumises aux essais; la plupart ont été expérimentées successivement au moins dans deux azimuts opposés, et un certain nombre dans quatre azimuts perpendiculaires deux à deux.
- Observations relatives à l’intensité maximum. — Calcul des valeurs moyennes des intensités relatives.
- Dans ces essais, nous avons constaté que les changements que présentent, lorsque l’on passe d’un azimut à un autre, les intensités relatives des rayons émis dans une direction faisant avec l’horizon un angle déterminé, changements très considérables pour les rayons horizontaux, dont l’intensité à un même instant peut varier du simple au double et même au delà, deviennent plus faibles ou même insensibles à mesure que l’on se rapproche de la direction d’intensité maximum. C’est ainsi que dans plusieurs séries d’essais faits sur deux lampes, marchant l’une à 6, l’autre à 16 ampères, et observées dans deux azimuts opposés pour lesquels les diagrammes des intensités relatives sous diverses inclinaisons avaient des formes bien différentes, les valeurs simultanées de l’intensité maximum ont été sensiblement les mêmes dans les deux azimuts. En effet, les deux alidades de l’appareil
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- INTENSITÉ MAXIMUM DES LAMPES A ARC.
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- photométrique ayant été disposés de part et d’autre de la verticale, et les deux miroirs fixés à des distances égales du centre du cercle, nous avons reconnu que,, l’une des règles étant successivement inclinée à 10°, 20°, 30°, 40°, 50°, etc., il existait, pour chacune de ces positions, une direction de la seconde règle pour laquelle les deux ombres projetées sur l’écran étaient égales entre elles. Les intensités lumineuses des rayons émis sous les diverses inclinaisons données à la première règle étaient donc respectivement égales aux intensités correspondant aux inclinaisons différentes données, dans l’azimut opposé, à la seconde règle; et, par conséquent, l’intensité maximum présentait une valeur commune dans les deux azimuts, bien que la répartition de la lumière et les inclinaisons des directions d’intensité maximum n’y fussent pas les mêmes.
- L’observation ci-dessus, relative aux valeurs simultanées de l’intensité maximum dans les différents azimuts ne peut être appliquée, du reste, qu’à des lampes marchant dans des conditions de fonctionnement normal, telles que celles qui ont été étudiées par le comité, et non aux lampes dont le cratère, par suite d’une position défectueuse des charbons ou de toute autre cause, présenterait une obliquité un peu considérable.
- Une observation semblable peut être faite concernant les valeurs successives de l’intensité maximum observées dans un azimut. Les différences que présentent entre elles ces valeurs successives sont relativement faibles, et en tout cas bien moindres que celles que l’on constate entre les valeurs successives de l’intensité horizontale.
- Enfin, j’ajouterai que les changements de coloration des rayons, changements que notre appareil photométrique permet de suivre aisément par les variations qu’ils entraînent dans les colorations des ombres projetées sur l’écran, ont paru également moins sensibles pour les rayons d’intensité maximum que pour les rayons émis dans d’autres directions et surtout dans les directions voisines de la verticale.
- C’est pour ces motifs que, dans l’évaluation des intensités relatives de chaque lampe essayée, ainsi que dans les diagrammes qui les représentent, nous avons pris comme unité l’intensité maximum qui, ainsi que nous l’avons vu plus haut, a pu être regardée comme ayant à peu près la même valeur dans les différents azimuts. Les valeurs moyennes des nombres représentant les intensités relatives ainsi calculées sont les intensités relatives moyennes qui ont servi à tracer les courbes méridiennes des surfaces photométriques des foyers expérimentés.
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- DIAGRAMMES DES INTENSITÉS RELATIVES.
- Diagrammes représentant les intensités relatives des rayons et la répartition de l’éclairage dans les différentes zones de la sphère ayant pour centre le foyer lumineux.
- Dans la figure 37 ci-eontre, la ligne ABCDEF représente la courbe méridienne de la surface photométrique de l’une des lampes essayées. Afin de faciliter le tracé de cette ligne pour les diverses lampes, on s’est servi de canevas préparés d’avance,
- formés, comme l’indique la fig., de circonférences concentriques décrites du point A comme centre, et ayant respectivement pour rayons 0,1—0,2—0,3, etc., la longueur OP étant prise comme unité ; et de droites menées par le même point A, et faisant des angles de 10°, 20°, 30°, etc., au-dessus et au-dessous de l’horizontale AH. Sur ces diverses droites, ainsi que sur l’horizontale, on a pris des longueurs représentant les intensités relatives des rayons émis dans les directions de ces droites, l’intensité maximum AE étant prise comme unité. Un simple coup d’œil jeté sur la ligne AB CEE F passant par les points ainsi déterminés permet d’apprécier l’intensité relative des rayons émis dans une direction donnée, telle que AD, par la position qu’occupe relativement aux circonférences concentriques mentionnées plus haut l’extrémité D de cette droite.
- De la ligne AB CD EF on déduit, par une construction très simple, une autre ligne P B C I)'.... que nons avons cru utile de tracer aussi pour les diverses lampes essayées et au moyen de laquelle peut être représentée la répartition de l’éclairage dans les différentes zones de la sphère ayant pour centre le point lumineux.
- Pour déterminer les différents points de cette ligne, il suffit de mener, par les points où les prolongements des rayons AD, AC, AD, etc., rencontrent la circonférence PE Q, des horizontales, et de prendre sur ces droites à partir de leur rencontre avec la verticale P' Q\ menée à une distance 1 du point A, des longueurs égales à celles des rayons vecteurs qui mesurent les intensités relatives, c’est-a-dire
- t—-
- Fig. 37.
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- DIAGRAMMES DES INTENSITÉS RELATIVES.
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- que l’on a : bB' = AB, cC' = AG, dD' = AD, etc. Le tracé de la ligne P'B C'D'E'F’ est facilité, de même que celui de la ligne AB CD.... par des canevas consistant en lignes horizontales menées par les points de rencontre des rayons et de la circonférence PE Q &t en traits verticaux, dont les distances à P' Q' sont respectivement égales à 0,1 — 0,2, etc.
- On reconnaîtra aisément que, si l’on considère sur la surface de la sphère de rayon A Q — 1, ayant pour centre le point lumineux A, une zone comprise entre deux plans horizontaux menés par deux points quelconques, par exemple d et f, l’éclairage moyen de cette zone rapporté à l’éclairage produit par les rayons d’intensité maximum, est représenté par le rapport’de la surface d D'E' F' f (limitée par la ligne PB' C' D'E'F', par la verticale P' Q' et les deux horizontales dD', fF' menées par les points d et f) à la surface du rectangle dKLf ayant pour base df et pour hauteur l’unité.
- L’intensité moyenne sphérique serait représentée par le rapport de la surface totale comprise entre la ligne P' C'E' Q' et la droite P Q', à la surface du rectangle P'PS Q'.
- Pour démontrer cette propriété de la ligne P' C' E' Q', considérons la zone limitée par des rayons infiniment voisins tels que AD et AM faisant avec l’horizontale les angles 6 et G -f- d G. La hauteur de cette zone est égale à cos Q d 6 et sa surface à 2 tz cos G d Q. En désignant par i l’intensité des rayons envoyés dans les directions faisant l’angle G avec l’horizontale, on a donc pour la quantité de lumière qui éclaire la zone considérée 2 tzi cos Q d G ou 2 tz id sin G ; et dès lors la quantité de lumière qui tombe sur une zone limitée par les deux cônes de rayons faisant avec l’horizontale les angles G4 et G2 aura pour valeur / 22 Tticos G d G.
- Remarquons maintenant qu’aux deux points D et M du diagramme des intensités relatives correspondent les points D' et M' de la ligne P' C'E'F', et que, conformément à ce qui a été dit relativement au tracé de cette ligne, ces points D' et M1 sont obtenus en menant par les points de rencontre des rayons AD, AM avec la circonférence PE Q deux lignes horizontales sur lesquelles on prend, à partir de leur intersection avec P' Q', les longueurs dD', mM égales h AD et h AM; dm est donc égale à la hauteur cos G d G de la zone infiniment petite considérée ci-dessus et dD' h l’intensité i des rayons faisant avec l’horizontale l’angle G. On a donc surf. dD' Mm — i cos G d G, et par suite le produit de la surface dD' M m par 2 tz représente la quantité de lumière envoyée sur la zone. En appliquant le meme raisonnement aux surfaces élémentaires dans lesquelles on peut décomposer la surface dD'E'F'f, on verra que cette surface a pour expression / cos G d Q, et que par conséquent le produit de cette surface par 2 tz représente la quantité de lumière qui éclaire la zone correspondante, limitée par les cônes de rayons faisant avec l’horizontale les angles G, et G2.
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- CALCUL DE L’iNTENSITÉ MOYENNE SPHÉRIQUE.
- Enfin, le produit 2 tz X surf. P' C' E' Q' rejirésente la quantité de lumière envoyée par le foyer sur toute la surface de la sphère dont ce foyer occupe le centre.
- L’éclairage moyen de la zone s’obtiendra en prenant le quotient de la quantité de lumière qu’elle reçoit divisée par la surface de la zone, c’est-à-dire
- / '2 7C l COS 0 d 6 n 7 -x'w Tl! Tl, n
- ./e,_______________ surf. dD E F f
- 2 7T (cos —cos6,j df
- Or, ce quotient n’est autre que le rapport de la surface dD'E F'f à celle du rectangle dKLf qui a pour hauteur l’unité.
- De même l’intensité moyenne sphérique serait le quotient de la quantité totale de lumière qui éclaire la sphère et qui a pour expression 2 tz surf. P' C' E' Q\ divisée
- par la surface de la sphère 4 tt ; or, ce quotient qui a pour valeur bUr^- ^^ E Q est
- également le rapport de la surface P' C E' Q' à celle du rectangle P' B 8 Q' qui a pour base P Q' = 2 et pour hauteur Q' 8 = 1.
- Le rapport des quantités de lumière émises par le foyer dans l’hémisphère supérieur et dans l’hémisphère inférieur est celui de la surface P'Ce à la surface c CE'Q'. On voit par là combien, pour les lampes à arc marchant avec des courants continus, la quantité de lumière émise dans l’hémisphère supérieur est faible relativement à celle qui est envoyée par le foyer dans l’hémisphère inférieur.
- Il existe d’autres lignes, d’un tracé très simple également, par lesquelles on peut représenter géométriquement la répartition de la lumière dans les diverses parties d’une sphère éclairée par un foyer placé en son centre. On en trouvera la description dans les articles publiés par 1’ “Ingénieur Conseil,, sous le titre: “Note sur la détermination de la formule photométrique des foyers électriques, et l’appréciation comparative de ces foyers dans des cas déterminés d’éclairage, par E. Rousseau. „ Nous croyons donc inutile de les rappeler ici, et nous nous bornons, pour les différents foyers dont nous donnons le diagramme des intensités relatives, à y joindre le diagramme de la répartition de l’éclairage sphérique, construit suivant les règles qui viennent d’être indiquées pour le tracé de la ligne P’ C’ E' Q'.
- Calcul de l’intensité moyenne sphérique.
- Ce dernier diagramme fera comprendre aisément la marche qui a été suivie pour le calcul de l’intensité moyenne sphérique. Ne connaissant la ligne P C E' Q' que par un certain nombre de points, correspondant aux rayons faisant avec l’horizon des angles 0, 10°, 20°, 30°, etc., on a admis, pour le calcul, que, entre deux points consécutifs, cette ligne ne s’écarte pas sensiblement de la ligne droite qui
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- CALCUL DE L’INTENSITÉ MOYENNE SPHÉRIQUE.
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- joint ces deux points. On a ainsi remplacé la ligne de répartition de l’éclairage par une ligne polygonale, ce qui revient à regarder, pour chacune des zones dans lesquelles la sphère a été partagée, l’intensité lumineuse moyenne comme étant égale à la moyenne arithmétique des intensités correspondant aux rayons envoyés dans les directions des circonférences de bases.
- En désignant par 9 et 9' les angles formés par ces rayons avec l’horizontale, par i et ï leurs intensités lumineuses, on a ainsi pour la quantité de lumière que reçoit la zone, l’expression
- 2 t: = 2 u jsin 9 — sin 9'j t-~ .
- Soient maintenant 91? 92, 93 ... 9„ des valeurs de l’angle 9 pour lesquelles les
- intensités lumineuses des rayons soient respectivement q, iv iz.... in . Les quantités de lumière que recevront les zones limitées par les angles 9j et 9a, 02 et 93 .... 9,(__t et 9„ seront :
- jsin 92 — sin 94| L
- 2 t: jsin 93 — sin 9sj ^
- 2 t: sin 9„ — sin 9n_,
- i„_ j -}- in
- et leur somme représentera la quantité de lumière qui éclaire la zone totale déterminée parles angles extrêmes 94 et 9n .
- L’éclairage moyen de la zone totale, c’est-à-dire le rapport de la quantité de lumière qu’elle reçoit à la quantité qu’elle recevrait si elle était éclairée dans toute son étendue par une lumière d’intensité 1, aura pour valeur :
- 2 77
- (sin0.2 — sin94 -f- [sin9-
- sin9t
- ...+ sin9„ — sin9„_1
- <in-
- £n
- sin92 — sin91
- h 4“ h
- 2 TT (sin 9„ —• sin 9,)
- |sin93 — sin9J ^ -f-...........-f- |sin9„
- sin 9„ — sin 9,
- Enfin, si l’on compare la quantité de lumière qui tombe sur la zone totale considérée à celle qui éclairerait avec une intensité 1 la sphère entière, on obtient, en
- remarquant que le dénominateur est alors égal à sin ^ —sin (— - j = 2, l’expression :
- sin 9,
- sm
- i (h + h)
- sin 9,— sin 9,.. , .. , sin 9, - (l 4- h) 4----------------------
- sm
- “ (h 4- h)
- 4 V'1 1 1 4 v~z 1 'oy 1 4
- dont les différents termes représentent la répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires.
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- LAMPE PIETTE ET KRIZIK.
- Dans les expériences faites sur les lampes à arc exposées à Anvers, les intensités ayant été mesurées de 10 en 10° pour l’hémisphère inférieur, et de 30 en 30° pour l’iiémisplière supérieur, on avait pour le premier :
- 9, = 0° 92 = 10° 83 = 20° . . .
- et pour le second :
- 0', = 0° Q'j = 30° 9', = 60° .
- L’intensité hémisphérique, calculée en prenant le rapport de la quantité de lumière éclairant chaque hémisphère à la quantité de lumière éclairant avec une intensité 1 la sphère entière, se déterminait donc par les expressions suivantes :
- 1° pour l’hémisphère inférieur :
- sinlO0—sinO0.. , ... sin 20°—sin 10° .. . .. . sin30° — sin 20° , ...
- -------1-------(h + h) H----------1--------(h + «3) H--------1--------(h + h) +....
- ou 0,0434 (il —J— 22) -j- 0,0421 (i2 ~x~ i$) ~(- 0,0395 (i~ -j- h) "I- « • .
- 2° pour l’hémisphère supérieur :
- sin 30° — sin 0° . ., . , sin 60° — sin 30° .. sin 90° — sin 60° ,.
- -------1-------(«1 +«*) H---------1--------t i,) H-------------£------(«3 + ii),
- ou 0,1250 (i\ -j- ï2) -f- 0,0915 (f2 -j- i'z) 4- 0,0335 i'z,
- en remarquant que i\ qui représente l’intensité dans la direction verticale est égale à zéro.
- Dans le tableau ci-dessous nous donnons, comme exemple, les résultats obtenus pour l’une des lampes essayées.
- Lampe Piette et Krizik de 16 ampères.
- 4e série d’observations.
- Angle des rayons avec l’horizontale. Intensités relatives Valeurs de in + in+1 Valeurs de sin 0„_|_i — sin 0rt en dix-millièmes. Répartition de
- l’intensité horizontale étant prise pour unité. l’intensité maximum étant prise pour unité. l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0° 10“ 1,00 1,86 0,188 0,350 0,538 434 232
- 20° 2,98 0,560 0,910 421 383
- 30° 3,52 0,662 1,222 395 483
- 40° 5,32 1.000 1,662 357 593
- 50“ 4,22 0,793 1,793 308 552
- 60“ 2,85 0,536 1,329 250 332
- 70“ 0,39 0,073 0,609 184 112
- 90“ 0,00 0,000 0,073 151 11
- au-dessus de l’horizon. 0“ 30“ 1,00 0,52 0,188 0,098 0,286 1250 357
- 60° 0,36 0,068 0,166 915 152
- 90“ 0,00 0.000 0,068 335 23 /
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- LAMPE PIE T TE ET KRIZIK.
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- La dernière colonne fait connaître la répartition de l’éclairage total entre les zones élémentaires en donnant pour chacune de ces zones le rapport de la quantité de lumière reçue à la quantité de lumière qui éclairerait la sphère entière si tous les rayons avaient une intensité égale à l’intensité maximum 1.
- On déduit de ces nombres les valeurs suivantes :
- T , i hémisphère inférieur 0,270
- Intensités hémisphériques < r .
- ( hémisphère supérieur 0,053
- Intensité sphérique totale 0,323
- Un autre mode de calcul de ces intensités consisterait à déterminer, pour les diverses observations des intensités relatives, les valeurs du produit y — i cos 9 de l’intensité des rayons par le cosinus de l’angle qu’ils forment avec l’horizontale. Si l’on représente par 9, 92 9.. 9„, comme précédemment, des valeurs assez rappro-
- chées de l’angle 9 pour lesquelles les valeurs de i cos 9 soient respectivement égales à y,, y2, y3, yn, on aura pour la quantité de lumière qui éclaire la zone déterminée par les angles 9, et 92 l’expression :
- 2 tc cos 9 d 9 — 2 Te J'^y d 9 .
- Si les limites 94 et 92 de l’intégrale sont suffisamment rapprochées, on peut regarder cette intégrale comme différant assez peu de celle que l’on obtiendrait en
- n ~1— y
- y substituant à y la moyenne ------ des valeurs correspondant aux deux limites 9t
- et 92; ce qui donne pour les valeurs approximatives des quantités de lumière
- tombant sur les zones élémentaires déterminées par les angles 94 et 92, 92 et 93..
- 9»-! et 9„, les expressions
- y k ~f~ Vi
- 2
- 2tc
- y*-Y yz
- 2
- 2 TC
- y«—i H- y^
- dont la somme est la quantité de lumière qui éclaire la zone totale limitée par les angles 9, et 9n.
- Si l’on suppose 9* — 9, = 93 — 92 = 94 — 93 =........= A 9, cette somme
- devient égale à
- 71 {Vi + 2 y2 + 2 y3 + . . L’intensité moyenne de l’éclairage maximum prise comme unité serait :
- * (Vi + 2 y2 -4- 2 y3 -f . .
- ........2 y,,-! + y» ) A 9 .
- de la zone totale rapportée à l’intensité
- ... 4- 2 y,,—, -f y«) A 9
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- OBSERVATIONS SUR LES DIAGRAMMES.
- OU
- 2/i
- 4- 2 î/j 4-
- • + 2 4- ?/»
- A 6
- 2 (sin ba — sin fq)
- Enfin le rapport de la quantité de lumière reçue par cette zone totale à la quantité de lumière qui éclairerait la splière entière, si tous les rayons avaient une intensité égale à l’intensité maximum 1, a pour valeur
- yt 4- 2 yt 4- 2 y.a 4-........................+2 y,,.., + y*
- A 9 .
- Dans les expériences de l’Exposition d’Anvers, A 6 était égal à — pour les ob-
- lo
- servations relatives à l’hémisphère inférieur et à pour les observations relatives à l’hémisphère supérieur.
- Nous citerons encore un troisième procédé de calcul, employé dans les expériences faites à l’Exposition d’électricité de Paris, et dont le rapport de MM. Allard, Leblanc, Joubert, Potier et Tresca donne la description ci-dessous :
- u Lorsque le foyer est symétrique par rapport à l’axe vertical, ce qui est le cas le plus général, il suffit de connaître la courbe des intensités dans un azimut, on divise alors la sphère en zones horizontales suffisamment étroites, et l’on multiplie la surface de chacune de ces zones par l’intensité lumineuse du rayon qui correspond à son parallèle moyen. En divisant la somme de ces produits par la surface de la sphère, on obtient ce que nous appellerons l’intensité moyenne sphérique du foyer considéré. „
- u Les intensités lumineuses au-dessus et au-dessous de l’horizon ont été en général mesurées pour des directions prises de 15 en 15 degrés, principalement pour les angles de 30°, 45° et 60°. Les zones sphériques qui correspondent à ces directions s’étendent de —7°30' à -f- 7°30' pour l’horizon, de 7°30' à 22°30' pour la direction de 15°, de 22°30' à 37°30' pour celle de 30°, et ainsi des autres. „
- Les différents modes d’évaluation qui viennent d’être exposés, et qui sont à peu près également simples, conduisent sensiblement aux mêmes résultats ; nous avons choisi le premier parce qu’il n’était en quelque sorte que la traduction en nombres des diagrammes par lesquels nous avons représenté pour chaque lampe la répartition de la lumière entre les différentes zones de la sphère éclairée.
- Observations générales sur les diagrammes qui représentent les intensités relatives et la répartition de l’éclairage.
- L’examen des diagrammes qui représentent les intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons montre que pour le plus grand nombre des lampes expérimentées, les courbes d’intensité offrent une assez grande similitude de forme.
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- OBSERVATIONS SUR LES DIAGRAMMES.
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- Cette similitude peut être remarquée surtout pour les lampes dont les intensités relatives ont été étudiées dans plusieurs azimuts. Les diagrammes qui s’écartent sensiblement de cette forme générale correspondent pour la plupart à des lampes pour lesquelles les essais photométriques ont eu lieu dans un azimut seulement. Peut-être serait-il permis d’en conclure que les différences considérables que les expériences photométriques indiquent parfois entre les courbes des intensités relatives de différentes lampes proviennent de circonstances spéciales qui se sont produites pendant les essais dans l’azimut choisi, et dont l’influence disparaîtrait ou s’affaiblirait beaucoup si les observations étaient plus nombreuses et faites dans plusieurs azimuts. Nous avons constaté, en effet, pour certaines lampes, que, alors que les intensités relatives observées dans un azimut conduisaient à un diagramme notablement différent de la forme générale dont nous venons de parler, les valeurs moyennes des intensités mesurées dans différents azimuts étaient au contraire représentées par une ligne se rapprochant beaucoup de cette forme commune.
- Nous en donnerons, comme exemple, deux diagrammes, l’un représentant les
- Fig. 38.
- Fig. 39.
- intensités relatives des rayons émis par une lampe De Puydt, observées dans un azimut, le second donnant, pour la même lampe, les valeurs moyennes des intensités relatives observées dans trois azimuts. Les notes d’observations concernant cette lampe indiquent que, dans la série de mesures représentées par le premier diagramme, le cratère présentait une inclinaison sensible; l’azimut pour lequel les intensités étaient observées était celui dans lequel, par suite de cette inclinaison, le foyer émettait le maximum de lumière.
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- FORMULES APPROXIMATIVES.
- On remarquera que, pour la plupart des lampes, les courbes des intensités relatives présentent, dans le voisinage de l’horizontale passant par le foyer, un point d’inflexion nettement indiqué. Cette particularité, que l’on peut observer sur le diagramme par lequel M. H. Fontaine a représenté les intensités relatives des rayons émis par un arc voltaïque, mais que nous ne retrouvons pas dans les diagrammes des essais photométriques des Expositions d’Electricité de Paris et de Munich, nous a paru se présenter d’une manière beaucoup trop constante pour être due à des circonstances fortuites. Nous pensons qu’elle s’explique par ce fait que, pour les rayons émis dans l’hémisphère supérieur, en même temps que l’intensité des radiations envoyées par le charbon supérieur diminue rapidement, l’intensité des rayons émis par le charbon négatif augmente au contraire jusqu’à un certain point à partir de l’horizontale, ce qui rend nécessairement moins rapide le décroissement de l’intensité totale. Nous avons même constaté que, dans certains cas, lorsqu’il se formait au sommet du cône inférieur un champignon lumineux, l’intensité augmentait au lieu de diminuer, à partir de l’horizontale ; et que la courbe des intensités relatives présentait alors deux maximums, l’un dans l’hémisphère inférieur, le second, beaucoup plus petit que le premier, dans l’hémisphère supérieur. Nous avons cru qu’il ne serait pas sans intérêt de mentionner cette observation, bien qu’elle n’ait du reste qu’une importance fort secondaire au point de vue de la détermination de l’intensité moyenne sphérique.
- En examinant les diagrammes représentant la répartition de la lumière entre les différentes zones de la sphère éclairée, on voit que les lignes de répartition de l’éclairage sont en général formées de trois parties fort distinctes : la première, faisant avec la verticale un angle assez faible, indique la répartition de la lumière dans l’hémisphère supérieur ; la seconde, dont l’inclinaison est beaucoup moindre et à peu près constante pour plusieurs des foyers essayés, correspond à la partie de l’hémisphère inférieur comprise entre l’horizon et les rayons d’intensité maximum ; elle se raccorde par un arc généralement assez court à une troisième partie qui correspond à la partie de la sphère comprise entre les rayons d’intensité maximum et la verticale inférieure, et dans laquelle la ligne de répartition s’incline en sens inverse et se rapproche rapidement de la verticale prise pour axe des abscisses dans les diagrammes.
- Formules approximatives.
- En se bornant à une grossière approximation, on pourrait se faire une idée assez exacte de la répartition de la lumière entre les différentes zones en remplaçant chacune des trois parties dont nous venons de parler par la ligne droite qui passe par ses extrémités. On obtiendrait ainsi d’une manière extrêmement simple les
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- FORMULES APPROXIMATIVES.
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- quantités de lumière émises dans les différentes parties de la sphère, ainsi que les rapports de ces quantités à la quantité de lumière qui éclairerait la sphère entière avec une intensité égale à l’intensité maximum 1. Pour l’hémisphère supérieur, par exemple, ce rapport serait représenté par la moitié de la surface d’un triangle ayant pour hauteur l’unité de longueur et pour base l’intensité horizontale, c’est-à-dire par H
- —, en désignant par H l’intensité horizontale ; pour la zone située dans l’hémisphère inférieur et comprise entre l’horizontale et les rayons d’intensité maximum, le même rapport serait mesuré par la moitié de la surface d’un trapèze ayant pour hauteur la hauteur h de cette zone, et pour bases l’intensité horizontale H et l’inten-
- H 4- M
- sité maximum M, c’est-à-dire par l’expression------------h, etc. Les résultats que
- donne, pour les différentes lampes, ce calcul approximatif appliqué à la détermination de l’intensité moyenne sphérique concordant assez bien avec les résultats obtenus par la méthode plus exacte exposée dans le paragraphe précédent.
- H
- La formule empirique S = — -f- —, dont on fait un fréquent usage, donne aussi
- A 4:
- dans la plupart des cas des valeurs qui ne diffèrent que fort peu de celles que fournit
- H H + M
- le calcul exact. Cette dernière formule peut s’écrire sous la forme $•= — -)---,
- expression dont les deux termes représentent assez bien en général les intensités hémisphériques moyennes.
- C’est ainsi que, dans les expériences faites à l’Exposition de Paris, pour lesquelles les intensités ont été mesurées de 15 en 15 degrés dans l’hémisphère supérieur, sur 14 foyers expérimentés, l’intensité hémisphérique supérieure ainsi déterminée a donné les valeurs suivantes : 0,29 0,28 LT, 0,26 LT, 0,30 H,, 0,29 H, 0,26 H,
- 0,24 LT, 0,25 LT, 0,21 Lf, 0,22 _5T, 0,19 LT, 0,29 ÆT, 0,19 _£T, 0,19 H dont la moyenne
- H
- est à fort peu près —. Nous avons adopté cette valeur comme représentant appro-
- ximativement l’intensité hémisphérique supérieure dans le calcul de l’intensité moyenne sphérique de trois lampes pour lesquelles les observations ne faisaient connaître que les intensités relatives des rayons émis dans l’hémisphère inférieur.
- On reconnaîtra de même que, dans un grand nombre de cas, on arrive à une évaluation assez satisfaisante des intensités relatives des rayons émis dans la zone comprise entre l’horizontale et les rayons d’intensité maximum, en admettant que ces intensités y augmentent proportionnellement au sinus de l’angle formé par les rayons avec l’horizon, c’est-à-dire qu’elles peuvent être représentées par des expressions de la forme : i — H -f- a sin 8 ; en d’autres termes que, dans le diagramme représentant la répartition de l’éclairage, la partie de la ligne de répartition comprise entre les limites considérées ne s’écarte pas beaucoup d’une ligne droite.
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- FORMULES APPROXIMATIVES.
- Nous indiquons ci-dessous, pour un certain nombre de lampes, les résultats de l’observation comparés avec ceux que l’on obtient en calculant les intensités relatives au moyen d’expressions de la formule donnée plus haut.
- Lampe Cramer et Dornfeld.
- Formule photométrique i = 0,307 -f 1,25 sin G.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30°
- Valeurs observées . . 0,307 0,510 0,734 0,944
- Valeurs calculées . . 0.307 0,524 0,734 0,932
- Lampe Plette et Krizik de 8 ampères.
- Formule photométrique i = 0,150 -h 1,34 sin G.
- Angles d’inclinaison 0° 10- 20° 30° 40°
- Valeurs observées . . . . . 0,150 0,396 0,593 0,824 1,000
- Valeurs calculées . . . . . 0,150 0,383 0,600 0,820 1,010
- Lampe Pieper de 4 ampères (charbons 9mm/9mm).
- Formule photométrique i — 0,356 -f- 1,26 sin G.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30°
- Valeurs observées . . 0,356 0,574 0,786 1,000
- Valeurs calculées . . 0,574 0,787 0,986
- Lampe Gulcher de 8 ampères
- Formule photométrique i = 0,215 + 1,2 sin G.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . . . . . 0,215 0,419 0,574 0,848 1,000
- Valeurs calculées . . . . . 0,215 0,423 0,625 0,815 0,985
- Lampe de Puydt.
- Formule photométrique i = 0,160 -f- 1,2 sin 0.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . . . . . 0,170 0,322 0,559 0,795 1,000
- Valeurs calculées . . . . . 0,170 0,378 0,580 0,770 0,940
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- FORMULES APPROXIMATIVES.
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- Lampe Jaspar.
- Formule photométrique i = 0,184 -f 1,3 sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . . . . . 0,184 0,413 0,599 0,901 1,000
- Valeurs calculées . .... 0,184 0,410 0,628 0,834 1,019
- Lampe Piette et Krizik de dix ampères.
- Formule pbo tomé trique i — 0,203 -j- 1,25 sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . .... 0,203 0,424 0,631 0,779 1,000
- Valeurs calculées . .... 0,203 0,420 0,630 0,828 1,005
- Lampe Piette et Krizik de 10 ampères (autres charbons).
- Formule photométrique i = 0,134 -b 1,35 sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . .... 0,134 0,351 0,633 0,788 1,000
- Valeurs calculées . .... 0,134 0,369 0,596 0,809 1,001
- Lampe Gulcher de 16 ampères.
- Formule photométrique i = 0,288 -h sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30°
- Valeurs observées . 0,288 0,437 0,612 0,820
- Valeurs calculées . 0,288 0,462 0,630 0,788
- Lampe Dulait.
- Formule photométrique i — 0,172 -j- 1,3 sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . .... 0,172 0,380 0,608 0,870 1,000
- Valeurs calculées . .... 0,172 0,398 0,617 0,822 1,007
- Lampe Piette et Krizik de 8 ampères.
- Formule photométrique i = 0,165 -[-1,3 sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . .... 0,165 0,360 0,589 0,824 1,000
- Valeurs calculées . .... 0,165 0,391 0,610 0,815 1,000
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- FORMULES APPROXIMATIVES.
- Lampe Gramme
- Formule pbotométrique Angles d’inclinaison 0°
- Valeurs observées.............0,154
- Valeurs calculées.............0,154
- Formule pbotométrique
- Angles d’inclinaison 0°
- Valeurs observées......................0,154
- Valeurs calculées......................0,154
- de 6 ampères.
- i = 0,154 -f- 1,3 sin G.
- 10° 20° 30° 40°
- 0,372 0,571 0,852 1,000
- 0,380 0,599 0,804 0,989
- ampères.
- i — 0,154 —|— 1,5 sin 9.
- 10° 20° 30°
- 0,426 0,640 0,920
- 0,435 0,667 0,904
- Lampe Gramme de 16
- Lampe Gramme de 13 ampères
- Formule pbotométrique i = 0,204 -j- 1,25 sin G.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . . . . . 0,204 0,422 0,617 0,850 1,000
- Valeurs calculées . . . . . 0,204 0,421 0,631 0,829 1,006
- Lampe Piette et Krizik de 16 ampères.
- Formule pliotométrique i — 0,206 -j- 1,24 sin G.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30° 40°
- Valeurs observées . . . . . 0,206 0,387 0,594 0,869 1,000
- Valeurs calculées . . . . . 0,206 0,421 0,630 0,820 1,002
- Lampe Pieper de 4 ampères.
- Formule pbotométrique i — 0,190 —4— 1,6 sin
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30°
- Valeurs observées . . 0,190 0,483 0,746 0,960
- Valeurs calculées . . 0,190 0,468 0,747 0,990
- Lampe Pieper de 6 ampères.
- Formule pbotométrique i = 0,267 -f 1,34 sin 9.
- Angles d’inclinaison 0° 10° 20° 30°
- Valeurs observées . . 0.267 0,499 0,730 0,935
- Valeurs calculées . . 0,267 0,499 0,725 0,937
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- OBSERVATIONS RELATIVES A LA DISTRIBUTION DE L’ÉCLAIRAGE.
- 109
- Résumé général des observations relatives à la distribution de
- l’éclairage.
- En résumé, il résulte de l’ensemble des observations faites sur la distribution de l’éclairage autour du foyer lumineux que, pour les lampes soumises à nos essais, on peut en général distinguer dans la spbère dont le foyer occupe le centre quatre zones assez nettement définies.
- 1° L’hémisphère supérieur, qui ne reçoit qu’une faible partie de l’éclairage total, et dans lequel, en moyenne, et en se bornant à une grossière approximation, on peut regarder l’intensité comme variant à peu près proportionnellement au sinus de l’angle d’inclinaison, relation représentée par une expression de la forme i — H ( 1 — sin 8), l’angle 8 formé par les rayons avec la direction horizontale étant compté positivement au-dessus de cette direction.
- 2" Dans l’hémisphère inférieur, une zone d’intensités croissantes, pour laquelle les intensités ont des valeurs qui, en moyenne, sont assez bien représentées par des expressions de la forme i = H-f- a sin 8, 8 étant l’angle formé parles rayons avec l’horizontale compté positivement au-dessous de cette droite, et a une constante dont la valeur pour la majorité des lampes essayées a été comprise entre 1,2 et 1,3.
- 3° Dans le même hémisphère une zone d’intensités décroissantes, dans laquelle les intensités diminuent rapidement pour devenir nulles dans le voisinage de la verticale inférieure. En remplaçant, pour cette zone, la ligne de répartition de l’éclairage par la ligne droite qui s’en écarte le moins, on aurait pour représenter les intensités relatives une expression d’une forme semblable aux précédentes, savoir i=b—csin8.
- 4° Enfin les deux zones d’intensités croissantes et d’intensités décroissantes sont reliées l’une à l’autre par une dernière zone plus étroite, dans laquelle les variations d’intensité lumineuse étant beaucoup moins rapides, on peut regarder l’éclairage comme à peu près uniforme dans toute l’étendue de la zone, que nous appellerons zone d’intensité maximum; l’intensité des rayons pourra y être représentée par i = M.
- La hauteur de cette dernière zone, généralement faible, peut cependant prendre en certain cas
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- une valeur assez considérable, notamment lorsque le cratère est incliné dans le sens de l’émission des rayons, comme on peut le constater dans le diagramme de la page 103 ainsi que dans le diagramme figure 39, représentant l’une des séries d’observations faites sur une lampe Piette et Krizik de 16 ampères.
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Les lampes à arc successivement expérimentées sont les suivantes :
- 1° Une lampe Cramer et Dornfeld présentée par la maison Spieker ;
- 2° Une lampe de M. Dulait ;
- 3° Une lampe Gramme de 16 ampères;
- 4° Une lampe Gramme de 6 ampères ;
- 5° Une lampe Gramme de 4 ampères ;
- 6° Une lampe Gramme de 13 ampères;
- 7° Une lampe Gulcher de 16 ampères;
- 8° Une lampe Gulcher de 8 ampères ;
- Les lampes désignées sous les numéros 2 et 8 étaient soumises à l’examen du Comité par la Compagnie générale d’électricité.
- 9° Une lampe de Puydt ;
- 10° Une lampe Jaspar, présentées par M. Jaspar;
- 11° Une lampe Piette et Krizik de 16 ampères;
- 12" Une lampe Piette et Krizik de 10 ampères ;
- 13° Une lampe Piette et Krizik de 8 ampères;
- Les trois lampes Piette et Krizik étaient présentées par MM. Schuckert et Bouckaert et Cle.
- 14° Une lampe Crompton, par la Société des forges et fonderies de Gilly.
- 15° Une lampe Brush de 20 ampères;
- 16° Une lampe Brush de 10 ampères;
- 17° Une lampe Brush à mouvement d’horlogerie ;
- 18° Une lampe Brush à deux charbons (type 9 ampères); présentées par la Société l’Electrique.
- Enfin 19° la lampe Pieper qui a été successivement essayée à des intensités de 4, 6, 7 et 8 ampères.
- De plus, un certain nombre de lampes ont successivement fonctionné avec des charbons de divers diamètres.
- Nous donnons ci-après pour chacun de ces essais variés l’intensité lumineuse horizontale, le tableau et le diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons, les intensités moyennes hémisphériques ou sphériques, en même temps que les valeurs correspondantes de l’intensité du courant, des différences de
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 111
- potentiel aux bornes, de la puissance dépensée dans l’arc, de la puissance en watts par carcel et du nombre de carcels par cheval. Nous avons cru qu’il ne serait pas sans intérêt d’y joindre les valeurs comparées de l’intensité moyenne sphérique calculée, soit
- par l’intégration des diagrammes, soit par la formule empirique — -j- — et rapportée
- 2 4
- à l’intensité maximum prise pour unité.
- Lampe Cramer et Dornfeld.
- Régime indiqué : 50 volts, 9 ampères. Charbons Siemens de llmm/llmm,
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyenne de deux séries d’observations.)
- Angle des
- Répartition de | l’éclairage dans les zones | élémentaires en di<-millièmes.
- rayons avec l’horizontale au-dessous de l’horizon.
- INTENSITÉS relatives M = J
- ------------------- 1 y
- Fig. 4t.
- Intensité horizontale 57 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 185 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure. Les intensités des rayons au-dessus de l’horizon n’ayant pas été mesurées, nous admettons pour le calcul de l’intensité moyenne sphérique, que l’intensité hémisphérique supérieure est approximativement H
- égale à — ou 14,25 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure M X 0,29 = 54 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 68,25.
- Intensité du courant 8,6 ampères.
- Différence des potentiels aux bornes 47,6 volts.
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Puissance dépensée dans l’arc 409 watts.
- Puissance en watts par carcels 5,99.
- Nombre de carcels par cheval 123.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............... 0,367.
- 2° d’après la formule S = H- TT • 0,403
- Lampe Dulait.
- Charbons Siemens de lônny/lGmin à âme au positif.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale au-dessous de l’horizon. INTENSITÉS relatives M = 4 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- 0“ 0,472
- 40° 0,380 240
- 20° 0,608 446
- 30° 0,870 584
- 40° 4,000 668
- 50° 0,700 524
- O CD 0,247 229
- 70° 0,047 49
- 90° 0,000 7
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,472
- 30° 0,442 355
- 60° 0,065 462
- 90° 0,000 22
- r....
- Intensité horizontale 72,8 carcels (moyenne de trois séries d’observations). Intensité maximum 423 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 23 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 114 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 137 carcels.
- Intensité du courant en ampères 14,6.
- Différence des potentiels aux bornes 47 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 686 watts.
- Puissance en watts par carcel 5,00.
- Nombre de carcels par cheval 147.
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 113
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum : 1° d’après le diagramme.................0,326
- 2° d’après la formule S = ^ 4- • 0,336.
- Lampe Gramme de 16 ampères.
- Charbons Siemens de 16mm/16mm à âme au positif.
- Tahleciu et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries d7observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = d Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,154
- 10° 0,426 252
- 20° 0,640 449
- 30° 0,920 616
- 40" 1,000 685
- 50° 0,806 556
- 60° 0,499 326
- 90° 0,000 167
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 0,154
- 30° 0,110 330
- 60° 0,029 127
- 90° 0,000 10
- Fig. 43.
- Intensité horizontale 72,5 carcels (moyenne de trois séries d’observations). Intensité maximum 471 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 22 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 144 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 166 carcels.
- Intensité du courant 15,9 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 46,2 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 735 watts.
- Puissance en watts par carcel 4,43.
- Nombre de carcels par cheval 166.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............0,352
- 2° d’après la formule 8 = j -f 5 . 0,327.
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- 114
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Gramme de 16 ampères, fonctionnant avec un courant de 12,5 ampères.
- Charbons Siemens de 16mm/l6mm 4 âme au positif.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries d1 observations.)
- Angle des rayons avec l'horizontale INTENS.TÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0° 0,204
- 10° 0,422 272
- 20° 0,617 437
- 30° 0,830 379
- 40» 1,000 600
- 50» 0,823 302
- O O 0,339 310
- 70° 0,207 141
- 00» 0,000 32
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,204
- 30° 0,138 427
- 60» 0,044 166
- 90° 0,000 13
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- Fig. 44.
- Intensité horizontale 53,7 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 265 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 16,2 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 80,2 carcels. '
- Intensité moyenne sphérique 96,4.
- Intensité du courant 12,5 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 47,3 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 591 watts.
- Puissance en watts par carcel 6,13.
- Nombre de carcels par cheval 120.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,364.
- 2° d’après la formule S — — 4- — . . 0,352.
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 115
- Lampe Gramme de 6 ampères.
- Charbons Siemens de 10mm/10mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries cVobservations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0» 0,184
- 10° 0,372 228
- 20° 0,571 397
- 30° 0,832 562
- 40° 1,000 661
- 80“ 0,817 560
- 60“ 0,229 261
- 70“ 0,044 50
- 90“ 0,000 7
- ati-dessus de l’horizon.
- 0“ 0,154
- 30“ 0,113 333
- 60“ 0,037 137
- 90“ 0,000 12
- Intensité horizontale 22,4 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 145,4 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 8,4 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 39,7 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 48,1 carcels.
- Intensité du courant 5,6 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 46,2 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 259 watts.
- Puissance en watts par carcel 5,38.
- Nombre de carcels par cheval 137.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............0,331.
- 2° d’après la formule S — — -j- . 0,327. '
- Lampe Gramme de 4 ampères.
- La lampe Gramme de 4 ampères, fonctionnant avec des charbons de 10™m/10mm, 7mm/7ramj 10mm/6ram a donné les résultats ci-dessous :
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- 116
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Charbons 10rara10mm :
- Intensité du courant 3,88 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 46,9 volts.
- Intensité lumineuse horizontale 9 carcels.
- Charbons 7mm/7mm :
- Intensité du courant 4,02 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 44,3 volts.
- Intensité lumineuse horizontale 17,7 carcels.
- Pendant les déterminations relatives à ces dernières conditions de fonctionnement, l’intensité du courant et la différence de potentiels aux bornes de la lampe ont présenté des variations considérables.
- Charbons 10mm/6mm :
- Intensité du courant 3,64 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 46,4 volts.
- Intensité lumineuse horizontale 5,7 carcels.
- Les intensités relatives sous différentes inclinaisons n’ont pas été déterminées pour les deux premiers modes de fonctionnement de la lampe.
- Pour ]a lampe fonctionnant avec des charbons de 10mm/6mm, on n’a mesuré que quelques intensités relatives dans l’hémisphère inférieur seulement et dans deux azimuts opposés.Nous les donnons dans le tableau ci-dessous, en même temps que le diagramme qui les représente. Dans l’hémisphère supérieur, l’intensité lumineuse devenait insensible à partir de directions faisant un angle assez faible avec l’horizon. L’éclairage de cet hémisphère peut donc être considéré comme ne faisant qu’une fraction très'petite et négligeable de l’éclairage total.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M — i Répartition de l’éclairage dans les zones i élémentaires en dix-millièmes. I
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,0S3
- 10° »
- 20» 0,487 462
- 30° 0,774 498
- 40 1,000 633
- S0" )) »
- 60° 0,933 1079
- 70° 0,599 282
- 90° 0,000 90
- Fig. 46.
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-
-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 117
- En s’appuyant sur ces données et en négligeant l’éclairage de l’hémisphère supérieur, on trouverait pour l’intensité moyenne sphérique 32,6 carcels.
- La puissance dépensée dans l’arc étant de 169 watts, la puissance en watts par carcel serait de 5,2. Nous ne donnons toutefois ces résultats que sous réserve, les mesures des intensités relatives nous paraissant présenter une incertitude assez grande par suite de l’extrême rapidité avec laquelle l’intensité lumineuse variait dans le voisinage de la direction horizontale.
- Lampe Gramme de 13 ampères.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- 1 Angle des rayons avec l’horizontale au-dessous de l’horizon.
- Répartition de |
- l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- INTENSITÉS
- relatives
- M = 1
- -r \ i...
- Fig. 47.
- Intensité horizontale 95,5 carcels (moyenne de deux séries d’observations). Intensité maximum 265 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 23,9 carcels (*).
- Intensité hémisphérique inférieure 95,4 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 119,3.
- Intensité du courant 12,9 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 45,5 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 587 watts.
- (*) Les intensités relatives au-dessus de l’horizon n’ayant pas été mesurées, on a pris pour l’intensité hémisphérique supérieure le quart de l’intensité horizontale.
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- 118
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Puissance par carce] 4,92 watts.
- Nombre de carcels par cbeval 149.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum : 1° d’après le diagramme...............0,450
- 2° d’après la formule 8 — ^ -j- — . 0,430.
- 4 2
- Lampe Gulcher de 16 ampères.
- Charbons Siemens de lOmm/lGmm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = l Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0,290
- 0" 0,440 328
- 40° 0,616 445
- 20° 0,826 570
- 30° 1,000 652
- 40» 0,869 576
- 50» 0,475 336
- 60» 0,272 137
- 70° 0,000 41
- 90° au-dessus de l’horizon. 0,290
- 0» 0,172 567
- 30° 0,116 263
- 60» 0,000 39
- 90»
- Fig. 48.
- Intensité horizontale 93,8 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 323 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 28 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 100 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 128 carcels.
- Intensité du courant 15,1 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 41,2 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 622 watts.
- Puissance par carcel 4,86 watts.
- Nombre de carcels par cheval 151.
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 119
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............0,396.
- 2° d’après la formule S = ~ -|- — . 0,395.
- 4 2
- Observation. — Le fonctionnement de la lampe a manqué de régularité. Il s’est produit pendant les essais des variations considérables dans les valeurs de l’intensité du courant, de la différence de potentiels ainsi que de l’intensité horizontale dans chacun des azimuts où elle a été mesurée.
- Lampe Gulcher de 8 ampères.
- Charbons Siemens de lOmm/iOmm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives il/ = 4 Répartition de l’écla rage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,248
- 40° 0,449 274
- 20» 0,574 448
- 30° 0,848 562
- 40° 4,000 660
- 50° 0,373 433
- 60° 0,073 444
- 90° 0,000 24
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,243
- :V 0,069 335
- C5 O O 0,023 84
- 90° 0,000 8
- Fig. 49.
- Intensité horizontale 44,5 carcels (moyennes de quatre séries d’observations). Intensité maximum 207 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 9,3 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 51,3 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 60,6 carcels.
- Intensité du courant 7,6 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes 46 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 350 watts.
- Puissance par carcel 5,78 watts.
- Nombre de carcels par cheval 127.
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- 120
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l'intensité maximum : 1° d’après le diagramme.....................0,293.
- 2° d’après la formule S — — -f 77- . 0,357.
- rt émi
- Lampe De Puydt.
- Charbons Siemens de
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de trois séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = d Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 00 0,d70
- 40° 0,322 213
- 20° 0,559 371
- 30“ 0,795 574
- 40“ 1,000 676
- 50“ 0,929 594
- 60“ 0,450 345
- 70“ 0,064 95
- 90“ 0,000 10
- au-dessus de l’horizon.
- 0“ 0,170
- 30“ 0,094 330
- 60“ 0,022 106
- 90“ 0,000 7
- Fig. 50.
- Intensité horizontale 61 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 362 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 15,9 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 104,3 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 120,2 carcels.
- Intensité du courant 14,8 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 44,9 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 664,5 watts.
- Puissance par carcel 5,53.
- Nombre de carcels par cheval 133.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,332.
- M H
- 2° d’après la formule S = — — . 0,335.
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 121
- Lampe Jaspar.
- Charbons Siemens de 14mm/14mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d1 observations.)
- | Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0U 0.184
- -10° 0,413 239
- 20° 0,399 420
- 30° 0,901 392
- 40° 1,000 078
- K0° 0,807 330
- 60° 0,380 348
- 70° 0,233 131
- 90° 0,000 Mo
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,184
- 30° 0,098 332
- 00° 0,046 132
- 90° 0,000 15
- Fig. si.
- Intensité horizontale 102,4 carce-ls (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 557 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 28 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 170 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 198 carcels.
- Intensité du courant 20,7 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 47,5 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 983 volts.
- Puissance par carcel 4,96 watts.
- Nombre de carcels par cheval 148.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,355.
- M H
- 2° d’après la formule 8 — — -j- — . 0,342.
- 16
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- 122
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Piette et Krizik de 16 ampères.
- Charbons Schmelzer de 14mm/14mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries dJobservations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITES relatives M = 1 Répartition de ] l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes
- au-dessous de l’horizon 0° 0,20(1
- 10° 0,387 257
- 20° 0,594 413
- 30° 0,869 378
- 40° 1,000 667
- 30° 0,913 589
- O O CO 0,606 380
- 70° 0,138 137
- 90° 0,000 21
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,206
- 30o 0,116 402
- 60° 0,057 158
- | 90° 0,000 19
- Intensité horizontale 91,9 careels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 446 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 25, 9 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 135,6 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 161,5 carcels.
- Intensité du courant 15,6 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 46,4 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 724 watts.
- Puissance par carcel 4,48 watts.
- Nombre de carcels par cheval 164.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............0,362
- 2° d’après la formule £ = -7- ~r tt • 0,353.
- 4 2
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 123
- Lampe Piette et Krizik de 10 ampères.
- Charbons Siemens de 12m«i//10mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS retatives M = 1 Répartition de I l’éclairage dans! les zones 1 élémentaires enj dix-millièmes, j
- au-dessous de l’horizon. 0° 0,200
- 10» 0,42 4 272
- 20» 0,601 444
- 00“ 0,779 337
- 40» 4,000 035
- 30» 4,000 64 6
- 60» 0,o 94 398
- 10° 0,463 440
- 73» 0,403 48
- 90» au-dessus de l’horizon. 0,000 9
- 0» 0,203
- 00» 0,447 400
- 60» 0,028 432
- 90» 0,000 9
- Intensité horizontale 56,1 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 276 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 15 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 85 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 100 carcels.
- Intensité du courant 10,8 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 45,5 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 491 watts.
- Puissance par carcel 4,91 watts.
- Nombre de carcels par cheval 149.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............0,363
- 2“ d’après la formule S — 4 ~ . 0,351.
- 4 2i
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- 124
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- lampe Piette et Krizik de 10 ampères.
- Charbons Schmelzer de 12mm/10mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Voir Vobservation ci-dessous.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITES relatives M == 1 Répartition de l'éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0° 0,434
- 10» 0,331 210
- 20° 0,633 414
- 30° 0,788 361
- 40° 1,000 638
- 50° 0,869 376
- 60° 0,331 ooo
- '0° 0,212 140
- 73° 0,428 22
- 90o au-dessus de l’horizon. 0,000 11
- 0° 0,134
- 30“ 0,081 269
- 00“ 0,019 91
- 90° 0,000 6
- I i
- Intensité horizontale 52,7 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum (voir l’observation ci-dessous) 260 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 14 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 80,3 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 94,3 carcels.
- Intensité du courant 10,4 ampères.
- Différences de potentiels aux bornes de la lampe 45,1 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 469 watts.
- Puissance par carcel 4,97 watts.
- Nombre de carcels par cheval 148.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,363.
- 2° d’après la formule S = — -j- — . 0,351.
- 4: 2
- Observation. — Le diagramme et le tableau ci-dessus sont donnés comme simple renseignement, les intensités relatives n’ayant été mesurées que dans un azimut, et le cratère ayant présenté une obliquité sensible pendant les deux séries d’obser-
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-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 125
- vations faites dans cet azimut.L’intensité moyenne sphérique donnée plus haut a été calculée au moyen du diagramme obtenu dans le fonctionnement de la lampe avec des charbons Siemens.
- Lampe Piette et Krizik de 8 ampères.
- Charbons Schmelzer de 10mm/10mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- | Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en' dix-millièmes
- au-dessous de l’horizon. 0° 0,450
- 40° 0.396 237
- 20» 0,593 446
- 30» 0,824 500
- 40“ O O O 654
- 30° 0,720 530
- 00» 0,420 286
- 10» 0,454 10 J
- 90° 0,000 23
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,450
- 30° 0,404 347
- 60» 0,027 420
- 90» 0,000 9
- Fig. 55.
- Intensité horizontale 26,5 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 177 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 8 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 49,7 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 57,7 carcels.
- Intensité du courant 7,6 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 44,9 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 341 watts.
- Puissance par carcel 5,91 watts.
- Nombre de carcels par cheval 125.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,326.
- ikf H
- 2° d’après la formule 8 = — -j- — • 0,325.
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- 126
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Piette et Krizik de 8 ampères.
- Charbons Schmelzer de 10mm/10mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries d'observations.)
- | Angle des rayons avec l’ho-| rizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de [ l’éclairage dans1 les zones J élémentaires en dix-millièmes. |
- au-dessous de 0,165
- l’horizon.
- 0°
- ! 0.360 0,589 228
- 20“ 399 558
- 30“ 0,824
- 40“ 1,000 0,876 651
- 50“ 0,440 578
- 60“ 329
- "0“ 0,144 0,000 107
- 90“ 22
- au-dessus de
- l’horizon. 0,163
- 30° 0,106 0,070 339
- 60“ 0,000 161
- 90“ 23
- Intensité horizontale 33,9 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 206 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 10,7 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 59,1 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 69,8 carcels.
- Intensité du courant 7,9 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 48 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 379 watts.
- Puissance par carcel 5,43 watts.
- ISTombre de carcels par cheval 135.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,339.
- 2° d’après la formule 8 — — 4- — . 0,332.
- 4 2 ’
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 127
- Lampe Piette et Krizik de 8 ampères.
- Charbons Siemens de 10mm/10mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d'observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = i Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0U 0,-188
- 10" 0,339 229
- 20° 0,539 370
- 30° 0,818 330
- 40" 1,000 649
- 30° 0,916 590
- 60" 0,498 3o3
- 70° 0,143 118
- 90“ 0,000 22
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,188
- 30° 0,112 375
- 60° 0,035 134
- 90° 0,000 12
- Fig. 57.
- Intensité horizontale 35,7 carcels (moyenne de trois séries d’observations). Intensité maximum 190 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 9,9 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 55,7 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 65,6 carcels.
- Intensité du courant 8,2 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 47,5 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 389 watts.
- Puissance par carcel 5,93 watts.
- Nombre de carcels par cheval 124.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,345.
- 2° d’après 'la formule S = ~T yr • 0)344.
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- 128
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Crompton.
- Charbons Siemens de 13mm / 13mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- | Angle des (rayons avec l’ho-| rizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones | élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. 0° 0,158
- 40° 0,330 212
- 20° 0,534 364
- 30° 0,398 566
- 6 O 1,000 678
- 50° 0,931 595
- 60° 0,692 406
- 70° 0,347 191
- 80° 0,068 47
- 90a au-dessus de l’horizon. 0,000 3
- 0° 0,158
- 30° 0,103 326
- 60° 0,048 138
- *X> O O 0,000 16
- Fig. 58.
- Intensité horizontale 60 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 373 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 18 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 114 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 132 carcels.
- Intensité du courant 14,9 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 47,7 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 711 watts.
- Puissance par carcel 5,38 watts.
- Nombre de carcels par cheval 137.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1“ d’après le diagramme........... 0,354.
- M H
- 2° d’après la formule S —---f- — . 0,329.
- r 4 2’
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-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 129
- Lampe Brush de 20 ampères.
- Charbons Brush de 14mm/14 mm à âme au positif non cuivré, négatif cuivré.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons (mesurées dans un azimut).
- Répartition de l’éclairage dan s les zones élémentaires en dix-millièmes.
- Angle des rayons avec l’horizontale au-dessous de l’horizon.
- INTENSITÉS
- relatives M == 1
- T‘T~
- -----------------:...
- Fig. 59.
- Intensité horizontale 102 carcels (moyenne de trois séries d’observations). Intensité maximum 522 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 25 carcels.
- (Les intensités relatives n’ayant été mesurées que dans l’hémisphère inférieur, on a admis pour le calcul de l’intensité hémisphérique supérieure que celle-ci a pour valeur le quart de l’intensité horizontale.)
- Intensité hémisphérique inférieure 167 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 192 carcels.
- Intensité du courant 19 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 50,6 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 961 watts.
- Puissance par carcel 5,00 watts.
- Nombre de carcels par cheval 147.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............ 0,367.
- M . H
- 2° d’après la formule S —
- 0,347.
- 17
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- 130
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Brush de 10 ampères.
- Charbons Brush de llmm/Hmm à âme au positif non cuivré, négatif cuivré.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (.Moyennes de deux séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale au-dessous de l’horizon. INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- 0" 0,147
- ne 0,D 9 127
- j 20" 0,330 210
- ! 30" 0,332 348
- 40<> 0,739 468
- 30" 1,000 342
- 60" 0,637 414
- 70" 0,297 175
- 90" 0,000 43
- Fig. 60.
- On observe des variations considérables dans les intensités relatives.
- Intensité horizontale 37,2 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 253 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 9,3 carcels.
- (Les intensités relatives sous différentes inclinaisons n’ayant été mesurées que pour l’hémisphère inférieur, on a admis pour le calcul de l’intensité moyenne sphérique que l’intensité hémisphérique supérieure était égale au quart de l’intensité horizontale.)
- Intensité hémisphérique inférieure 59 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 68,3 carcels.
- Intensité du courant 9,9 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 47,3 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 468 watts.
- Puissance par carcel 6,85 watts.
- Nombre de carcels par cheval 107.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,270.
- M H
- 2° d’après la formule S — -—j----. 0,323.
- 4 2
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-
-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 131
- Lampe Brush à mouvement d’horlogerie.
- Charbons Brush de llmm/Umm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes, inclinaisons. (Moyennes de deux séries d'observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITES relatives 31 = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes
- au-dessous de l’horizon. 0° 0,201
- 10» 0,377 231
- ! 20" 0,677 431
- | 30- 0,938 634
- ! 40“ 1,000 699
- ! 50* 0,737 341
- I 00“ 0,201 299
- 1 70“ 0,103
- | 90“ 0,000 13
- | au-dessus de l'horizon.
- 1 0“ 0,201
- | 30" 0,096 371
- 00“ .»
- ! 90“ 0,000 120
- Fig. 61.
- Intensité horizontale 42 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 209 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 10,2 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 60 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 70,2 carcels.
- Intensité du courant 8 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 46,3 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 370,4 watts.
- Puissance par carcel 5,28 watts.
- Nombre de carcels par cheval 139.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,336.
- 2° d’après la formule S = ^ 4' yy
- 0,350.
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-
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- 132
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Brush à deux charbons.
- (Type 9 ampères.) Charbons Brush de llmm/Umm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de deux séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de [ l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,342
- 40° 0,379 300
- 20° 0,313 375
- 30° 0,862 543
- 40° 1,000 665
- 50° 0,488 458
- 60° 0,147 159
- 90° 0,000 56
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,312
- 30° 0,156 585
- 60<> 0,090 225
- 90o 0,000 30
- Fig. 62.
- Intensité horizontale 31,9 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 102,3 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 8,6 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 26,2 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 34,8 carcels.
- Intensité du courant 6,0 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 47,1 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 282,6 watts.
- Puissance par carcel 8,12 watts.
- Nombre de carcels par cheval 91.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............. 0,340.
- M
- 2° d’apres la formule S — —
- *1
- 0,406.
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-
-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 133
- Lampe Pieper.
- La lampe Pieper se distingue des lampes dont les résultats viennent d’être donnés, en ce que la différence de potentiels aux bornes, en fonctionnement normal, reste inférieure à 40 volts ; dans nos expériences, sa valeur moyenne, dans chacune des conditions variées de fonctionnement auxquelles elle a été soumise, n’a pas dépassé 38,5 volts, tandis que pour les autres lampes la différence des potentiels a été en général de 45 à 50 volts et s’est même élevée à 50,6 volts pour la lampe Brush de 20 ampères.
- La même lampe a marché très régulièrement avec des courants de 4, 6, 7 et 8 ampères. Son intensité lumineuse a été mesurée pour chacun de ces régimes. Nous donnons ci-après les résultats de ces mesures, ainsi que les résultats obtenus en faisant marcher la lampe avec des charbons de divers calibres.
- Lampe Pieper
- marchant à 4 ampères avec des Charbons Siemens de llmm/Smm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries dJ observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale - INTENSITÉS relatives M — i Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,490
- 40° 0,483 292
- 20° 0,746 847
- 30° 0,960 674
- 40° 4,000 700
- e O «5 0,734 533
- 60° 0.203 234
- 90° 0,000 69
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,490
- 30° 0,073 377
- 60° 0,000 67
- 90° 0,000
- Fig. 63.
- Intensité horizontale 9,9 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 52,1 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 2,3 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 15,8 carcels.
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- 134
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Intensité moyenne sphérique 18,1 carcels.
- Intensité du courant 4,22 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 37,2 volts. Puissance dépensée dans l’arc 157 watts.
- Puissance par carcel 8,66 watts.
- Nombre de carcels par cheval 85.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum : 1° d’après le diagramme................ 0,347.
- 2° d’après la formule S — -J- ^ . 0,345.
- 4 1 2
- Lampe Pieper
- marchant à 6 ampères, avec des charbons Siemens de llmm/8mm. Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Moyennes de quatre séries d’observations.)
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = 4 Répartition de ; l’éclairage dans les zones | élémentaires en dix-millièmes. !
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,267
- 40° 0,499 332
- 20° 0,730 517
- 30° 0,935 658
- 40° 4,000 694
- 50° 0,934 596
- 60° 0,568 375
- 90° 0,000 490
- au-dessus de l’horizon.
- 0'* 0,267
- 30° 0.089 443
- 60» 0,000 81
- 90® 1 0,000 »
- Fig 64.
- Intensité horizontale 19,3 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 72,3 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 3,8 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 24,3 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 28,1 carcels.
- Intensité du courant 5,93 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 38,5 volts.
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-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 135
- Puissance dépensée dans l’arc 228 watts.
- Puissance par carcel 8,11 watts.
- Nombre de carcels par cheval 91.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,389.
- M H
- 2° d’après la formule S = — -f — . 0,383.
- Lampe Pieper
- marchant à 4 ampères^ avec des charbons Siemens de 10mm/l0mm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons. (Intensités mesurées dans un azimut.)
- Répartition de j l’éclairaare dans les zones | élémentaires en dix-millièmes. |
- Angle des rayons avec l’horizontale
- INTENSITÉS
- relatives M = 1
- au-dessous de l’horizon.
- au-dessus de l'horizon.
- 0 000
- Fig. 65.
- Intensité horizontale 9,4 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 60,6 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 2,8 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 13,5 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 16,3 carcels.
- Intensité du courant 4,01 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 38,4 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 154 watts.
- Puissance par carcel 9,45 watts.
- Nombre de carcels par cheval 78.
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- 136
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............. 0,269.
- 2° d’après la formule S — ^ + vy • 0,327.
- Lampe Pieper
- marchant à 6 ampères, avec des charbons Siemens de lOmm/lOmm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons (observées dans un azimut).
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 0,480
- 40° 0,403 234
- 20° 0,724 474
- 30° 0,897 639
- ** O c 4,000 677
- 30° 0,638 304
- 60» 0,498 209
- 90» 0,000 66
- au-dessus de l’horizon..
- 0» 0,480
- 30° 0,424 376
- 80» 0,049 443
- 90» 0,000 29
- Fig. 66.
- Intensité horizontale 17 carcels (moyenne de quatre séries d’observations). Intensité maximum 94,2 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 4,9 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 26,6 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 31,5 carcels.
- Intensité du courant 6,06 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 38,24 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 232,1 watts.
- Puissance par carcel 7,37 watts.
- Nombre de carcels par cheval 100.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme.............. 0,334.
- 2° d’après la formule 8 = ~ -f- . 0,340.
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-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 137
- Lampe Pieper
- marchant à 7 ampères, avec des charbons Siemens de lOmm/lOmm,
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons (observées dans un azimut).
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITES relatives M = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. (JÛ 0,209
- 10° 0,424 274
- 20° 0,667 459
- 30° 0,858 602
- 40° 4,000 663
- 30° 0,726 532
- 60° 0,446 285
- O O i— » »
- 90° 0,000 439
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 0,209
- 30° 0,403 390
- 55° 0,059 429
- 90° 0,000 27
- Fig. 67.
- Intensité horizontale 21 carcels (moyenne de cinq séries d’observations). Intensité maximum 100,4 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 5,5 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 29,6 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 35,1 carcels.
- Intensité du courant 7,04 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 38,4 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 270,3 watts.
- Puissance par carcel 7,70 watts.
- Nombre de carcels par cheval 96.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1* d’après le diagramme............. 0,350.
- 2° d’après la formule 8 — -{- — • 0,354.
- 18
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- 138
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampe Pieper
- marchant à 8 ampères, avec des charbons Siemens de lOun/iOmm.
- Tableau et diagramme des intensités relatives sous différentes inclinaisons (observées dans un azimut).
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives ni = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon. U° 0,209
- 40° 0,383 238
- 20° 0,678 447
- 30° 0,937 638
- 40° 4,000 691
- 50° 00 t- 549
- 60° 0,623 352
- 7(1° 0,133 189
- 90° 0,000 20
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 0,209
- 30° 0,088 371
- 55» 0,033 96
- 90° 0,000 15
- -ï-M-i-t-r-
- Fig. 68.
- Intensité horizontale 25,2 carcels (moyenne de cinq séries d’observations). Intensité maximum 120,3 carcels.
- Intensité hémisphérique supérieure 5,8 carcels.
- Intensité hémisphérique inférieure 37,1 carcels.
- Intensité moyenne sphérique 42,9 carcels.
- Intensité du courant 8,03 ampères.
- Différence de potentiels aux bornes de la lampe 38,5 volts.
- Puissance dépensée dans l’arc 309,2 watts.
- Puissance par carcel 7,22 watts.
- Nombre de carcels par cheval 102.
- Intensité moyenne sphérique rapportée à l’intensité maximum :
- 1° d’après le diagramme............. 0,357.
- 2° d’après la formule 8 — ^ -j- ^ . 0,354.
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-
-
-
- EXPÉRIENCES SUR LES LAMPES A ARC.
- 1 2 3 4 « 6 7 8 9
- Indication des lampes .... Cramer Dulait Gramme Gramme Gramme Gramme Gramme Gulcher Gulcher
- et (*) (**)
- Dornfelt
- Nature et diamètre des charbons Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens
- 11/11 16/16 16/16 16/16 16/16 10/6 16/16 ' 10/10
- Régime normal indiqué . . . 9 amp. 15 amp. 16 amp. 16 amp. 6 amp. 4 amp. 13 amp. 16 amp. 8 amp.
- / horizontale H . . 57 72,8 72,5 53,7 22,4 5,7 95,5 93,8 44,5
- Intensité 1 maximum M. . . 185 423 471 265 145,4 107 265 323 207
- lumineuse / hémisphérique sup. 14,25 23 22 16,2 8,4 11 23,9 28 9,3
- en carcels J hémisphérique inf. 54 114 144 80,2 39,7 32,6 95,4 100 51,3
- \ moyenne sphér. S . 68,25 137 166 96,4 48,1 32,6 119,3 128 60,6
- Intens. du courant en ampères . 8,6 14,6 15,9 12,5 5,6 3,64 12,9 15,1 7,6
- Diff. de potentiels aux bornes. 47,6 47 46,2 47,3 46,2 46,4 45,5 41,2 46
- Puis, dépensée dans l’arc en watts 409 686 735 591 259 169 587 622 350
- Puissance en watts par carcel . 5,99 5,00 4,43 6,13 5,38 5,18 4,92 4,86 5,78
- Nombre de carcels par cheval . 128 147 166 120 137 142 149 151 127
- Moyen, sphér. ^ d’après le diagr. 0,367 0,326 0,352 0,364 0,331 0,304 0,450 0,396 0,293
- , . 8 ) M t H revive ( „ la for.— -f- 0,403 0,336 0,327 0,352 0,327 0,273 0,430 0,395 0,357
- Observations. — (*) Lampe de 16 ampères de la colonne 3, marchant à 12,5 ampères. — (**) Résultat douteux par suite des causes d’erreurs que présente la détermination des intensités relatives. — (***) Marche irrégulière. Variations considérables des intensités de courant et des différences de potentiels aux bornes.
- RÉSULTATS DES ESSAIS. 139
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-
-
- EXPÉRIENCES SUR LES LAMPES A ARC.
- 10 il 12 13 14 lo IG 17 18
- Indication des lampes .... DePuydt Jaspar PlETTE PlETTE PlETTE PlETTE PlETTE PlETTE Cromp-
- et et et et et et TON
- Krizik Krizik Krizik (*) Krizik Krizik Krizik
- Nature et diamètre des charbons Siemens Siemens Schmelzer Siemens Schmelzer Schmelzer Schmelzer Siemens Siemens
- 12/12 14/14 14/14 12/10 12/10 10/10 10/10 10/10 13/13
- Régime normal indiqué 15 amp. 20 amp. 16 amp. 10 amp. 10 amp. 8 amp. 8 amp. 8 amp. 15 amp.
- ! horizontale H . . 61 102,4 91,9 56,1 52,7 26,5 33,9 ' 35,7 60
- Intensité i maximum M. . . 362 557 446 276 260 177 206 190 373
- lumineuse < hémisphérique sup. 15,9 28 25,9 15 14 8 10,7 9,9 18
- en carcels 1 hémisphérique inf. 104,3 170 135,6 85 80,3 49,7 59,1 55,7 114
- \ moyenne sphér. S . 120,2 198 161,5 100 94,3 57,7 69,8 65,6 132
- Intens. du courant en ampères . 14,8 20,7 15,6 10,8 10,4 7,6 7,9 8,2 14,9
- Diff. de potentiels aux bornes . 44,9 47,5 46,4 45,5 45,1 44,9 48 47,5 47,7
- Puis, dépensée dans l’arc en watts 664,5 983 724 491 469 341 379 389 711
- Puissance en watts par carcel . 5,53 4,96 4,48 4,91 4,97 5,91 5,43 5,93 5,38
- Nombre de carcels par cheval . 133 148 164 149 148 125 135 124 137
- Moyen, sphér. / d’après le diagr. 0,332 0,355 0,362 0,363 0,363 0,326 0,339 0,345 0,354
- , . S ] , „ Jf.ff relative — f „ la tor. -—— M v ” 4 2 0,335 0,342 0,353 0,351 0,351 0,325 0,332 0,344 0,329
- Observation. — (*) Intensité moyenne sphérique calculée au moyen du diagramme de la même lampe marchant avec des charbons Siemens,
- 140 RÉSULTATS DES ESSAIS,
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-
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- EXPÉRIENCES SUR LES LAMPES A ARC.
- 19 20 21 22 25 24 25 26 27 28
- Indication des lampes Brush Brush Brush Brush Pie per PlEPER Pieper Pieper Pieper Pieper
- (*) à mouvement d'horlogerie à 2 charb. (**) Brush
- Nature et diamètre des charbons . . Brush Brush Brush Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens Siemens
- 14/14 11/11 11/11 11/11 11/8 11/8 10/10 10/10 10/10 10/10
- Régime normal indiqué 20 amp. 10 amp. » 9 amp. 4 amp. 6 amp. 4 amp. 6 amp. 7 amp. 8 amp.
- 1 horizontale H ... . 102 37,2 42 31,9 9,9 19,3 9,4 17 21 25,2
- Intensité 1 maximum M 522 253 209 102,3 52,1 72,3 60,6 94,2 100,4 120,3
- lumineuse / hémisphérique supér. . . 25 9,3 10,2 8,6 2,3 3,8 2,8 4,9 5,5 5,8
- en carcels j hémisphérique infér. . . 167 59 60 26,2 15,8 24,3 13,5 26,6 29,6 37,1
- \ moyenne sphérique S. . 192 68,3 70,2 34,8 18,1 28,1 16,3 31,5 35,1 42,9
- Intensité du courant en ampères . . 19 9,9 8,0 6,0 4,22 5,93 4,01 6,06 7,04 8,03
- Différence de potentiels aux bornes . 50,6 47,3 46,3 47,1 37,2 38,5 38,4 38,24 38,4 38,5
- Puissance dépensée dans l’arc en watts 961 468 370,4 282,6 157 228 154 232,1 270,3 309,2
- Puissance en watts par carcel . . . 5,00 6,85 5,28 8,12 8,66 8,11 9,45 7,37 7,70 7,22
- Nombre de carcels par cheval . . . 147 107 139 91 85 91 78 100 96 102
- Moyenne sphér. / d’après le diagr. 0,367 0,270 0,336 0,340 0,347 0,389 0,269 0,334 0,350 0,357
- , ,. S .. M. B relative - ( „ la for. 0,347 0,323 0,350 0,406 0.345 0,383 0,327 0,340 0,354 0,354
- Observations. — (*) Résultats douteux à cause des variations considérables observées pendant la détermination des intensités relatives. — (**) Lampe marchant dans des conditions irrégulières, le régime normal indiqué étant de 9 ampères.
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
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- OBSERVATIONS PHOTOMÉTRIQUES.
- Eh résumé, si l’on écarte un petit nombre de résultats douteux ou observés dans des conditions de fonctionnement irrégulières, on voit par les tableaux qui précèdent que :
- 1° Pour les lampes dont la différence de potentiels aux bornes a été de 45 à 50 volts (50,6 pour la lampe Brusbde20 ampères), la puissance en watts par carcel est restée comprise entre 6 et 4,43, et le nombre de carcels par cbeval entre 123 et 166.
- 2° Pour les lampes de même type, mais de forces différentes, le nombre de carcels par cbeval augmente avec l’intensité du courant correspondant au régime normal de la lampe. Ainsi, dans les essais des lampes Piette et Krizik, il a été de 124 à 135 pour la lampe de 8 ampères, de 149 pour la lampe de 10 ampères, et de 164 pour la lampe de 16 ampères.
- 3° Pour la lampe Pieper, dont la différence de potentiels aux bornes est restée comprise entre 37,2 et 38,5 volts, et que pour cette raison nous croyons convenable de classer à part, la puissance en watts par carcel a varié, suivant l’intensité du courant, de 9,45à 7,22 et le nombre de carcels par cbeval de 78 à 102; le rendement le plus faible correspond au régime de 4 ampères (courant minimum) et le rendement le plus fort au régime de 8 ampères (courant maximum) ; le rendement augmente donc aussi en général avec l’intensité du courant.
- DEUXIÈME PARTIE.
- LAMPES A INCANDESCENCE.
- EXPOSITION DES MÉTHODES SUIVIES ET OBSERVATIONS GÉNÉRALES SUR LES RÉSULTATS OBTENUS.
- Observations photométriques faites par le Comité.
- Les essais faits sur les lampes à incandescence soumises à l’examen du Comité ont comporté, au point de vue de la pbotométrie, les déterminations suivantes :
- 1° La mesure de l’intensité horizontale moyenne.
- A cet effet, pour les lampes dont l’intensité horizontale variait d’une manière
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- MESURE DE i/lNTENSITÉ LUMINEUSE HORIZONTALE.
- 14a
- sensible avec l’azimut, on a mesuré les intensités lumineuses dans le plan du filament, dans un plan perpendiculaire et dans un plan à 45°. L’intensité horizontale moyenne a été calculée, conformément à la règle donnée par M. Hagenbach dans le rapport sur les expériences faites à l’Exposition d’Electricité de Paris, en ajoutant à la somme des intensités transversale et longitudinale le double de l’intensité à 45°,. et en prenant le quart du résultat obtenu.
- Pour d’autres lampes dont l’intensité horizontale variait beaucoup moins sensiblement avec la direction des rayons, on s’est contenté de prendre soit la moyenne des intensités dé champ et de face, soit l’intensité horizontale mesurée dans une direction pour laquelle il n’y avait pas recouvrement des filaments.
- 2° Les intensités relatives sous différentes inclinaisons.
- Ces intensités ont été mesurées, d’après la méthode qui sera exposée plus loin, pour un certain nombre de lampes appartenant aux différents types expérimentés, dans le plan du filament et dans un plan perpendiculaire.
- 3° L’intensité moyenne sphérique, que l’on a calculée au moyen des déterminations comprises dans les §§ 1 et 2.
- 4° Les variations d’intensité lumineuse produites par des changements de force électro-motrice et d’intensité de courant.
- Dans toutes ces déterminations, la différence de potentiels aux bornes des lampes et l’intensité du courant ont été relevées en même temps que les indications du photomètre ; et par conséquent la puissance dépensée dans les lampes a pu être calculée pour les diverses conditions de fonctionnement auxquelles elles ont été soumises.
- Il eût été désirable de pouvoir déterminer aussi la durée des lampes correspondant à ces conditions variées; mais le temps limité consacré aux essais n’a pas permis au Comité de s’occuper de cette question importante.
- Mesure de l’intensité lumineuse horizontale.
- Dans les déterminations relatives à la mesure directe de l’intensité horizontale la lampe soumise aux essais, placée à l’une des extrémités du banc photométrique, à une hauteur telle que son centre se trouvât sur l’horizontale passant par le centre de la tache de l’écran de papier, était comparée à la carcel placée de la même manière à l’autre extrémité du banc. Nous rappellerons que, dans l’étude des lampes à incandescence, de même que dans celle des lampes à arc, la consommation de la carcel a été constamment relevée pendant les observations ; que cette consommation s’est écartée fort peu du chiffre de 42 grammes par heure, correspondant au fonctionnement de la carcel normale ; et que, pour l’évaluation de l’intensité lumineuse des
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- 144
- MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES.
- lampes en carcels normales, on a admis que, dans les limites étroites où les écarts se sont maintenus, le pouvoir éclairant de la carcel est proportionnel à sa consommation.
- Un rhéostat placé sur le passage du courant servait à maintenir entre les bornes de la lampe, pendant les observations photométriques relatives à son fonctionnement normal, une différence de potentiels constante et égale à celle qui avait été indiquée par l’exposant. Le même rhéostat a été également employé, dans l’étude des changements d’intensité lumineuse produits par des accroissements ou des diminutions de force électro-motrice, pour faire varier la différence des potentiels entre les bornes de la lampe étudiée.
- Mesure des intensités relatives des rayons émis dans diverses directions. — Méthode suivie.
- Pour mesurer les intensités relatives des rayons émis par la même lampe dans diverses directions, le Comité a eu recours à la méthode déjà exposée en principe dans la première partie de ce rapport. La lampe étudiée a été comparée, non à la carcel, mais à une lampe de même type et de même force placée en dérivation à l’autre extrémité du banc photométrique.
- On a ainsi évité les causes d’erreurs qu’entraînent les changements d’intensité du courant lorsque l’on procède à cette étude comparative au moyen d’un étalon indépendant de la lampe essayée. En effet, la différence de potentiels aux bornes étant constamment la même pour les deux lampes comparées, les variations de force électro-motrice et d’intensité de courant n’avaient d’autre résultat que de faire varier dans la même proportion les intensités lumineuses de ces lampes ; l’expérience nous a prouvé, en effet, que des changements, même très considérables, d’intensité de courant n’altéraient pas d’une manière sensible le rapport de ces intensités lumineuses.
- C’est au moyen de la même méthode que nous avons aussi comparé entre elles les intensités lumineuses horizontales des divers spécimens de lampes appartenant au même type et fonctionnant avec une même différence de potentiels aux bornes ; l’une de ces lampes ayant été mesurée directement en carcels normales, on a calculé les valeurs des autres lampes en carcels par le rapport de leurs intensités à l’intensité de la première.
- Appareil employé à la mesure des intensités relatives.
- Pour mesurer les intensités relatives des rayons émis, soit par une même lampe dans différentes directions, soit par diverses lampes dans la direction horizontale,
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- MESURE DES INTENSITÉS RELATIVES.
- 145
- nous nous sommes servis d’un appareil construit, d’après les indications de l’auteur du présent rapport, par M. Gérard, préparateur de physique à l’Université de Bruxelles, que nous nous plaisons à remercier encore une fois de son concours intelligent et dévoué.
- Cet appareil se compose d’une planchette AA, que l’on fixe verticalement à l’une des extrémités du banc photométrique, et parallèlement à son axe. Contre cette planchette est appliqué un cercle B portant, de 22°,5 en 22°,5, des entailles dans lesquelles peut s’engager une saillie d’une lame flexible tangente à la circonférence du cercle; ce cercle est mobile autour d’un axe horizontal passant par son centre et supportée par la planche AA.
- ^ Au centre du cercle B, est fixé un tube
- T?. 7
- formé de trois branches, la première D parallèle au plan du cercle, la seconde E perpendiculaire à ce plan, et la troisième F parallèle à la première et à une distance suffisante du plan du cercle pour pouvoir fixer à cette dernière branche la lampe que l’on se propose d’étudier.
- Fig. 69.
- A cet effet, le support de cette lampe est ajuste dans un second tube G-, dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur du premier tube, dans la derniere branche duquel il s’engage et peut être fixe a diverses distances au moyen d une vis
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- 146
- CALCUL DE L’INTENSITÉ HORIZONTALE MOYENNE.
- de pression V. Cette disposition permet de faire mouvoir la lampe de manière à en amener le centre exactement en regard du centre du cercle gradué ; on peut en outre faire tourner le second tube, et par suite la lampe, autour de son axe qui se confond avec l’axe du filament. Le tube mobile porte un index fixé perpendiculairement à cet axe et servant à mesurer l’angle de rotation ; cette détermination se fait à l’aide d’un cercle gradué H percé en son centre d’une ouverture à laquelle est ajustée perpendiculairement au plan du cercle une douille mobile également le long de la dernière branche F du tube coudé, et que l’on amène en contact avec l’index pendant les observations.
- Dans les expériences qui ont pour objet la mesure des intensités horizontales dans divers azimuts, après avoir fait tourner le tube coudé de manière à l’amener dans la position verticale, et fixé la lampe de façon que son centre soit à la hauteur du centre du cercle vertical, on amène, ainsi qu’il vient d’être dit, le second cercle gradué en contact avec l’index, et en faisant tourner celui-ci, on donne successivement à la lampe les positions correspondant aux directions choisies.
- Dans les essais relatifs à la mesure des intensités relatives sous différentes inclinaisons, après avoir fixé la iampe dans la position indiquée plus haut, on fait mouvoir le tube coudé et l’on procède aux mesures photométriques pour chacune des inclinaisons données à ce tube.
- Déterminations relatives au calcul de l’intensité horizontale moyenne.
- Les mesures de l’intensité horizontale faites sur les lampes Siemens, dans les directions longitudinale, transversale et à 45°, nous ont donné les résultats ci-dessous dans lesquels l’intensité à 45° est prise comme unité.
- Lampes de 8 bougies.
- Numéros des lampes 1 2 3 4 5 6
- Intensité longitudinale 0,83 0,89 0,93 0,77 0,76 0,73
- Intensité transversale 0,91 0,91 0,96 0,84 0,94 0,86
- Intensité moyenne 0,93 Moyenne 0,95 générale 0,97 0,90 0,92. 0,92 0,90
- Lampes de 16 bougies.
- Numéros des lampes 1 2 3 4 5 6
- Intensité longitudinale 0,87 0,83 0,86 V 0,83 0,94
- Intensité transversale 0,89 0,83 0,87 T) 0,88 0,92
- Intensité moyenne 0,94 0,915 Moyenne générale . . 0,93 T) . 0,93 0,92 0,96
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- CALCUL DE L’INTENSITÉ HORIZONTALE MOYENNE.
- 147
- Les intensités relatives des rayons émis horizontalement dans divers azimuts ont été déterminées, pour la lampe de 16 bougies n° 2, de 22°,5 en 22°,5 ; nous donnons ci-dessus les résultats de ces mesures, ainsi que le diagramme qui les représente.
- Angle formé avec
- le plan du filament 0° 22",5 45° 67°,5
- Intensités relatives 0,83 0,95 1,00 0,92
- Angle formé avec le plan du filament 90° Intensités relatives 0,83
- 112°,5 135° 157°,5 180° 0,91 1 0,92 0,82
- L’intensité moyenne déduite de ces résultats est 0,919, donc sensiblement la même que celle qui a été trouvée au moyen des intensités longitudinale, transversale et à 45°.
- Fig. 70.
- Pour les lampes Lane Fox, dont le filament est à section sensiblement circulaire, les différences que présentent les intensités des rayons émis horizontalement dans divers azimuts sont beaucoup moins considérables que pour les lampes Siemens .dont le filament a une section rectangulaire ou carrée.
- Nous donnons ci-dessous les valeurs de ces intensités relatives pour deux types de lampes soumis aux essais, l’intensité à 45° étant, comme ci-dessus, représentée par 1.
- Lampes Lane Fox de 10 bougies.
- Numéros des lampes 1 2 3 4 5 6
- Intensité longitudinale 0,97 0,99 71 1 0,91 0,99
- Intensité transversale 1,00 0,99 71 1,01 1,00 1,00
- Intensité moyenne 0,992 0,995 77 1,002 0,977 0,997
- Lampe Lane Fox de 20 bougies.
- Numéros, des lampes 1 2 3 4 5 6
- Intensité longitudinale 0,97 0,99 1,02 1,00 1,00 1,00
- Intensité transversale 1,01 1,00 1,00 1,00 1,03 1,01
- Intensité moyenne 0,995 0,997 1,005 1,00 1,007 1,002
- On voit que pour toutes ces lampes l’intensité horizontale moyenne diffère fort peu soit de l’intensité prise à 45° ou transversalement, soit de la moyenne des intensités longitudinale et transversale. C’est cette dernière moyenne que nous avons prise comme valeur de l’intensité horizontale pour les lampes Yictoria Lane Fox de 100 volts, leur intensité à 45° n’ayant pas été mesurée.
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- 148
- CALCUL DE L’INTENSITÉ MOYENNE SPHÉRIQUE.
- Pour les lampes Cruto, nous avons reconnu également que les intensités lumineuses des rayons émis horizontalement restaient à peu près les mêmes dans les divers azimuts, et l’intensité horizontale n’a été en général mesurée que par des observations faites dans un azimut seulement.
- Intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons. Calcul de l’intensité moyenne sphérique.
- Les intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons ont été déterminées pour un certain nombre de lampes appartenant aux différents types présentés, de 22°,5 en 22°,5 au-dessus et au-dessous de l’horizontale, dans le plan du filament et dans un plan perpendiculaire.
- Nous donnons ci-après les résultats de ces mesures pour quelques-unes des lampes essayées, ainsi que les diagrammes des intensités relatives et les courbes représentant la distribution de la lumière dans les diverses zones de la sphère éclairée, en supposant que cette distribution suive la même loi dans les divers azimuts. Nous avons calculé, dans cette hypothèse, et en suivant la méthode qui a été exposée dans la première partie de ce travail, les quantités de lumière réparties dans les différentes zones, soit de l’hémisphère supérieur, soit de l’hémisphère inférieur, ainsi que les intensités moyennes hémisphériques, et l’intensité moyenne sphérique, en nous servant des valeurs obtenues pour les intensités relatives mesurées dans le plan longitudinal et dans le plan transversal. Il résulte de ces déterminations que pour les lampes Siemens, Lane Fox et Cruto l’intensité moyenne shérique a une valeur à peu près égale à 0,8, l’intensité horizontale moyenne étant prise comme unité; c’est le chiffre que nous avons adopté pour le calcul de l’intensité moyenne sphérique des diverses lampes. La moyenne des résultats obtenus a été de 0,79 pour les lampes Siemens et Cruto, et 0,81 pour les lampes Lane Fox.
- Les quantités de lumière émises dans les hémisphères supérieur et inférieur ne diffèrent pas beaucoup l’une de l’autre ; nous avons trouvé leur rapport à peu près
- égal, en moyenne, à , le dénominateur représentant l’éclairage de l’hémisphère inférieur lorsque la lampe est fixée verticalement au-dessous de son support.
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- RESULTATS DES ESSAIS,
- 149
- Lampe Siemens de 8 bougies n° 2.
- Plan du filament.
- Angle des layons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H = J Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 1,00
- 22®5 0,92 1834
- 45° 0,62 1250
- 67° S 0,45 580
- 90° 0,18 120
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 1,00
- 22®5 0,85 1767
- 45° 0,54 1129
- 67°5 0,30 455
- 90® 0,00 57 1 1
- Fig. 71.
- Plan perpendiculaire au filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0® * 1,00
- 22® 5 0,94 1853
- 45° 0,78 1397
- 67°5 0,56 726
- 90® 0,18 139
- au-dessus de l’horizon.
- 0® 1,00
- 22® 5 0,95 1862
- 45® 0,74 1372
- 67® 5 0,38 607
- 90» 0,00 73
- Fig. 72.
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-
- 150
- RÉSULTATS DES ESSAIS,
- Lampe Siemens de 16 bougies n° 2.
- Plan du filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H — 1 Répartition de 1 l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 4,00
- 22°5 0,96 4872
- 45° 0,82 4445
- 67oj> 0,56 746
- 90° 0,19 443
- au-dessus de l’horizon.
- 0o 4,00
- 22°5 0,93 4843
- 45“ 0,72 4340
- 67°5 0,44 629
- 90° 0,00 84
- Fig. 73.
- Plan perpendiculaire au filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de | l’éclairage dans les zones | élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 4,00
- 22° 5 0,91 4824
- 45° 0,73 4332
- 67°5 0,52 677
- 90° 0,49 436
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 4,00
- 2 2° 5 0,91 4824
- 45° 0,68 4291
- 67°5 0,32 596
- 90° 0,00 61
- Fig. 74.
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-
- RÉSULTATS DES ESSAIS,
- 151
- Lampe Lane Fox de 10 bougies n° 1.
- Plan du Filament.
- Angle des rayons avec l'horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° O O
- 22°5 0,97 4884
- 45° 0,75 . 4397
- 67°5 0,50 677
- 90» 0,32 457
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22» o 4,00 4940
- 45» 0,83 4486
- 67°5 0,45 694
- 90° 0,00 86
- A \ \
- Plan perpendiculaire au filament
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H = 4 ~Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22» 5 0,85 4767
- 45» 0,67 4234
- 67»5 0,47 648
- 90» 0,32 449
- au dessus de l’horizon*
- 0» 4,00
- 22°5 4,00 4910
- 45» 0,89 4535
- 67«5 0,59 802
- 90» 0,00 443
- Fig. 70.
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-
- 152
- BÉSTTLTATS DES ESSAIS,
- Lampe Lane Fox de 10 bougies n° 2.
- Plan perpendiculaire au filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives II = i Répartition de j l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes. |
- au-dessous de l’horizon.
- 0“ 1,00
- 22° o 0,91 1824
- 45° 0,76 1356
- 67°5 0,53 699
- 90° 0,40 185
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 1,00
- 22° o 0,92 1834
- 45° 0,72 1332
- 67<>5 0,31 558
- 90“ 0,00 59
- Fig. 78.
- p.152 - vue 153/206
-
-
-
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 153
- Lampe Lane Fox de 20 bougies n° 1.
- Plan du -filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- O® 4,00
- 22°5 0,94 4S33
- 45° 0,76 4380
- 67° o 0,38 726
- 90° 0,30 466
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 4,00
- 22° 0 0,88 4793
- 45° 0,70 4283
- 67°3 0,00 331
- 90° 1 0,28 33
- Flan perpendiculaire au filament.
- | Angle des rayons avec l’ho-| rizontale INTENSITÉS relatives H — 4 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 4,00
- 22° 3 0,94 4833
- 43° 0,76 4380
- 67q3 0,34 703
- 90" 0,30 464
- au-dessus de l’horizon.
- i 0° 4,00
- 22° 3 0,93 4862
- 43o 0,67 4313
- 670 3 0,34 331
- 90° 0,00 59
- jFig. 80.
- 20
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- 154
- RESULTATS DES ESSAIS,
- Lampe Lane Fox de 20 bougies n° 5.
- Plan du filament.
- | Angle des rayons avec l’ho-| rizontale INTENSITÉS relatives U = 1 Répartition de | l’éclairage dans’ les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l'horizon.
- 0° 1,00
- 2 2° 3 0,96 1872
- 45° 0,80 1429
- 67° o 0,62 770
- 90° 0,32 179
- au-dessus de l’horizon.
- 0“ 4,00
- 22° o 0,96 1872
- 43° 0,72 4364
- 67°5 0,42 618
- 90° 0,00 80
- Fig. 81.
- Plan perpendiculaire au filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de | l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0» 1,00
- 22°5 0,93 1843
- 43° 0,77 1380
- 67°3 0,47 672
- 90° 0,32 131
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 1,00
- 22° 3 0,96 1872
- 43° 0,72 1364
- 67°3 0,36 383
- 90° 0,00 69
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-
- RESULTATS DES ESSAIS,
- 155
- Lampe Lane Fox de 10 bougies n° 4.
- Plan perpendiculaire au filament.
- ! Angle des rayons avec l’ho-j rizontale INTENSITÉS relatives H = 4 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- ; au-dessous de l’horizon.
- 0° 4,00
- 22° 5 0,97 4884
- 43° 0,79 4 429
- 67» S 0,63 770
- 90*> 0,46 208
- au-dessus de Thorizjn.
- 0» 4,00
- 22° o 0,97 4884
- 45° 0,77 4413
- 67»5 0,35 607
- 90‘* ! 0,00 67
- Lampe Victoria Lane Fox n° 1.
- Plan perpendiculaire au filament.
- Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives JJ = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes
- au-dessous de l’horizon.
- 0» 4,00
- 2 2° 3 0,95 4862
- 45° 0,80 4421
- 67» 5 0,62 770
- 90» 0,33 220
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22» o 0,93 48 2
- 43° 0,78 4405
- 67° S 0,41 645
- 90» 0,00 78
- Fig. 84,
- p.155 - vue 156/206
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- 156
- RÉSULTATS DES ESSAIS,
- Lampe Cruto D n° 1,
- Plan du filament.
- Angle des rayons avec l'horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22» 5 0,89 4803
- 45° 0,71 4299
- 67°5 0,41 G07
- 90» 0,20 446
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22» 5 0,96 4872
- 45» 0,72 4364
- 67»3 0,44 642
- 90» 0,00 78
- y "-LZ i
- Fig. 85.
- Plan perpendiculaire au filament.
- 1 Angle des rayons avec l’ho-j rizontale INTENSITÉS relatives H = 4 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22» 3 0,91 4824
- 43° 0,74 4345
- 67» 3 0,43 648
- 90» 0,20 420
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22° 3 4,00 4940
- 45» 0,78 4445
- 67»o 0,57 732
- 90» 0,00 409
- Fig. 86,
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- RESULTATS DES ESSAIS,
- 157
- Lampe Cruto G n° 6.
- Plan du filament.
- j Angle des rayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives Il = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes-
- au-dessous de l’horizon.
- 0° •1,00
- 22*5 0,84 4757
- 45° 0,62 4485
- 67» 5 0,49 602
- 90» 0,-17 426
- au-dessus de l'horizon.
- 0» 4,00
- 22» 5 0,93 4843
- 45» 0,69 4345
- 67»5 0,39 585
- 90» j 0,00 74
- Fig. 87.
- Plan perpendiculaire au filament
- | Angle des jrayons avec l’horizontale INTENSITÉS relatives // = 4 Répartition de j l’éclairage dans les zones | élémentaires en dix-millièmes. |
- au-dessous de l’horizon.
- 0° 4,00
- 22° 5 0,87 4786
- 45° 0,65 4234
- 67°5 0,44 574
- 90° 0,47 443
- au-dessus de l’horizon.
- 0» 4,00
- 22°5 0,93 4843
- 45° 0,69 4345
- 67°5 0,49 639
- 90° 0,00 93
- A. I
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- 158
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- On pourra remarquer que la forme générale des courbes des intensités relatives des rayons émis par les lampes Siemens et Cruto, dans un plan vertical passant par le foyer, ne s’écarte pas beaucoup de celle d’une circonférence de cercle dont le foyer occuperait l’extrémité du diamètre horizontal, et que la ligne de répartition de l’éclairage présente assez bien la forme d’une demi-circonférence au centre de laquelle serait placé le point lumineux. Les diagrammes des lampes Lane Fox rappellent aussi les mêmes formes, tout en s’en écartant cependant un peu plus, à cause de l’intensité relative un peu plus grande des rayons dans la direction de la verticale inférieure.
- Lampe Shippey.
- Angle des rayons avec l'horizontale INTENSITÉS relatives H = 1 Répartition de l’éclairage dans les zones élémentaires en dix-millièmes.
- au-dessous de l’horizon.
- C° 1,00
- 1,00 1910
- 4o° 0,88 1526
- 6 T «S 0,82 921
- 90° 0,80 309
- au-dessus de l’horizon.
- 0° 1,00
- 22° 5 0,99 1900
- 45° 0,98 1600
- 07°o 1,00 1073
- 90° 0,00 191
- Fig. 89.
- Les intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons par la lampe Shippey, intensités qui ont été déterminées dans un azimut seulement, et dont nous donnons ci-dessus le tableau et le diagramme représentatif, suivent une loi toute différente. Par suite de la forme donnée au filament, contourné suivant une courbe hélicoïdale, et de la forme de l’ampoule, dont la partie inférieure est exactement hémisphérique, sans renforcement du verre, l’intensité lumineuse a des valeurs à peu près égales sous toutes les inclinaisons, et par suite la ligne des intensités relatives se rapproche d’une circonférence de cercle dont le foyer occuperait le centre, à l’exception toutefois des rayons émis dans des directions voisines de la
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- VARIATIONS D’INTENSITÉ LUMINEUSE.
- 159
- verticale, dont l’intensité est plus ou moins rapidement décroissante. Pour la même raison la ligne de répartition de la lumière dans les zones élémentaires est à peu près parallèle à la verticale, sauf les parties correspondant aux rayons voisins de la verticale.
- L’intensité moyenne sphérique déduite de ce diagramme serait égale à 0,943, l’intensité horizontale étant prise pour unité. Nous ne donnons toutefois ce résultat que comme une simple indication, les intensités relatives de cette lampe n’ayant été déterminées que sur un seul spécimen et, comme on l’a dit plus haut, dans un azimut seulement.
- Variations d’intensité lumineuse produites par les changements de la différence de potentiels aux bornes et de l’intensité du courant.
- Les variations d’intensité lumineuse produites par les changements de la différence de potentiels aux bornes et de l’intensité de courant ont été mesurées pour un certain nombre de lampes appartenant aux différents types présentés.
- Nous donnons ci-après les résultats de ces essais ; on remarquera que, pour quelques-unes des lampes expérimentées, l’intensité lumineuse a varié entre des limites très étendues, par exemple dans le rapport de
- 1 à 18,5 pour une lampe Siemens de 8 bougies.
- 1 à 23 „ „ de 16 bougies.
- 1 à 18,3 „ lampe Lane Fox de 10 bougies.
- 1 à 14,6 „ „ de 20 bougies.
- 1 à 35 „ lampe Victoria Lane Fox.
- 1 à 220 pour une lampe Cruto F.
- 1 à 407 „ „ Cf.
- Bien que ces expériences ne permettent pas d’établir des relations simples et générales entre l’intensité lumineuse des lampes et les autres grandeurs, mécaniques ou électriques, correspondant à cette intensité, telles que la différence de potentiels, l’intensité de courant, la puissance dépensée, la puissance par carcel, etc., on peut cependant, entre des limites assez étendues, représenter les relations dont il s’agit par des formules empiriques dont les résultats concordent passablement bien avec ceux des observations.
- Si, par exemple, dans une série d’observations d’intensités lumineuses croissantes on désigne par E01I0, T0 les valeurs de la différence des potentiels, de l’intensité du courant et de la puissance depensee dans la lampe correspondant a une intensité lumineuse initiale L0) et que l’on représente par E, 1, T les valeurs des mêmes quantités correspondant à l’intensité lumineuse L, on reconnaît que le quotient que
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- VARIATIONS D’iNTENSITÉ LUMINEUSE.
- l’on obtient en divisant l’accroissement E — E0 de la différence de potentiels par l’accroissement log L — log La du logarithme de l’intensité lumineuse conserve une valeur à peu près constante, et que l’on peut poser
- E — E0= a (log L — log L0).
- Pour les valeurs de l’intensité lumineuse auxquelles cette formule est applicable, cette intensité varierait donc avec la différence de potentiels aux bornes suivant une loi semblable à celle qui a été établie par M. E. Becquerel entre l’intensité lumineuse d’un corps incandescent et sa température.
- La relation de l’intensité lumineuse et de l’intensité du courant peut aussi, dans la plupart des cas, être représentée par une formule semblable :
- I—I0 = b (log L — log L0) .
- On trouvera ci-dessous les résultats des observations comparés à ceux que l’on obtient en calculant E et I par les formules précédentes.
- Lampes Siemens.
- L Lampe Siemens de 8 bougies portée de 0,36 à 1,09 carcel. a = = 20, b = = 0,25.
- Valeurs de L 0,36 0,43 0,62 0,89 1,03 1,09
- 77 E observées . 58,2 59,7 62,5 66,0 67,2 68,0
- n E calculées . 58,2 59,6 63,0 66,2 67,5 68,0
- 77 L observées . 0,56 0,58 0,62 0,66 0,677 0,685
- 77 1 calculées . 0,56 0,58 0,62 0,66 0,676 0,681
- S. Lampe Siemens de 16 bougies portée de 0, 71 à 2,22 carcels. a = 20, b = 0,4.
- Valeurs de L . 0,71 0,99 1,41 1,84 2,22
- n E observées . . 57,5 60,5 63,2 65,7 67,5
- 77 E calculées . . 57,5 60,5 63,6 65,9 67,5.
- 37 Lobservées . . 0,92 0,98 1,04 1,09 1,12
- ;? I calculées . . 0,92 0,98 1,05 1,09 1,13
- 3. Lampe Siemens de 8 bougies portée de 0,367 à 6,78 carcels. a = 25.
- Valeurs de L . . 0,367 0,898 3,05 6,78
- „ E observées . . . 56,3 65,2 78,9 88,2
- „ E calculées . . . 56,3 66,0 79,3 88,0
- 4. Lampe Siemens de 16 bougies portée de 0,57 à 13,1 carcels. a = 22.
- Valeurs de L . 0,57 1,58 5,12 13,1
- „ E observées . . . 56,3 64,2 78,9 88,2
- „ E calculées . . . 56,3 66,0 77,3 88,4
- Pour les grandes variations d’intensités lumineuses auxquelles ont été soumises les lampes 3 et 4, les intensités de courant ne sont que très imparfaitement repré-
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- VARIATIONS D’INTENSITÉ LUMINEUSE.
- 161
- sentées par des expressions de la forme I = I0 -f- b (log L — log L0) ; les quotients que l’on obtient en divisant l’accroissement de l’intensité du courant par celui du logarithme de l’intensité lumineuse deviennent de plus en plus grands à mesure que cette dernière augmente.
- Lampes Lane Fox.
- 5. Lampe de 10 bougies portée de 1,60 à 2,29 carcels. a = 24, b = 0,25.
- Valeurs de L . . . . . 1,60 1,75 2,01 2,29
- „ E observées. . 65,2 65,7 67,5 68,7
- „ E calculées . . 65,2 66,1 67,6 68,8
- „ L observées. . 0,62 0,625 0,64 0,66
- „ I calculées . . 0,62 0,63 0,64 0,66
- 6. Lampe de 20 bougies portée 2,03 à 7,02 carcels. a = 24, b = 0,5.
- Valeurs de L . 2,03 2,68 3,72 4,88 7,02
- „ E observées . . 60,5 63,2 66,8 69,7 73,5
- „ E calculées . . 60,5 63,0 66,5 69,7 73,5
- „ I observées . . 1,00 1,06 1,13 1,19 1,27
- „ L calculées . . 1,00 1,05 1,12 1,19 1,27
- 7. Lampe de 10 bougies portée de 0,82 à 15 carcels . a = 25.
- Valeurs de L .... . 0,82 1,40 2,28 6,33 15,0
- „ E observées . 57,7 63,7 68,1 78,9 90,2
- „ E calculées. . 57,7 63,5 68,8 79,9 89,2
- „ Lobservées . 0,55 0,59 0,68 0,85 1,23
- Les valeurs de I sont passablement bien représentées de 0,82 à 6,33 carcels par I — I0 -f- 0,33 (log L — log L0) ; mais, pour les intensités plus grandes, il faut donner au coefficient une valeur plus considérable.
- 8. Lampe de 20 bougies portée de 1,51 à 22 ca?'cels. a = 28,5, b = 0,6.
- Valeurs de L . . . . . 1,51 4,25 10,1 22,0
- r> E observées. . 56,8 69,1 79,9 90,2
- ;; E calculées . . 56,8 69,6 80,3 90,2
- 7 Lobservées. . 0,90 LU 1,40 1,64
- 7 L calculées . . 0,90 1,17 1,39 1,60
- 9. Lampe Victoria Lane Fox portée de 0,163 à 4,03 carcels. a = 25, b = 0,214.
- Valeurs de L 0,163 0,430 1,05 2,00 4,03
- ;; E observées . 68,6 78,4 89,7 96,5 106,8
- 7 E calculées . 68,6 79,1 88,8 95,8 106,0
- 7 Lobservées . 0,35 0,44 0,54 0,58 0,67
- 7 L calculées . 0,35 0,44 0,54 0,58 0,67
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- VARIATIONS D’INTENSITÉ LUMINEUSE.
- Lampes Cruto.
- 10. Lampe du type A portée de 1,58 à 3,54 carcels. a = = 22,5, b = 0,4.
- Valeurs de L. . . . . . 1,58 2,04 2,38 2,86 3,54
- n E observées . . 47,0 49,2 50,7 52,8 55,0
- 71 E calculées . . 47,0 49,5 51,0 52,8 54,9
- n I observées , . . 1,03 1,07 1,10 1,14 1,18
- n I calculées . . 1,03 1,07 1,10 1,13 1,17
- 11. Lampe du type B portée de 0,071 à 1,31 carcel. a = = 24, 6 — 0,21.
- Valeurs de L . . . . 0,071 0,152 0,438 1,31
- n E observées. 57,2 65,3 76,5 87,1
- n E calculées . 57,2 65,1 76,2 87,2
- n I observées . 0,65 0,72 0,81 0,92
- n L calculées . 0,65 0,72 0,82 0,92
- 12. Lampe B portée de 1,41 à 5,47 carcels. a — 40.
- Valeurs de L . . . . . 1,41 2,42 3,88 5,47
- 11 E observées . . 89,6 98,0 107,3 113,2
- 7i E calculées . . 89,6 99,0 107,2 113,2
- V L observées . • ti 1,00 1,07 1,13
- La valeur de I correspondant à l’intensité lumineuse initiale de 1,41 carcel n’a pas été relevée; d’après les autres valeurs de /qui ont été observées, le coefficient b aurait une valeur voisine de 0,4.
- 13. Lampe du type E portée de 1,04 à 2,46 carcels. a = 20, b — 0,4.
- Valeurs de L . 1,04 1,21 1,61 1,92 2,46
- „ E observées . . 46,7 48,7 50,7 52,2 54,2
- „ E calculées . . 46,7 48,0 50,5 52,0 54,2
- „ I observées . . 0,92 0,96 1,00 1,02 1,06
- „ I calculées. . . 0,92 0,95 1,00 1,03 1,07
- 14. Lampe du type F portée de 1,17 à 2,03 carcels. a = 24, b = 0,33.
- Valeurs de L 1,17 1,39 1,60 2,03
- „ E observées . . 48,0 50,0 51,2 53,5
- „ E calculées . . 48,0 49,8 51,3 53,7
- „ /observées . . 0,64 0,68 0,69 0,71
- „ I calculées . . 0,64 0,665 0,69 0,72
- Pour une lampe du même type dont les intensités lumineuses ont été portées de
- 0,098 à 21,6 carcels, les quotients a = E-E0 b = : /-/o présen-
- log L — log L0 log L — log L0 ’
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-
- VARIATIONS D’iNTENSITÊ LUMINEUSE.
- 163
- tent des valeurs sensiblement croissantes à mesure que l’intensité lumineuse augmente. On trouve pour a les valeurs :
- 18,5 19,5 20,8 23,6 27,1
- et pour b les valeurs : 0,239 0,239 0,250 0,305 0,329
- correspondant aux intensités lumineuses :
- 1?20 3,78 8,87 16,4 et 21,6 carcels.
- 15. Lampe du type G portée de 0,218 à 88,8 carcels.
- On trouve pour a et pour b les valeurs :
- 15,4 16,6 18,1 20,4
- 0,722 0,872 1,026 1,272
- correspondant aux intensités lumineuses :
- 7,49 17,0 55,7 88,8 carcels
- et aux différences de potentiels :
- 54,9 62,7 74,7 84,5 volts.
- Dans ce dernier état, le filament était complètement tordu et la lampe s’est brisée lorsque la différence de potentiels a été portée à 93 volts.
- 16. Lampe du type A portée de 0,158 à 36,6 carcels.
- On trouve pour a et pour b les valeurs :
- 17,1 19,5 20,3 23,4 25,7
- 0,340 0,421 0,483 0,582 0,643
- correspondant aux intensités lumineuses : 2,54 6,85 19,55 32,8 36,6
- et aux différences de potentiels : 52,9 64,2 74,7 85,7 93,0
- Dans ce dernier état, la lampe est tout à fait détériorée ; le verre, fondu par suite de son contact avec le filament, est déprimé par la pression atmosphérique.
- Lampes Shippey.
- 17. Lampe portée de 0,47 à 1,85 carcels a = 14, b = 0,35.
- Valeurs de L . . . . . 0,47 0,83 1,29 1,85
- „ E observées . . 33,7 37,5 40,0 41,7
- „ E calculées . . 33,7 37,2 39,8 42,0
- „ L observées . . 0,87 0,96 1,03 1,07
- „ I calculées . . 0,87 0,96 1,02 1,08
- 18. Lampe portée de 0,31 à 0,73 carcel. a = 13, b =0,24.
- Valeurs de Z/ ... . . 0,31 0,51 0,66 0,73
- „ E observées . . 37,2 40,0 41,2 42,2
- „ E calculées . . 37,2 40,0 41,5 42,0
- „ I observées . . 0,57 0,62 0,64 0,66
- „ L calculées . . 0,57 0,62 0,65 0,66
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- 164
- VARIATIONS D’INTENSITÉ LUMINEUSE.
- En résumé, il résulte de ce qui précède que, dans les cas où l’intensité lumineuse n’a varié qu’entre des limites restreintes, plus étendues du reste que celles qui peuvent se présenter dans la pratique, et n’a pas été portée à des valeurs très grandes relativement à celle qui correspond aux conditions de fonctionnement normal, les différences de potentiels et les intensités de courant sont assez bien, représentées par des expressions de la forme E — E0 — a (log L — log L0) I — I0 = b (log L — log Lü), au moyen desquelles on calculera aisément pour chaque lampe la différence de potentiels, l’intensité de courant, et par suite le travail électrique relatifs à une intensité lumineuse donnée lorsque l’on connaîtra les valeurs de ces quantités pour une autre intensité lumineuse.
- Dans un certain nombre de cas où le pouvoir éclairant a été porté à des valeurs extrêmement considérables par rapport au pouvoir éclairant correspondant au régime normal des lampes, les formules données plus haut ne représentent les différences de potentiels et les intensités de courant qu’à la condition d’y donner à a et b des valeurs graduellement croissantes. Toutefois nous avons vu que, même pour de très grandes valeurs du pouvoir éclairant, les variations de a ont été assez faibles dans certains cas, notamment pour les lampes Siemens et Lane Eox, pour que l’on ait pu représenter avec assez d’exactitude la différence de potentiels par la formule E — E0 = a (log L — log L0) dans laquelle a était supposée constante.
- Nous ferons remarquer encore que lorsque les rapports
- E 1
- En
- Y restent voisins
- J~{\
- de l’unité, ce qui a généralement lieu pour les lampes placées dans les conditions ordinaires de fonctionnement, les valeurs de E et de I peuvent être évaluées, à peu près avec le même degré d’approximation, par des expressions d’une forme toute différente et d’un calcul aussi simple.
- La différentiation des équations E — E0 = a (log L — log Ltf)
- I— I0 — b (log L — log L0)
- donne en effet
- d J[j
- d E = a M -j-
- lj
- d I = b M
- dL
- L
- ou
- AE
- Ë~
- a
- ou bien encore
- Si les rapports
- dE E En
- dL (L a M
- Ea dL
- b M
- d L d L L=i~L
- = v-,
- en posant
- E L
- dl____,, ll0\ dL
- T = 7 TT*
- E ’ L
- ~ sont peu différents de l’unité, les équations différentielles
- ci-dessus pouront être remplacées approximativement par
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- VARIATIONS D’iNTENSITÉ LUMINEUSE.
- 165
- dE , d L E~a L
- d I 7, d L
- 7 = b 7
- d’où l’on déduit
- et par suite
- E_
- En
- I
- Z
- Lf Ln
- El
- E0I0
- L\a’ + b* Ln
- ou
- L
- Ln
- EI\u +6
- EoZ
- rp , a’ b’
- Tn
- en désignant par T la puissance dépensée dans la lampe.
- On a de même
- Hif è-&-
- L’intensité lumineuse varierait donc proportionnellement à des puissances déterminées de la puissance dépensée, de la différence de potentiels aux bornes et de l’intensité du courant.
- On reconnaîtra aisément que, dans les limites restreintes que nous avons indiquées, les résultats donnés plus haut pour les diverses lampes expérimentées sont assez bien représentés par les formules ci-dessus, quand on y donne à a' et b' des valeurs comprises entre 0,14 et 0,20.
- C’est ainsi que pour les lampes Siemens 1 et 2 on a à fort peu près
- E _ IE\0’14 I __ !L_\0^ T _ / L\0’32
- ^~UJ Tü~\Ljj •
- Pour la lampe Lane Fox n° 5, il faudrait faire a’ = 0,15, b’ — 0,17 ; pour la lampe n° 6 a' = 0,16, Z?' = 0,19.
- Pour la lampe Cruto E, a' = 0,17 V = 0,17
- „ O, cl' — 0,16 b' = 0,17
- „ A, a' = 0,19 b' = 0,17, etc..
- On obtiendrait une évaluation plus grossière, mais suffisante pour donner une
- idée approximative des changements d’intensité lumineuse produits par des variations de différence de potentiels et d’intensité de courant, lorsque ces variations ne sont pas très considérables, en faisant abstraction des changements qu’elles amènent dans la résistance électrique des lampes à chaud, et en attribuant à a' et à b' une même valeur égale à leur valeur moyenne, laquelle diffère peu de 0,17 ou de 1/6 pour les diverses lampes expérimentées, ce qui conduit à la formule connue
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- 166
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Les lampes examinées par le Comité sont les suivantes : 1° Lampe Siemens de 65 volts et de 8 bougies,
- 2° „ „ 16 bougies,
- présentées par la Compagnie générale d’Electricité ;
- 3° Lampe Lane Eox de 65 volts et de 10 bougies,
- 4° „ „ 20 bougies,
- 5° Lampe Victoria Lane Fox de 100 volts, présentées par la société l’Electrique ;
- 6° Lampe Cruto A de 50 volts,
- 7° B B 100 volts,
- 8° „ c 100 volts,
- 9° » V 100 volts,
- 10° „ F 50 volts,
- 11° „ F 50 volts,
- 12° „ G 50 volts,
- présentées par M. Jaspar au nom de l’inventeur;
- 13° Quelques spécimens de lampes Shippey.
- L’essai de cette dernière lampe ayant été fort incomplet, nous ne donnons que pour les douze premiers types étudiés les intensités horizontales moyennes et les intensités moyennes sphériques en même temps que les courants en ampères, la puissance en watts dépensée dans la lampe, la puissance en watts par carcel et le nombre de carcels par cheval, lorsque les lampes ont fonctionné avec les différences de potentiels qui ont été indiquées ci-dessus.
- Lampes Siemens.
- Type 8 bougies.
- 1 2 3 4 O 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 1,15 1,11 1,39 1,25 1,15 1,17
- Intensité moyenne sphérique 0,92 0,89 1,11 1,00 0,92 0,94
- Différence de potentiels aux bornes . . . 65 65 65 65 65 65
- Courant en ampères 0,71 0,67 0,71 0,68 0,66 0,67
- Puissance dépensée dans la lampe . . . 46,0 43,5 46,0 44,0 43,0 43,5
- Puissance en watts par carcel 50,0 48,9 41,4 44,0 46,7 46,3
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 14,7 15,0 17,8 16,8 15,7 15,9
- Résistance à froid 160,5 171,5 165,9 166,0 172,2 172,0
- Résistance à chaud 91,5 97,0 91,5 95,6 98,5 97,0
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-
-
-
- EÉSULTATS DES ESSAIS.
- 167
- Lampes Siemens.
- Type 16 bougies.
- 1 2 3 4 0 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 4.94 4,68 4,67 ~ 4,82 2,44
- Intensité moyenne sphérique 4,85 4,34 4,34 — 4,46 4,95
- Différence de potentiels aux bornes . . . 63 65 65 — 65 65
- Courant en ampères. 4,07 4,45 4,14 — 4,43 4,10
- Puissance dépensée dans la lampe. . . . 69,6 74,7 72,1 — 73,4 71,5
- Puissance en watts par carcel 44,9 83,7 53,8 — 50,3 36,7
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 46,4 43,2 43,7 — 44,6 23,1
- Résistance à froid 406,0 402,5 408,3 — 99,4 406,5
- Résistance à chaud 60,7 56,5 58,6 — 57,5 59,1
- Observations. — On constate qne le verre de la lampe n° 5, type 8 bougies, est un peu noirci à l’intérieur. — Les essais relatifs à la lampe n° 4, type 16 bougies, ont été incomplets, l’intensité lumineuse horizontale n’ayant été mesurée que dans un azimut.
- Lampes Lane Fox.
- Type 10 bougies.
- 1 2 3 4 0 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 4,69 4,55 4,57 4,49 1,44 4,41
- Intensité moyenne sphérique 4,35 4,24 4,26 1,49 0,91 4,44
- Différence de potentiels aux bornes . . . 65 65 65 65 65 65
- Courant en ampères 0,69 0,65 0,63 0,60 0,60 0,(9
- Puissance dépensée dans la lampe. . . . 44,8 42,2 40,95 39,0 39,0 44,8
- Puissance en watts par carcel 33,2 34,0 32,5 32,8 42,8 39,3
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 22,2 21,6 22,6 m 4 -e 17,2 48,7
- Résistance à froid 190,8 201,7 498,8 198,9 202,2 490,6
- Résistance à chaud 94,2 . 400,0 403,2 408,3 4 08,3 94,2
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- 168
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampes Lane Fox.
- Type 20 bougies.
- 1 2 3 4 5 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 3,38 3,09 2,97 3,00 2,19 3,25
- Intensité moyenne sphérique 2,70 2,47 2,38 2,40 1,75 2,60
- Différence de potentiels aux bornes . . . 65 65 65 65 65 65
- Courant en ampères 1,10 1,10 1,14 1,06 1,01 1,10
- Puissance dépensée dans la lampe. . . . 71,5 71,5 74,1 68,9 65,6 71,5
- Puissance en watts par carcel 28,5 28,9 31,1 28,7 37,5 27,5
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 27,7 25,5 23,7 25,6 19,6 26,7
- Résistance à froid 122,1 121,9 122,7 123,8 123,5 120,9
- Résistance à chaud 59,1 59,1 57,0 61,3 64,3 59,1
- Lampe Victoria Lane Fox.
- 1 2 3 4 5 6 7
- Intensité lumineuse horiz. en carcels 2,37 2,70 2,78 2,58 3,25 3,10 2,83
- Intensité moyenne sphérique . . . 1,90 2,16 9 99 2,06 2,60 2,48 2,26
- Différence de potentiels aux bornes . 100 100 100 100 100 100 100
- Courant en ampères 0,65 0,69 0,65 0,63 0,70 0,69 0,67
- Puissance dépensée dans la lampe . 65 69 65 63 70 69 67
- Puissance en watts par carcel . . 34,3 31,9 29,3 30,6 26,9 27,8 29,6
- N. de carc. par ch. dép. ds les Iamp. 21,4 23,0 25,1 24,0 27,3 26,5 24,9
- Résistance à froid 310,1 299,0 313,6 303,0 306,0 303,0 305,0
- Résistance à chaud 153,9 144,9 153,9 158,7 142,9 144,9 149,3
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- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- 169
- Lampes Cruto.
- Type A.
- 1 2 3 4 5 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 2,23 2,23 2,12 2,77 2,07 2,35
- Intensité moyenne sphérique 1,80 1,78 1,70 2,22 1,66 1,88
- Différence de potentiels aux homes . . . 50 50 50 50 50 50
- Courant en ampères 1,14 1,08 1,08 1,12 1,06 1,07
- | Puissance dépensée dans la lampe. . . . 57,0 54,0 54,0 56,0 53,0 53,5
- 1 Puissance en watts par carcel 31,7 30,3 31,8 25,2 31,3 28,4
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 23,2 24,1 23,1 29,2 23,5 25,9
- Résistance à froid 39,9 34,0 37,1 40,5 38,1 36,3
- Résistance à chaud 43,8 46,3 46,3 44,6 47,1 46,7
- Type B.
- 1 2 3 4 5 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 3,11 2,39 4,10 2,92 2,41 3,70
- Intensité moyenne sphérique 2,49 1,91 3,28 2,34 1,93 2,91
- Différence de potentiels aux bornes . . . 100 100 100 100 100 100
- Courant en ampères 1,10 1,06 1,15 1,10 1,06 1,14
- Puissance dépensée dans la lampe . . . 110 106 115 110 106 114
- Puissance en watts par carcel 44,2 55,5 35,1 47,0 54,9 38,5
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 16,6 13,2 20,9 ' 15,7 13,4 19,1
- Résistance à froid 70,0 77,0 69,7 76,5 76,1 73,1
- Résistance à chaud 90,9 94,2 86,9 90,9 94,2 87,6
- 22
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- 170
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampes Cruto.
- Type C.
- Intensité lumineuse horizontale en carcels................
- Intensité moyenne sphérique...............................
- Différence de potentiels aux bornes.......................
- Courant en ampères........................................
- Puissance dépensée dans la lampe..........................
- Puissance en watts par carcels............................
- Nombre de carcels par cheval dépensé dans les lampes . .
- Résistance à froid........................................
- Résistance à chaud........................................
- 4 2 3 4 5
- 3,04 4,88 2,90 3,36 2,86
- 2,42 4,50 2,32 2,69 2,29
- 400 4C0 400 400 400
- 4,40 4,00 4,03 4,42 4,40
- 440 400 403 442 140
- 43,4 66,6 45,2 44,6 48,0
- 46,2 44,0 46,3 47,7 4 3,2
- 68,1 90,5 78,6 72,4 70,6
- 90,9 too 93,2 89,3 90,9
- Type D.
- 4 2 3 4 5 6 i
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 3,54 3,09 3,28 3,83 3,90 3,37 |
- Intensité moyenne sphérique 2,81 2,47 2,62 3,06 3,12 2,70 !
- Différence de potentiels aux bornes . . . 100 4 00 4 00 400 4 00 400
- Courant en ampères 4,52 4,52 — 4,61 — 4,37
- Puissance dépensée dans la lampe. . . . 4 52 152 — 161 - 4 57
- Puissance en watts par earcel 54,4 61,4 — 52,6 — 58,1
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 43,6 42,0 — 44,0 — 42,7
- Résistance à froid 73,5 60,4 67,2 72,0 66,4 7 |
- Résistance à chaud 65,8 65,8 — 62,1 — 63,6
- Observation. — Les intensités de courant n’ont pas été relevées pour les lampes n° 3 et n° 5 du type D,
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-
- BÉSULTATS DES ESSAIS.
- 171
- Lampes Cruto.
- Type E.
- 1 '2 3 4 5 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 1,60 1,86 1,57 1,54 1,32 2,04
- Intensité moyenne sphérique 1,35 1,49 1,26 1,23 1,22 1,63
- Différence de potentiels aux bornes . . . oÜ oO 50 50 oO 50
- Courant en ampères 0,98 1,03 0,96 1,00 0,98 1,00
- Puissance dépensée dans la lampe . . . 49 52,5 48 50 49 50
- Puissance en watts par carcel 36,4 33,2 38,1 40,6 40,2 30,7
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 20,2 20,9 19,3 18,1 18,2 24,0
- Résistance à froid 40,7 38,1 43,1 45,2 38,0 46,1
- Résistance à chaud 51,0 47,6 52,1 50,0 51,0 50,0
- Type F.
- 1 2 3 4 5 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . 1,39 1,01 1,43 0,90 1,32 1,01
- Intensité moyenne sphérique 1,11 0,81 1,16 0,72 1,06 0,81
- Différence de potentiels aux bornes . . . 50 oO 50 50 50 50
- Courant en ampères 0,68 0,39 0,66 0,60 0,66 0,60
- Puissance dépensée dans la lampe . . . 34,0 29,5 33,0 30,0 33,0 30,0
- Puissance en watts par carcel 30,6 36,4 28,4 41,6 31,1 37,0
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 24,0 20,2 23,9 17,7 23,7 19,9
- Résistance à froid 57,2 69,3 52,6 56,1 53,0 57,5
- Résistance à chaud 73,5 84,7 75,7 83,3 73,7 83,3
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- 172
- RÉSULTATS DES ESSAIS.
- Lampes Cruto.
- Type O.
- 4 2 3 4 5 ( 6
- Intensité lumineuse horizontale en carcels . S,97 — 5,88 5,83 6,57 5,43
- Intensité moyenne sphérique 4,78 — 4,70 4,66 5,36 4,34
- Différence de potentiels aux bornes . . . 50 — ' 50 • 50 50 50
- Courant en ampères 2/27 — 2,22 2,26 2,35 2,21
- Puissance dépensée dans la lampe. . . . 413,5 — 441,0 413,0 447,5 440,5
- Puissance en watts par carcel 23,8 — 23,0 24,2 21,9 25,5
- Nombre de carcels par ch. dép. ds les lampes 30.9 — 31,2 30,4 33,6 29,0
- Résistance à froid 25,3 — 29,7 30,9 27,8 25,8
- j Résistance à chaud 22,0 — 22,4 22,4 21,2 22,6
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- RAPPORT SUR LES
- ESSAIS DES FILS DE BRONZE PHOSPHOREUX
- de l’Usine Montefiore, à Anderlecht,
- par M. E. ROUSSEAU.
- Le sous-comité chargé de procéder aux essais des fils de bronze phosphoreux, présentés par l’usine Montefiore, fut composé de MM. Rousseau, président, et L. Gody, membre, auxquels voulut bien s’adjoindre M. Boulvin, ingénieur des télégraphes.
- Les fils examinés par le sous-comité ont été pris au hasard parmi les échantillons exposés et comprenaient :
- 1° Quatre rouleaux de fils de haute conductibilité, ayant environ 5 millimètres de diamètre, pour éclairage électrique et transmission de force ;
- 2° Deux rouleaux de fil télégraphique d’environ 1,6 millimètre de diamètre;
- 3° Quatre rouleaux de fil téléphonique d’environ 5/4 de millimètre de diamètre.
- L’examen de ces fils comportait essentiellement un essai mécanique ayant pour objet de déterminer leur résistance à la traction et leur allongement, et un essai électrique servant à mesurer leur conductibilité comparativement à celle du cuivre pur, étalon Matthiessen.
- Ces essais ont amené le sous-comité à s’occuper incidemment de deux autres éléments dont la détermination a servi au calcul exact de la conductibilité électrique et de la résistance mécanique des fils : le premier est le coefficient d’accroissement de la résistance électrique des fils avec la température, dont la connaissance est nécessaire pour ramener à 0° les conductibilités mesurées à une température quelconque ; le second est la densité des fils, dont on se sert avantageusement pour calculer la section et le diamètre des fils minces, en en mesurant le poids et la longueur.
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- 174
- FILS POUR l’ÉCLAIBAGE.
- Fils de haute conductibilité, de 5 millimètres environ de diamètre, pour lumière électrique et transport de force.
- Vérification de la jauge.
- Les diamètres des fils de haute conductibilité employés pour éclairage électrique et transport de force, ont été mesurés au moyen d’une jauge à cadran, dont chaque division correspond à 0ram01 d’épaisseur. Pour vérifier l’exactitude de cette jauge, mise obligeamment à notre disposition par le directeur de l’usine Montefiore, et en corriger, le cas échéant, les indications, le sous-comité a eu recours à la méthode suivante :
- Le diamètre d’un fil de 0m50 de longueur (longueur déterminée au moyen d’un mètre étalon fourni par M. Ducretet et appartenant à l’Université de Bruxelles), fut mesuré à la jauge, de 10 en 10 centimètres, dans deux directions perpendiculaires. Ces mesures ont donné les résultats ci-dessous :
- 4re direction. 2e direction.
- 4mm 9 6 5mm0Q \
- 4mm952 4mm97 |
- 4mm95 4mm97 ! Diamètre moyen
- 4mm 9 5 4mm978 1 4mm963
- 4mm952 4mm 9 7 \
- 4mm95 4mm96 j
- Le volume du fil, calculé à l’aide de ces données, serait de 9672,7 millim. cubes, la température de la salle au moment des mesures étant de 18°.
- Le volume du même fil fut ensuite déterminé au moyen de deux pesées du fil, faites successivement dans l’air et dans l’eau distillée privée d’air par une ébullition prolongée. En outre, pour cette dernière pesée, de même que pour toutes les pesées faites dans l’eau auxquelles le comité a eu à procéder dans l’étude des fils télégraphiques ou téléphoniques, le bocal contenant l’eau et le fil a été placé sous le récipient d’une machine pneumatique, et l’eau maintenue en ébullition pendant un temps suffisant pour faire disparaître toute trace de bulle d’air qui aurait pu rester adhérente au fil.
- Ces pesées ont donné les résultats ci-dessous :
- Poids du fil dans l’air 87,3234 gr.
- Température de l’air 17°5
- Poids du fil dans l’eau 77,5451 gr.
- Température de l’eau 20°
- Perte de poids 9,7783 gr.
- En tenant compte des corrections résultant du poids de l’air déplacé et de la densité de l’eau à la température de 20°, on trouve pour le volume du fil à la tempé-
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-
- ESSAI MÉCANIQUE.
- 175
- rature de 20° : 9804,7 millimètres cubes. Le volume à 18°, résultant de cette donnée, serait 9803,6 millimètres cubes en prenant 0,000054 pour le coefficient de dilatation cubique du fil.
- Une seconde détermination ayant donné pour le volume du même fil, à la même température de 18" : 9802 millimètres cubes, on a pris la moyenne de ces deux résultats, c’est-à-dire 9802,8 millimètres cubes, comme représentant le volume du fil à 18°.
- La section moyenne du fil, calculée d’après ce résultat, est de 19,6056 millimètres carrés, et le diamètre moyen 4,996 millimètres.
- Le diamètre moyen mesuré à la jauge ayant été de 4mm963, il en résulte que les indications de la jauge pour les fils de ce diamètre ont dû être affectées d’une correction additive de 0mm033.
- Densité du fil.
- Les résultats des pesées faites dans l’air et dans l’eau donnent pour la densité du fil à la température de 18° : 8,91.
- Essai mécanique.
- La résistance à la traction offerte par les fils de 5 millimètres a été mesurée an moyen d’un banc dynamométrique de Kirkaldy, employé à l’établissement d’Anderlecbt ; l’exactitude des indications de cet instrument a été vérifiée par comparaison avec celles d’un dynamomètre de traction étalonné directement par le sous-comité.
- Pour obtenir avec plus de précision le diamètre des fils essayés, au point où avait lieu la rupture, nous avons, avant chaque essai mécanique, mesuré suivant deux directions perpendiculaires les diamètres de ces fils, de 10 en 10 centimètres, indiqué par des traits à l’encre les points où les mesures avaient été faites, et tenu note des diamètres correspondant à chacun des traits marqués. De la position du point de rupture par rapport à ces traits, il était facile de déduire le diamètre correspondant du fil.
- Dans une première série d’essais de résistance mécanique, les fils expérimentés ont été préalablement redressés au maillet pour la détermination de leur longueur dans une seconde série, les fils ont été redressés par une traction initiale de 245 kih et ramenés à une traction de 147 kilogs pour le mesurage de la longueur.
- Dans chaque série d’essais, les expériences ont été faites sur huit échantillons de fils pris aux deux extrémités de chacun des quatre rouleaux ; nous les désignerons par les numéros 1 et 2 pour le 1er rouleau, 3 et 4 pour le 2e, 5 et 6 pour le 3e, 7 et d pour le 4e rouleau.
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-
- 17G
- ESSAI MÉCANIQUE.
- RÉSULTATS DES ESSAIS MÉCANIQUES.
- Fils redressés au maillet.
- Diamètres des fils, mesurés de 10 en 10 centimètres dans deux directions perpendiculaires, avant l’essai mécanique. (Les nombres en noir donnent les diamètres dans le voisinage des points où la rupture a eu lieu.)
- Fil 1er rouleau. 2® rouleau.
- i° 1. Fil n° 2. Fil n° 3. Fil n° 4.
- 4,965 4,965 4,985 4,975 5,001 5,003 4,988 4,993
- 4,965 4,968 4,986 4,983 5,009 5,017 4,994 4,993
- 4,963 4,956 4,982 4,985 5,008 5,010 5,003 4,985
- 4,965 4,963 4,983 4,987 5,011 5,013 5,001 4,983
- 4,965 4,963 4,973 4,985 5,008 5,013 5,005 4,983
- 4,963 4,963 4,979 4,983 5,020 5,013 4,993 4,981
- 4,965 4,963 4,983 4,978 5,015 5,019 4,995 4,988
- 4,966 4,963 4,980 4,983 5,015 5,015 4,993 4,985
- 3e rouleau. 4e rouleau. a0 8.
- Fil n° 5. Fil n° 6. Fil n° 7. Fil:
- 5,051 5,043 5,013 5,015 5,022 5,015 5,043 5,033
- 5,052 5,053 5,020 5,013 5,005 5,004 5,041 5,031
- 5,050 5,053 5,023 5,015 5,014 5,014 5,043 5,033
- 5,045 5,044 5,024 5,012 5,015 4,999 5,045 5,025
- 5,033 5,045 5,011 5,000 5,017 5,001 5,041 5,033
- 5,042 5,045 5,013 5,006 5,023 5,002 5,035 5,025
- 5,049 5,043 5,003 5,001 5,013 5,005 5,043 5,025
- 5,047 5,043 5,005 5,005 5,016 5,013 5,043 5,035
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-
- FILS NON REDRESSÉS.
- 177
- Résistance à la traction.
- 1er rouleau. 2q rouleau. 3e rouleau. 4e rouleau.
- Fils essayés * . N°l. N°2. N°3. N°4. N°5. N°6. N°7. N°8.
- Longueur du fil essayé . . . 0*1,697 Om?697 0m6975 0m,692 0m,693 0m,697 0m,698 0m,699
- Diam. au point de rupture, m/m 4,965 4,984 5,002 4,994 5,039 5,002 5,009 5,037
- ' Section en m/mî 19,36 19,51 19,65 19,59 19,94 19,65 19,71 19,93
- Indication du banc .... 17,41 17,65 17,69 17,57 18,33 17,69 17,81 18,28
- Résistance à la rupture en kil. 853,09 864,85 866,81 860,93 898,17 866,81 872,69 895,72
- Résistance en kil. par m/m*. . 44,06 44,33 44,21 43,95 45,04 44,21 44,27 44,94
- Allongement maxim. en m/1» . 12,5 17,5 12,5 15,5 13,7' 16,2 17,7 17
- Fils non redressés.
- Diamètre des fils, mesuré de 10 en 10 centimètres, dans deux directions perpendiculaires, avant Vessai mécanique.
- 1er rouleau. 2e rouleau.
- Fil n° 1. Fil n° 2. Fil n° 3. Fil n° 4.
- 4,960 4,923 4,963 4,973 5,005 5,005 4,983 4,983
- 4,960 4,928 4,963 4,973 5,005 5,003 4,978 4,983
- 4,960 4,925 4,970 4,965 5,013 4,998 4,973 4,975
- 4,960 4,925 4,963 4,963 5,003 5,003 4,968 4,968
- 4,953 4,931 4,973 4,973 5,001 5,008 4,988 4,983
- 4,948 4,931 4,968 4,963 5,005 5,018 4,983 4,983
- 4,948 4,953 4,923 4,941 4,963 4,973 4,963 4,965 5,003 5,003 4,993 4,978
- 2;
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- 178
- FILS NON REDRESSÉS.
- 3e rouleau. 4® rouleau. 1 1
- Fil n® 5. Fil n° 6. Fil n° 7. Fil n° 8. 1
- 5,038 5,038 Le bout n° 6, présentant une paille 4,993 4,986 5,013 5,023
- 5,038 5,033 s’étendant sur une grande longueur, n’a pas été expérimenté. 4,993 4,993 5,023 5,023
- 5,038 5,033 4,993 4,993 5,028 5,023
- 5,033 5,028 4,995 5,003 5,028 5,023
- 5,043 5,025 4,993 5,003 5,015 5,015
- 5,043 5,038 4,983 4,993 5,003 5,008
- 5,043 5,033 4,993 5,003 5,023 5,013
- Résistance à la traction.
- 1er rouleau. 2e rouleau. 3e rouleau. 4® rouleau.
- Fils essayés N° 1. N°2. N° 3. N°4. Nc 5. N-6. N°7. N°8.
- Longueur du fil essayé . . . 0m,719 0^,707 0m,755 0m,705 0ni7065 77 0^,706 Om.705
- Diam. au point de rupture, m/m. 4,935 4,966 5,004 4,970 5,035 77 4,989 5,012
- Section en m/m2 19,13 19,37 19,67 19,40 19,91 77 19,55 19,73
- Indication du banc .... 17,58 17,80 17,84 17,65 18,46 77 17,78 18,17
- Résistance à la rupture en kil. 861,42 872,20 874,16 864,85 904,54 77 871,22 889,33
- Résistance en kil. par m/m2 . 45,03 45,03 44,44 44,58 45,43 77 44,56 45,07
- Allongement maxim. en m/m . 16,2 18,6 16,9 15,6 17,2 77 17,3 16
- Les fils nos 1 et 2 ayant été cassés dans la pince, les essais ont été recommencés snr des bouts voisins que nous ^désignerons par 1 bis et 2bis, et ont donné les résultats suivants :
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- ESSAI ÉLECTRIQUE.
- 179
- Diamètre des /ils 1 bis et 2 bis, ! mesuré de U) en 10 centimètres avant l'essai mécanique. Fil 1 bis | Fil 'Ibis Résistance à la traction.
- 4,968 4,933 4,973 4,963 Fils essayés N° Ibis Nu25iJ
- 4,960 4,931 4,963 4,958 Longueur du fil essayé . . 0^,715 Om 719
- j 4,963 4,923 4,963 4,953 Diam. au point de rupture,m/m 4,940 4,955
- 4,968 4,921 4,953 4,954 Section en m/m^ 19,17 19,28
- | 4,953 4,921 4,963 4,948 Indication du banc .... 17,60 17,79
- | 4,963 4,931 4,963 4,963 Résistance à la rupture en kil. 862,40 871,71
- 4,968 4,923 4,953 4,963 Résistance en kil. par m(m^ . 44,98 45,26
- 4,958 4,923 4,958 4,968 Allongement maxim. en m/m. 17 17,4
- En mettant en regard l’une de l’antre les résistances à la traction par millimètre carré pour les fils redressés au maillet et pour les fils non redressés, on obtient les résultats suivants :
- Résistance à la rupture en kil. par millim. carré.
- Numéros des fils. Fils redressés au maillet. Fils non redressés.
- 1 44,06 44,98
- 2 44,33 45,26
- 3 44,21 44,44
- 4 43,95 44,58
- 5 45,04 45,43
- 6 44,21 (non mesuré)
- 7 44,27 44,56
- 8 44,94 45,07
- On voit donc que dans tous les essais la résistance à la rupture par traction a
- un peu plus grande pour les fils non redressés que pour les fils redressés
- au maillet.
- Pour les premiers la résistance a varié, pour les divers échantillons soumis aux essais, de 44,44 kil. à 45,43 kil. et la valeur moyenne est de 44,9 kil.
- ESSAI ÉLECTRIQUE.
- Le sous-comité ne possédant pas d’instrument pour la mesure de résistances électriques aussi faibles que celles des fils expérimentés, les déterminations relatives à la conductibilité électrique ont été faites à l’Institut électro-technique Montefiore,
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- 180
- FILS TÉLÉGRAPHIQUES ET TÉLÉPHONIQUES,
- au moyen du pont double de Thomson, sur huit bouts de fils pris aux extrémités des quatre rouleaux expérimentés, et immédiatement à la suite des bouts choisis pour les essais mécaniques.
- Les mesures faites au laboratoire de cet institut sont consignées dans le tableau ci-dessous.
- Mesures électriques faites au laboratoire de VInstitut électro-technique Montefiore.
- Fils essayés N°l. N°2. N°3. N°4. N°5. N°6. N°7. N°8.
- Longueur du fil 0m,50 0m,50 0m,50 0m,50 0m,50 0m.50 0m,50 0m,50
- Diamètre moyen en m/m . . . 4,968 4,980 5,018 4,993 5,059 5,022 5,005 5,036
- Résistance à 20° 0 (microhms) . 449,4 448,4 436,4 442.4 436,4 443,3 440,4 434,4
- Résistance à 0° 417,0 411,5 404,9 410,5 404,9 411,5 408,7 403,1
- Résist. d’un fil cuivre de mêmes longueur et section.... 412,1 410,1 403,9 407,9 397,4 403,3 406,0 400,9
- Conduct. par rapport au cuivre pur (étalon Matthiessen) . . 0,9882 0,9966 0,9975 0,9937 0,9815 0,9801 0,9934 0,9945
- La conductibilité électrique rapportée au cuivre pur (étalon Matthiessen), est comprise, pour les divers échantillons expérimentés, entre 98,01 et 99,75 0/o.
- FILS TÉLÉGRAPHIQUES ET TÉLÉPHONIQUES.
- Marche suivie dans les expériences.
- La marche suivante a été adoptée dans les essais électriques et mécaniques des fils téléphoniques et télégraphiques :
- 1° On déterminait au moyen du pont d’Elliot, et en opérant successivement sur deux bouts pris aux extrémités de chaque rouleau, une longueur de fil dont la résistance électrique était égale à celle d’un fil étalon de Matthiessen, de 1 mètre de longueur, pesant un gramme.
- On notait la température de la boîte et celle de l’air pendant l’essai; la première variant plus lentement que la seconde, ces deux températures ont présenté en général entre elles une légère différence.
- 2° Les longueurs des fils définies ci-dessus étaient mesurées directement. A cet effet, ces fils étaient tendus au-dessus d’une table portant, de mètre en mètre, des
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- CALCUL DE LA CONDUCTIBILITÉ RELATIVE DES FILS.
- 181
- plaques de laiton sur chacune desquelles était tracé un trait mince. La vérification et la correction des indications données au moyen de ces traits avait été faite préalablement au moyen du mètre étalon de la maison Ducretet, et les traits retracés à des équidistances de 1 mètre.
- L’un des bouts du fil était serré entre deux plaques terminées par des bords plans perpendiculaires à la longueur de la table, l’extrémité du fil affleurant le plan commun des deux bords extérieurs qui correspondait exactement au zéro de la graduation. L’autre bout était serré, à une petite distance de son extrémité, entre les mâchoires d’une pince qui servait à le tendre, et la distance de l’extrémité libre au point de repère voisin de la table mesurée au moyen du mètre étalon.
- 3° Les fils à essayer étant trop minces pour que le diamètre moyen pût en être déterminé avec une précision suffisante au moyen de la jauge, on a déduit ce diamètre, ainsi que la section moyenne, du volume du fil, volume que l’on a calculé pour chacune des prises d’essais, par les résultats des pesées faites dans l’air et dans l’eau.
- Ces dernières déterminations ont permis d’évaluer la densité de tous les fils expérimentés. Pour les fils télégraphiques, cette densité, à la température de l’expérience, a été de 8,91 de même que pour les fils de 5 millimètres de diamètre ; pour les fils téléphoniques de conductibilités variées soumis aux essais, elle est restée comprise entre 8,90 et 8,92.
- 4° La résistance à la traction des fils téléphoniques a été déterminée par l’essai de trois fragments de chaque fil ; pour Fessai de la résistance mécanique des fils télégraphiques, on a opéré sur quatre fragments de chacune des prises d’essai.
- Calcul de la conductibilité relative des fils expérimentés.
- En désignant par t la température de la boîte d’Elliott au moment de l’essai électrique d’un fil, par JR la résistance à 0° du fil étalon de Matthiessen de 1 mètre de longueur, pesant un gramme, employé dans cette boîte, et par a le coefficient d’augmentation de la résistance du cuivre pur avec la température, on a pour la résistance électrique r de la prise d’essai à la température de l’expérience :
- r — JR (1 -}- a t).
- La résistance ra du même fil à la température de 0° s’obtiendrait en divisant l’expression ci-dessus par 1 -}- (3 t, t' étant la température du fil au moment de l’essai et (3 le coefficient d’augmentation de la résistance électrique avec la température pour le fil expérimenté.
- Connaissant, au moyen des déterminations exposées plus haut, la longueur et la section de ce fil, il est facile de calculer la résistance rc à 0° d’un fil de cuivre pur
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- 182
- COEFFICIENT D’AUGMENTATION DE RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE.
- de même longueur et de même section, et d’en déduire la conductibilité relative
- du fil essayé par rapport à la conductibilité du cuivre étalon de la boîte d’Elliott, à la température de 0°.
- En admettant, ce qui est très sensiblement exa.ct pour tous les fils expérimentés, que la densité du fil étalon soit égale à la densité du fil essayé, et en
- p
- désignant par l la longueur et parp le poids de ce dernier, on a rc — R -, et par suite:
- vc___(1 -f- PO
- r0 p 1 + a £
- Pour effectuer les calculs nous avons pris a = 0,00388. Quant au coefficient (j dont la valeur ne nous était pas connue par des expériences antérieures, il a été évalué, pour un bout de chaque rouleau, au moyen du procédé ci-dessous décrit, proposé par l’auteur du présent rapport, et qui sans être d’une extrême précision, a donné des résultats d’une concordance satisfaisante, et nous a paru suffisamment exact pour l’objet que nous avions en vue.
- Détermination du coefficient d’augmentation de la résistance électrique des fils avec la température.
- Méthode employée.
- Le fil dont on avait à déterminer le coefficient d’accroissement de la résistance électrique était divisé en deux parties ayant à peu près la même longueur, d’environ 4 mètres, et enroulées en boudins ; ces deux moitiés, B C et CD étaient reliées aux extrémités des deux branches de proportion AB et AD d’un pont de "Wheat-stone de la maison Elliott, branches à chacune desquelles on donnait une résistance de 10 ohms. Suivant les résistances relatives de B C et de CD l’une ou l’autre A des deux branches de proportion, par exemple A B, était shuntée par le rhéostat du pont de Wheatstone employé.
- Les communications du pont avec la pile P et avec le galvanomètre C étant établies à la manière ordinaire, on a, lorsque la *lg' 90‘
- déviation du galvanomètre est égale à zéro, la relation suivante entre les résistances c et d des deux moitiés du fil essayé, les résistances a et b des deux branches de
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- COEFFICIENT D’AUGMENTATION DE RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE.
- 183
- proportion A B et AD, et la résistance R dn rhéostat :
- R
- c ° R -f- a d = b ’
- et, en y remplaçant a et b par 10 :
- c R
- d^RT+ÏÔ *
- La résistance dn fil de communication AME a été considérée comme négligeable par rapport à la résistance du rhéostat formant shunt, celle-ci ayant été, dans tous les essais, de plusieurs centaines d’ohms.
- Les deux moitiés c et d du fil étant plongées dans deux bocaux pleins d’huile de pétrole, de 10 litres de capacité chacun environ, à des températures différant de quelques degrés, on faisait varier la résistance R de manière à amener le galvanomètre à zéro. Deux observateurs relevaient aussitôt les températures de l’huile dans les deux bocaux, températures qui ne variaient qu’avec une certaine lenteur à cause de la grande capacité des bocaux employés, et qui étaient mesurées au moyen de deux thermomètres très concordants divisés en dixièmes de degré. Les deux bocaux étant substitués l’un à l’autre, et la différence des températures des deux moitiés du fil essayé étant dès lors établie en sens inverse, on procédait à une nouvelle détermination de la résistance qu’il fallait donner au rhéostat pour amener le galvanomètre à zéro, ainsi que des températures auxquelles se trouvaient alors les deux moitiés du fil.
- Pour montrer comment on a, de ces données, déduit le coefficient d’augmentation de la résistance électrique du fil, je distinguerai deux cas : 1° celui où, dans les deux expériences, il faut shunter la même branche de proportion, a par exemple, pour amener le galvanomètre à zéro ; 2° le cas où il faut, dans l’une des déterminations, shunter la branche a, et dans l’autre la branche b.
- 1er cas. — Soit, dans la première expérience, t la température de la moitié c, t' la température de la moitié d, R la résistance qu’il faut donner au rhéostat formant shunt pour amener le galvanomètre à zéro ; soit de même, dans la 2e expérience 6 et 0' respectivement les températures des parties c et d du fil, et R' la résistance du rhéostat ; on aura, en désignant par r la résistance à 0° de la branche c, par r la résistance à 0° de la branche d, et par x le coefficient d’accroissement de la résistance électrique du fil essayé :
- r (1 -j- x t) _ R r' (l-\-x t') ~ R-\-10
- r (1 —j- x 6) R r’ (1 -f- xf) = .R'+ 10 ’
- d’où
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- 184
- VARIATION DES RÉSISTANCES ÉLECTRIQUES DES EILS.
- (1 + x t) (1 4- x 9') R (# -f 10)
- (l -t x t') (1 -f- x 8) R (R 4-10)
- [1 + x (t+ 0') -fa* H'] (10 R RR) = [1 + a (f + 9) + a2 f 6] (10 R -f RR) .
- Cette équation étant du second degré, nous avons employé, pour en déduire la valeur de x, la méthode des approximations successives.
- On en tire :
- 10 (R — R)
- x ~ (t -p 0' + x £9') (R R -f 10 R) — (if + 9 4- x t' 9)(# R + 10 #) ’ équation qui donne une première valeur approximative a de x, que l’on obtient en négligeant dans le dénominateur les termes xt%' et x f 9 dont la valeur est très faible relativement aux termes £+9' et f 4- 9, à cause de la petitesse du coefficient x7 d’où résulte l’équation :
- 10 (R—R)
- a — (£ + 9') (R R -t- 10 R) — (f 4- 9) (.R R 4- 10 R) ’
- on substitue ensuite cette valeur a à la place de x dans le dénominateur du deuxième membre de l’équation à résoudre, ce qui donne pour x la valeur :
- 10 (R — R)
- x 8=5 (t + 9' 4- a £9') (R R -4- 10 R) — (f 4- 9 4- a £ 9) (R R + 10 (B) dont la différence avec la valeur exacte de x est inférieure aux erreurs d’observations.
- 2e cas. — En adoptant les mêmes notations, et en remarquant que dans ce second cas la résistance R' est employée comme shunt de la branche b du pont, on a
- r (1 4- x t) R r' (1 + "x t1) = R + 10 r( 1 -h x B) _ R' 4-10 r (1 + x 9') R (1 + x t) (1 + x 9') R R
- dou (1 4- oc t ) (1 + X 9) ~ (R +10) (R -f 10)
- (1 4- x f) (1 + a 9') (.R + 10) (.R +10) =- (1 + x f) (1 + x 9) R R CB+ 10) (# + 10) +a+4-ff -Hc*8') (#+10) (# + 10) = ## + 2c (f+ 0 + ^9) RR'
- ___ 10 R + 10 R + 100
- X ~~ W + 9 + se t 9) R R' — (t + 9' + x tV) (R 4- 10) (# + 10)
- équation que l’on traite ainsi qu’il a été dit plus haut.
- Résultats des expériences sur la variation des résistances électriques des fils de bronze phosphoreux produite par les
- changements de température.
- Les expériences ayant pour objet la détermination du coefficient x ont été faites sur quatre échantillons de fil téléphonique pris sur les quatre rouleaux, à proximité des bouts de fil que nous avons désignés par les numéros 1, 3, 5 et 7.
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- VARIATION DES RÉSISTANCES ÉLECTRIQUES DES FILS.
- 185
- Fil n° 1.
- pce expérience. t — 20 t' = 14 G = 14,1 G' = 19,8
- B = 1326 w .5' = 452 u
- d’où x — 0,00125.
- 2« expérience. t = 14,2 *'=19,75 G = 19,65 G'= 14,35
- B = 457 w B = 1067 (o
- d’où x — 0,00115.
- 3* expérience. * = 19,3 *'=14,75 G = 14,75 G' = 19,3
- 22 = 986 w B = 483 w
- d’où x = 0,00116.
- La valeur moyenne du coefficient x, résultant des trois expériences, est 0,00119 pour le fil n° 1.
- Fil n° 3.
- lre expérience.
- 2e expérience.
- 3e expérience.
- * = 15 *' = 19,1 G =19,05
- B — 638 w B = 1723w
- d’où x — 0,00125. '
- * = 18,9 t — 15,4 G = 15,5
- Il = 1548 w B — 665 to
- d’où x = 0,00126.
- t = 15,6 t' = 18,9 G = 18,85 B = 675 w if = 1449 w
- d’où x — 0,00124.
- Valeur moyenne résultant des trois expériences x = 0,00125.
- G' = 15,15
- G' = 18,9
- G' = 15,7
- Fil n° 5.
- ire expérience. * = 19,5 *' = 14,6 G = 14,85
- B = 783 w 22' = 401 w
- d’où x = 0,00128.
- 2" expérience. * =19,35 *' = 15 G = 15,2
- 22= 711 w 22' = 392 w
- d’où æ = 0,00136.
- 3e expérience. * = 20,8 *' = 13,5 G i = 13,7
- 22 = 887 w 22' = 348 w
- d’où x=> 0,00122.
- Moyenne des trois essais x = 0,00128.
- G'= 19,5
- G' = 19,3
- '= 20,45
- 2i
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- 186
- FILS TÉLÉGRAPHIQUES.
- Fil n° 7.
- 1™ expérience. t = 18,8 t = 15,8 8 =16
- R = 896 w R = 514 w
- d’où x = 0,00147.
- 2e expérience. t = 16,1 t = 18,7 8 = 18,7
- R = 520 w R1 — 786 (x>
- d’où x = 0,00128.
- 3e expérience. t = 21,85 t’ = 16,4 8 = 16,5
- R = 1106 w R’ = 427 w
- d’où x — 0,00138.
- Moyenne des trois essais x — 0,00138.
- 8' = 18,8
- 0' = 16,2
- 8'= 21,6
- On remarquera que le fil n° 1 qui a la plus faible conductibilité est aussi, comme il était permis de le prévoir, celui pour lequel le coefficient d’accroissement de la résistance électrique 0,00119 a la plus petite valeur; les deux fils n° 3 et n° 5 qui ont des conductibilités électriques peu différentes ont aussi des coefficients à peu près égaux 0,00125 et 0,00128; enfin la valeur la plus forte du coefficient (0,00138) correspond au fil n° 7 qui est aussi le plus conducteur.
- Par suite des causes d’erreurs qui peuvent affecter la détermination des températures des deux branches c et d de chacun des fils essayés, erreurs dont l’importance relative est d’autant plus grande que la différence de ces températures est toujours restée assez faible, les expériences que nous venons de rapporter ne comportent pas une précision permettant de déterminer trois chiffres significatifs du coefficient cherché. Toutefois elles nous semblent suffisantes pour admettre que, en se bornant à deux chiffres, le coefficient d’accroissement de la résistance électrique peut être représenté assez exactement par 0,0012 pour le fil n° 1 appartenant au premier rouleau ; par 0,0013 pour les fils n° 3 et n° 5 appartenant au deuxième et au troisième rouleau ; et par 0,0014 pour le fil n° 7 appartenant au quatrième rouleau. Ce sont ces valeurs approximatives que nous avons adoptées pour ramener à 0° la conductibilité des fils essayés.
- Fils télégraphiques.
- Trois essais faits sur un échantillon pris à l’un des rouleaux présentés ont donné les résultats ci-dessous :
- lre expérience. t= 17,2 t' = 19,25 0 = 19,05 8' = 17,4
- R = 533 w R = 1957 w
- d’où
- x = 0,00389.
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- FILS TÉLÉPHONIQUES.
- 187
- 2e expérience.
- t = 12,7 B = 446 gj
- t' - 14,9 G - 15,1 B = 1565 w
- G' = 13,15
- d’où x — 0,00400.
- 3e expérience. t = 13,9 t' — 20,05 G = 19,8 G' = 14,25
- B = 1200 w B’ = 278 w
- Dans cette troisième expérience, les deux branches de proportion ont été successivement shuntées, le shunt B correspond à la branche a et le shunt B’ à la branche b.
- On en déduit x — 0,00394.
- La valeur moyenne déduite des trois essais serait 0,00394. Elle diffère fort peu de la valeur admise pour le coefficient d’accroissement de la résistance du cuivre pur, dont la conductibilité est du reste à peu près la même.
- Dans les calculs de réduction à 0° des conductibilités des fils essayés, nous avons donc admis, pour ces fils de haute conductibilité, de même que pour les fils de 5 millimètres, que le coefficient d’augmentation de la résistance avait la même valeur que pour le cuivre pur.
- RÉSULTATS DES
- ESSAIS ÉLECTRIQUES ET MÉCANIQUES DES FILS MINCES.
- Fils téléphoniques.
- 1er ROÛLEAU.
- Essai électrique et détermination de la densité.
- Longueur du fil ayant une résistance égale à celle du Pii n° 1 Pii n° 2
- fil étalon de la boîte - 8“,084 2^,882
- Température de la boîte . . . . • 14°5 14°7
- Température de l’air 15°7 15°5
- Poids du fil dans l’air 35,883 gr. 31,9115 gr.
- Poids du fil dans l’eau 31,8627 gr. 28,340 gr.
- Température de l’air 14°7 15°2
- Température de l’eau • • 18° 17°5
- Densité 8,91 8,91
- Section moyenne (millim. carrés) 1,303 1,242
- Diamètre moyen (millim.) . . 1,288 1,257
- Résistance à 0° en ohms 0,1476 0,1478
- Résist. d’un fil de cuivre de mêmes long, et section à 0° 0,03782 0,03708
- Conductibilité par rapport au fil de cuivre étalon . .. 0,256 0,251
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- 188
- FILS TÉLÉPHONIQUES.
- Essai mécanique.
- Fils essayés D V> Ie 2a 2’> 2°
- Longueur du fil 0,73 0,716 0,6645 0,6855 0,70 0,6845
- Section en millim. carrés . . . 1,303 1,303 1,303 1,242 1,242 1,242
- Diamètre en millim 1,288 1,288 1,288 1,257 1,257 1,257
- Indication du banc 16,01 16,4 16,13 15,00 15,37 15,22
- Résistance à la rupture en kilog. 112,07 114,8 112,91 105,00 107,59 106,54
- Résist. en kilog. par millim. carré 86,01 88,10 86,66 84,54 86,6 85,78
- Allongement maximum (millim.) 10,2 10,5 9,2 10,2 10,3 9,9
- Allongement par mètre. . . . 13,7 14,6 13,8 14,8 15,0 14,4
- Les fils lft, Ie , 2 ' et 2* se sont cassés dans la pince.
- 2e ROULEAU.
- Essai électrique et détermination de la densité.
- Longueur du fil ayant une résistance égale à celle du Fil n° 3 Fil n° 4
- fil étalon de la boîte 3m ,4567 3m,4558
- Température de la boîte 14°7 14°7
- Température de l’air 13°5 14°8
- Poids du fil dans l’air 40,1997 gr. 39,1279 gr.
- Poids du fil dans l’eau 35,6985 gr. 34,7515 gr.
- Température de l’air 14°7 16°4
- Température de l’eau . 18°5 18°5
- Densité 8,912 8,919
- Section moyenne (mill. carrés) 1,305 1,269
- Diamètre moyen (millim.) 1,289 1,271
- Résistance à 0° en ohms 0,1478 0,1478
- Résist. d’un fil de cuivre de mêmes long, et section à 0° 0,04236 0,04351
- Conductibilité par rapport au fil de cuivre étalon . . 0,287 0,294
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- FILS TÉLÉPHONIQUES.
- 189
- Essai mécanique.
- Fils essayés 3» 3* 3e 4a 4P 4e
- Longueur du fil 0,701 0,7135 0,740 0,6522 0,667 0,6795
- Section en millim. carrés . . . 1,305 1,305 1,305 1,269 1,269 1,269
- Diamètre en millim 1,289 1,289 1,289 1,271 1,271 1,271
- Indication du banc 15,52 15,22 15,22 14,88 14,88 14,74
- Résistance à la rupture en kilog. 108,64 106,54 106,54 104,16 104,16 103,18
- Résist. en kilog. par millim. carré 83,25 81,64 81,64 82,08 81,31 81,31
- Allongement maximum (millim.) 10,6 10,4 9,5 11,4 10,9 10,5
- Allongement par mètre . . . 15,1 14,6 12,8 17,5 16,3 15,4
- Les fils 3a, 36 , 3e , 4“ et 4e se sont cassés dans la pince.
- 3e ROULEAU.
- Essai électrique et détermination de la densité.
- Longueur du fil ayant une résistance égale à celle du Fil n° 5. Fil n° 6.
- fil étalon de la boîte 3m,4225 3m,363
- Température de la boîte 14°3 14°3
- Température de l’air 15°7 15°9
- Poids du fil dans l’air 40,1267 gr. 37,9141 gr.
- Poids du fil dans l’eau 35,6251 gr. 33,6743 gr.
- Température de l’air 16°7 17°9
- Température de l’eau 13° 19°5
- Densité 8,90 8,919
- Section moyenne (millim. carrés) 1,317 1,264
- Diamètre moyen (en millim.) 1,294 1,268
- Résistance à 0° en ohms 0,1474 0,1474
- Résist. d’un fil de cuivre de mêmes long, et section à 0° 0,04152 0,04251
- Conductibilité par rapport au fil de cuivre étalon . . 0,282 0,288
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- 190
- FILS TÉLÉPHONIQUES.
- Essai mécanique.
- Fils essayés 5» 5^ 5» 6‘ 6* 6e
- Longueur du fil 0,6905 0,705 0,718 0,7355 0,7485 0,764
- Section en millim. carrés . . . 1,317 1,317 1,317 1,264 1,264 1,264
- Diamètre en millim 1,294 1,294 1,294 1,268 1,268 1,268
- Indication du banc 15,99 15,60 15,78 14,71 15,14 14,90
- Résistance à la rupture en kilog. 111,93 109,20 110,46 102,97 105,98 104,30
- Résist. en kilog. par millim. carré 84,99 82,92 83,87 81,46 83,84 82,52
- Allongement maximum (millim.) 8,5 8,0 9,7 7,7 8,0 9,0
- Allongement par mètre . . . 12,3 11,3 13,5 10,5 10,7 12,0
- Les fils 5'*, 54 et 64 se sont cassés dans la pince.
- 4e BOULEAU.
- Essai électrique et détermination de la densité.
- Longueur du fil ayant une résistance égale à celle du Fil n<> 7 Fil no 8
- fil étalon de la boîte 3m, 3125 3m,450
- Température de la boîte *14o5 14o5
- 1 Température de l’air 15o6 14°7
- Poids du fil dans l’air 35,9958 gr. 38,985 gr.
- Poids du fil dans l’eau 31,9673 gr. 84,6267 gr.
- Température de l’air 16o3 15o9
- Température de l’eau 13o9 21o
- Densité | 8,92 8,919
- Section moyenne (millim. carrés) ........ 1,218 1,267
- Diamètre moyen (en millim.) 1,245 1,270
- Résistance à 0° en ohms 0,1476 0,1477
- Résist. d’un fil de cuivre de mêmes long, et section à 0° 0,04346 0,04351
- Conductibilité par rapport au fil de cuivre étalon . . 0,294 0,295
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-
- FILS TÉLÉGRAPHIQUES.
- 191
- Essai mécanique.
- Fils essayés 7" lb 7e 8» 8> 8e
- Longueur du fil 0,7135 0,7552 0,7745 0,792 0,6915 0,7112
- Section en millim. carrés. . 1,218 1,218 1,218 1,267 1,267 1,267
- Diamètre en millim 1,245 1,245 1,245 1,270 1,270 1,270
- Indication du banc 14,18 14,10 14,43 15,00 14,95 15,11
- Résistance à la rupture en kilog. 99,26 98,70 101,01 105,00 104,65 105,77
- Résist. en kilog. par millim. carré 81,5 81,0 82,9 82,8 82,5 83,4
- Allongement maximum (millim.) 7,9 non mes. 9,5 11,8 10,5 10,5
- Allongement par mètre . . . 10,6 J? 12,2 14,9 15,2 14,8
- Les fils 1° et 8'' se sont cassés dans la pince.
- Fils télégraphiques.
- Détermination de la densité.
- 1er rouleau. 2® rouleau.
- Poids du fil dans l’air. 39,2783 gr. 39,4111 gr.
- Température de l’air 19°3 19°2
- Poids du fil dans l’eau 34,884 gr. 35,000 gr.
- Température de l’eau 21° 21®
- Densité 8,91 8,91
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- 192
- FILS TÉLÉGRAPHIQUES.
- 1er ROULEAU.
- Essai électrique.
- Longueur du fil ayant une résistance égale à celle du Fil n» 1 Fil no 2
- fil étalon de la boîte 17m,842 18m,212
- Température de la boîte 15«7 14o8
- Température de l’air 16° 16o5
- Poids du fil dans l’air 321,3883 gr. 334,8964 gr.
- Température de l’air au moment de la pesée .... I704 18°5
- Section moyenne du fil (millim. carrés) 2,022 2,064
- Diamètre moyen en millim 1,604 1,621
- Résistance à 0° en ohms 0,1422 ' 0,1415
- Résist. d’un fil de cuivre de mêmes long, et section à 0° 0,1410 0,1410
- Conductibilité par rapport au fil de cuivre étalon . . 0,991 0,996
- Essai mécanique.
- Fils essayés................
- Longueur du fil.............
- Section en millim. carrés . .
- Diamètre en millim. . . .
- Indication du banc . . . .
- Résist. à la rupture en kilog. Résist. en kilog. par mill.carré Allong. maximum (millim.) . Allongement par mètre . .
- 1“ 1* Ie 1 d
- 0,731 0,6955 0,710 0,671
- 2,022 2,022 2,022 2,022
- 1,604 1,604 1,604 1,604
- 13,98 13,88 13,725 13,85
- 97,86 97,16 96,075 96,95
- 48,4 48,1 47,5 48,0
- 10,9 10,1 9,7 9,5
- 14,9 14,5 13,7 14,1
- 2“ 2* 2e
- 0,7112 0,6942 0,707 0,6965
- 2,064 2,064 2,064 2,064
- 1,621 1,621 1,621 1,621
- 13,53 14,05 13,95 14,02
- 94,71 98,35 97,65 98,14
- 45,9 47,6 47,3 47,5
- 10,5 11,0 9,9 11,0
- 14,8 15,8 14,0 15,8
- Observation. — Le fil n° Ie s’est cassé dans la pince.
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- FILS TÉLÉGRAPHIQUES.
- 193
- 2e ROULEAU. Essai électrique.
- ‘ Longueur du fil ayant une résistance égale à celle du Fil n° 3 Fil n«> 4
- fil étalon de la boîte 17m,573 18m,218
- Température de la boîte 12o8 13°2
- Température de l’air 14o 14o5
- Poids du fil dans l’air 312,0706 gr. 334,9531 gr.
- Température de l’air au moment de la pesée .... 15o7 15o7
- Section moyenne du fil (millim. carrés) 1,994 2,064
- Diamètre moyen en millim 1,593 1,621
- Résistance à 0° en obms 0,1418 0,1417
- Résist. d’un fil de cuivre de mêmes long, et section à 0° 0,1408 0,1410
- Conductibilité par rapport au fil de cuivre étalon . . 0,993 0,995
- Essai mécanique.
- Fils essayés............
- Longueur du fil..........
- Section en millim. carrés . Diamètre en millim. Indication du banc .... Itésist. à la rupture en kilog. Résist. en kilog. par mill.carré Allong. maximum (millim.) . Allongement par mètre . .
- 3* 3h 3e 3l
- 0,695 0,705 0,719 0,717
- 1.994 1,994 1,994 1,994
- 1,593 1,593 1,593 1,593
- 13,91 14,08 14,13 13,45
- 97,37 98,56 98,91 94,15
- 48,8 49,4 49,6 47,3
- 8,0 9,7 9,0 10,5
- 11,5 13,7 12,5 14,6
- ^jja 44 4e 4 *
- 0,6935 0,696 0,702 0,695
- 2,064 2,064 2,064 2,064
- 1,621 1,621 1,621 1,621
- 13,33 14,30 13,90 14,21
- 93,31 100,10 97,30 99,47
- 45,2 48,5 47,1 48,2
- 6,5 9,5 9,2 10,0
- 9,4 13,6 13,1 14,4
- Observation. Le fil n° 3e s’est cassé dans la pince; le fil n° 4“ s’est cassé aune paille.
- 23
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- ACCUMULATEURS A GRILLES
- présentés par la société l’Electrique de Bruxelles (système Julien).
- Essais exécutés à l’Institut Électro-technique de Liège, par M. Eric Gérard, assisté de M. L. Zunini.
- La société l’Electrique a soumis à l’examen du Comité une batterie de 24 petits éléments secondaires du système Julien, fabriqués dans le courant de mai 1885. Cette pile a fonctionné à l’Exposition d’Anvers où elle servait à alimenter un groupe de lampes à incandescence que l’on allumait dans les moments d’affluence. Il n’a pas été tenu compte du service de ces accumulateurs antérieurement à l’époque où ils ont été présentés au Comité ; à ce moment, ils paraissaient en excellent état.
- Considérant le peu de temps dont il disposait, le Comité s’est vu dans l’impossibilité de procéder aux essais à l’Exposition même, il a remis ce soin à M. Eric Grerard. Les expériences effectuées à l’Institut Electro-tecbnique.de Liège ont duré du 25 janvier au 9 avril 1886. Après vingt charges et décharges, les électrodes ont été retirées des éléments en bon état de conservation.
- Description des éléments. — Chaque élément comprend 7 plaques positives et 6 plaques négatives de 9 cent, de haut sur 11 de large et 0,25 cent, d’épaisseur. Les supports de la matière active, en forme de grille, sont composés de plomb, d’antimoine et de mercure, suivant une proportion combinée par M. Julien dans le but d’empêcher la détérioration des grilles pendant le fonctionnement de la pile. Les grilles, dont les trous ont environ 0,6 cent, de côté, sont remplies d’oxydes de plomb, de minium et de litharge, à raison de 80 grammes pour chaque plaque positive, et de 85 grammes pour chaque plaque négative.
- Les plaques de même polarité étaient réunies à l’aide d’un fil de cuivre étamé, recouvert de vernis. Ce mode d’attache a été reconnu défectueux par suite de la formation, au-dessus des anodes, de sels de cuivre qui ne tardent pas à ronger complètement le fil de connexion. On peut éviter cet inconvénient en réunissant les électrodes à l’aide de lames de plomb.
- Les vases contenant les éléments sont en ébonite. Chaque récipient, pesant 0,765 kilogr., est divisé par une cloison en deux compartiments renfermant chacun
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- ACCUMULATEURS A GRILLES.
- 195
- un élément et dans lesquels on verse 0,815 kilog. d’eau acidulée à raison de 15 parties d’acide sulfurique marquant 1,84 au d eu si mètre.
- Voici le détail des poids d’un double élément prêt à fonctionner : récipient 0,765 kilog.
- 14 plaques positives (après décharge) 3,460
- 12 plaques négatives „ 2,590
- eau acidulée 1,630
- 8,455
- Méthode d’essai. — Les essais ont eu lieu au cours de vingt charges et décharges, espacées dans une période d’environ deux mois et demi. Le chargement des accumulateurs a été effectué à l’aide d’une machine Edison de petites dimensions à excitation dérivée, mise en marche au moyen d’un moteur hydraulique rotatif d’une grande régularité d’allure. Le déchargement s’opérait sur un rhéostat industriel composé de .boudins en fil de fer de 3 millim. de diamètre.
- Pendant chaque opération, on notait : 1° l’intensité du courant,
- 2° la force électro-motrice aux bornes des accumulateurs,
- 3° la variation de poids des électrodes d’un élément.
- Afin de faciliter les mesures et de réduire les erreurs personnelles, on a fait usage d’apparails enregistreurs pour toutes les déterminations.
- Fig. 9 t.
- Pour relever la différence de potentiel borne à borne et l’intensité du courant, on a employé deux galvanomètres à arête de poisson de Deprez, munis d’enregistreurs du système Richard (fig. 91). Les galvanomètres de Deprez sont trop connus pour
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- 196
- O
- 11
- 'tZ
- a
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- fa
- ACCUMULATEURS A GRILLES.
- qu’il soit nécessaire d’en donner la description. La palette mobile est munie d’une lamelle verticale en aluminium, terminée par une plume de forme spéciale, laquelle est 'chargée d’une encre à base d’aniline et de glycérine. La plume appuie très légèrement sur une feuille de papier tendue sur un tambour cylindrique mû par un mécanisme d’horlogerie. Pendant la rotation du tambour, la plume trace sur le papier une courbe dont les ordonnées, rapportées à la ligne de déviation nulle, sont proportionnelles aux intensités des courants qui traversent l’appareil, dans les limites des déviations observées.
- L’opération terminée, on retire la feuille de papier du tambour, et à l’aide du planimètre, on détermine l’ordonnée moyenne de la courbe, laquelle représente, selon les cas, l’intensité ou la force électro-motrice moyenne observée. La distance entre les abcisses extrêmes est proportionnelle à la durée de l’opération. La figure 92 montre un fac-similé des tracés obtenus.
- Les deux galvanomètres servant respectivement d’ampèremètre et de voltmètre, ont été gradués trois fois pendant le cours des essais, par comparaison avec les appareils étalons de l’Institut Electro-technique.
- L’emploi de ces appareils enregistreurs ne permet pas une très grande précision dans les lectures, mais ils sont suffisants pour des essais industriels et ils présentent une grande commodité.
- L’enregistreur est un observateur patient et fidèle qui relève d’une manière continue les éléments à recueillir. En consacrant une à deux heures par jour à l’installation et à la surveillance de ces appareils, une seule personne peut exécuter de cette manière les essais d’accumulateurs qui demanderaient, par la méthode de lecture directe, au moins deux observateurs occupés exclusivement à ce travail. »
- La détermination des variations de poids des électrodes d’un élément a été faite à l’aide de la balance enregistrante de BAchard. Dans ce but, les électrodes sont
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- ACCUMULATEURS A GRILLES.
- 197
- suspendues à l’un des bras d’une balance de Roberval (fig. 93) ; elles plongent dans une grande auge en verre contenant une dizaine de litres d’eau acidulée et peuvent se déplacer librement. Les électrodes restent en communication avec le circuit des autres éléments, par l’intermédiaire de deux coupes à mercure dans lesquelles
- plongent des fils de cuivre reliés aux électrodes. Celles-ci sont équilibrées au moyen de contrepoids portés par l’autre extrémité du fléau. Ce dernier est en commu-
- Fig. 94.
- nication par un système de tringles articulées avec une plume enregistrante, dont les déplacements sont proportionnels à ceux du fléau et s’inscrivent sur un tambour mobile, comme dans les galvanomètres précédents.
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- 198
- ACCUMULATEURS A GRILLES.
- m
- 12
- O
- 04
- <D
- T3
- C
- o
- "cS
- a
- 05
- 03
- c/3
- 'O
- O
- O.
- O
- c
- O
- La courbe tracée par la plume sur le tambour et dont un spécimen est représenté figure 95, marque les variations de poids des électrodes. On peut constater que l’allure de ces variations est très régulière. Les petits ressauts de la courbe doivent être attribués à la paresse de l’appareil et au dégagement brusque des gaz accumulés en grosses bulles sur les supports des électrodes. Afin d’obtenir la variation de poids total, il suffit de ramener le fléau de la balance dans sa position initiale à l’aide de poids.
- Cette observation présente deux causes d’erreurs principales provenant 1° de la variation de température, 2° de la variation de composition du liquide, par suite des réactions au contact des électrodes. Oes deux causes modifient la densité du liquide et par suite la poussée verticale sur les électrodes. Toutefois, le calcul montre que les erreurs ainsi produites ne peuvent dépasser au maximum un gramme, limite de sensibilité de la balance dans les conditions où elle était installée.
- La disposition générale des appareils de mesure et leurs liaisons sont représentées figure 94.
- D représente la dynamo servant au chargement des accumulateurs ;
- B, la batterie d’accumulateurs dont un élément est supporté par la balance enregistrante ;
- A, l’ampèremètre enregistreur ;
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-
- AC CUMULATEURS A GRILLES,
- 199
- Cette opération n’étant pas complète a été exclue des mojennes.
- Observations
- Rendement
- e’ i' <’
- Ampères-
- heure.
- Si 3
- S “*
- Ampères-I heure.
- fis
- N"‘ d’ordre.
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-
- 200
- ACCUMULATEURS A GRILLES.
- F, le voltmètre enregistreur;
- B, le rhéostat permettant de régler l’intensité du courant de charge et d’absorber l’énergie électrique utilisable à la décharge;
- C, un commutateur à deux contacts.
- Calcul des observations. —
- Appelons t la durée de la charge en heures,
- „ i l’intensité moyenne du courant de charge,
- „ e la différence de potentiels aux bornes à la charge,
- „ t', i', e', les éléments correspondants à la décharge. b i/ij
- Le produit — représente en chevaux-heure l’énergie électrique absorbée par
- les accumulateurs à la charge ;
- (s i t'
- Le produit représente en chevaux-heure l’énergie électrique utilisable
- dans le circuit extérieur, à la décharge. ë i' t'
- Le rapport
- eit
- est le rendement des accumulateurs.
- Le tableau précédent indique les résultats de 20 opérations successives ainsi que les moyennes générales.
- Discussion des résultats. — Différentes conséquences intéressantes résultent du tableau que nous venons de donner.
- La quantité de matière engagée par ampère-heure est moyennement de
- xx4x = 1,757 à la charge o6j50
- et de i =1,917 à la décharge.
- 30,604 5 b
- Plusieurs physiciens, se basant sur les résultats de l’analyse des électrodes, ainsi que sur des calculs effectués au moyen de données thermo-chimiques, ont établi que l’énergie électrique fournie par les accumulateurs est due à la sulfatation des deux électrodes pendant la décharge, les sulfates formés étant réduits lors de la charge. Ces actions sont exprimées par la formule chimique suivante, sous laquelle nous avons inscrit les poids, en grammes, de matière intéressée par ampère-heure : Pb O2 + 2 H* S O* -f Pb. = FbSO* -f 2H* O + Pb 8 O*
- 2,5095 2,058 2,1725 3,1818 0,378 3,1815
- D’après cette formule, la perte de poids des électrodes est, à la charge, de 1,68 gr. par ampère-heure, nombre assez voisin de 1,757 gr., trouvé par expérience. A la décharge, on a constaté un gain de 1,917 gr., notablement supérieur au poids théorique déduit de la formule. La différence peut être attribuée à une action secondaire sur les électrodes, entraînant une formation de sulfate de plomb sans profit
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- ACCUMULATEURS A GRILLES.
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- pour le développement de l’énergie électrique. Les électrodes ont, en effet, accusé un gain notable pendant la durée totale des opérations.
- Le poids de matière utile intéressée dans les réactions est au maximum de
- (2,5095 + 2,1735) 36,5 = 170,83 gr.
- Or, les électrodes contiennent environ 82,5 X 13 = 1075,2 gr. de matières
- 170 83
- pulvérulentes. On n’utilise donc en réalité que -~r- , soit un peu plus d’un sixième
- des matières supportées par les grilles de plomb. Ce chiffre donne une idée des progrès que l’on peut encore réaliser dans la construction des accumulateurs.
- Les 12 accumulateurs doubles pèsent 8,455 X 12 = 101,46 kilogr. dans lesquels le poids des électrodes est de 6,06 X 12 = 72,72 kilogr.
- La batterie a donné en moyenne 1,92 chevaux-heure utiles recueillis dans le circuit extérieur aux accumulateurs.
- Il en résulte que pour obtenir un cheval-heure utile, il faudrait
- 101,46
- ~1^92~
- kilogr. d’accumulateurs, renfermant
- 72,72
- 1,92
- = 37,87 kilogr. d’électrodes.
- 52,81
- Courants de charge et de décharge.—Les premières opérations ont été faites à l’aide d’un courant de charge de 5 ampères environ. On a pu remarquer dans ces conditions, favorables au point de vue de la rapidité de l’opération, que le dégagement gazeux était très abondant à la fin de la charge et que les cathodes paraissaient se détériorer assez rapidement. Pour cette raison, on a réduit de moitié le courant de charge dans les dernières expériences, en doublant la durée de l’opération. Il faut observer toutefois que le rendement n’a pas souffert de l’accélération de la charge.
- Il a été reconnu que le courant de décharge peut atteindre 4 à 6 ampères, soit environ 2 ampères par kilogr. d’électrodes.
- Indices de fin de charge et de décharge. — Il est très important, tant au point de vue de la bonne utilisation des accumulateurs, qu’au point de vue de leur conservation, d’arrêter en temps utile la charge et la décharge des éléments. A cet égard, il est intéressant d’analyser les phénomènes qui se produisent pendant deux opérations consécutives, en s’aidant particulièrement de l’observation de la différence de potentiels aux bornes de l’élément.
- Les courbes recueillies aux enregistreurs (fig.28) permettent de suivre les variations de force électro-motrice avec fidélité. Au début de la charge, supposée faite avec un courant inférieur à 2 ampères par kilogr. d’électrodes, on observe un accroissement brusque de la différence de potentiels aux bornes, laquelle prend une valeur voisine de 2 volts et croît ensuite très lentement jusque vers la fin de la charge ; à ce moment, on remarque un accroissement plus rapide et la force électro-motrice
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- prend une valeur qui a été en moyenne de 2,265 volts dans les essais et qui a atteint jusque 2,47. En même temps que cette rapide élévation de potentiel, on constate un dégagement de plus en plus abondant de gaz aux électrodes et particulièrement aux cathodes.
- La balance accuse une perte de poids croissante et sensiblement uniforme des électrodes pendant toute la durée de la charge ; cette perte ne paraît pas diminuée à la fin de l’opération, soit que les réactions chimiques se poursuivent au sein des matières utiles, soit que les gaz se condensent dans les pores de celles-ci et déterminent une poussée verticale sur le fléau de la balance.
- La variation de poids du liquide observé au moyen d’un densimètre fournit des indications extrêmement utiles sur la fin de la charge ; mais il faut remarquer que les données ainsi recueillies dépendent de la quantité totale d’acide contenu dans l’élément.
- Le voltmètre accuse la fin de la charge lorsque celle-ci s’opère sous un régime de courant modéré. Il convient d’arrêter l’opération lorsque la force électro-motrice de l’élément est 2,25 à 2,30 au moment où l’on rompt le circuit.
- Si le courant de charge n’a pas une intensité trop grande, le dégagement abondant de gaz fournit, dans beaucoup de cas pratiques, une indication suffisante de la fin de la charge.
- Lorsqu’un élément chargé est abandonné à lui-même, la force électro-motrice tombe graduellement jusque 2 volts environ. Si l’élément est déchargé aussitôt après le chargement, cette chute est très rapide, ainsi que le montre le diagramme (fig. 92)* Quand le courant de décharge ne dépasse pas 2 ampères par kilogramme d’électrodes, la force électro-motrice diminue graduellement et très lentement jusque vers la fin de la décharge utile, on observe alors une baisse rapide. Dans les expériences relatées, on a arrêté la décharge à des moments assez différents de cette période. En moyenne, la décharge a été suspendue lorsque la force électro-motrice à circuit ouvert est tombée à 1,68 volt. Ce chiffre peut être considéré comme une limite inférieure qui ne paraît pas devoir être dépassée de beaucoup dans les applications.
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- TABLE DES MATIÈRES.
- Pages.
- Introduction........................................................................... 5
- Description du laboratoire de l’Exposition............................................. 13
- Compte rendu des travaux du premier sous-comité.................................... 18
- Méthodes de mesures employées. — Graduation des galvanomètres ..................... 18
- Ampèremètre et voltmètre, système Hümmel .............................................. 22
- Ampèremètre et voltmètre, système Hartmann et Braun, de Francfort.................. 24
- Compteur d’intensité, système Ferranti................................................. 25
- Essais des dynamos..................................................................... 27
- Déterminations mécaniques............................................................. 27
- Déterminations électriques............................................................. 29
- Dynamo Brush.......................................................................... 33
- Dynamo Crompton....................................................................... 35
- Dynamo Gramme, type d’atelier...................................................... 37
- Dynamo Gramme, type supérieur.......................................................38
- Dynamo Jaspar......................................................................... 39
- Dynamo Victoria...............................................-.................... 41
- Dynamo Gülcher......................................................................... 42
- Electro-moteur Immisch................................................................. 45
- Essais des piles....................................................................... 49
- Pile Warnon............................................................................ 49
- Pile thermo-électrique, système Lantensack, Laske et Kohn, de Vienne............... 50
- Câble sous plomb, système Berthoud, Borel et Cie....................................... 50
- Condensateurs, système Berthoud, Borel et Cie.......................................... 55
- Compte rendu des travaux du deuxième sous-comité....................................... 77
- Première partie. — Lampes à arc....................................................... 30
- •i * Installation de la chambre photométrique........................................... 30
- Observations relatives à la détermination de l’intensité lumineuse horizontale..... 81
- Mesure des intensités relatives des rayons émis sous différentes inclinaisons. — Méthode
- suivie, appareil employé.......................................................... 33
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- TABLE DES MATIÈRES.
- Pages.
- Yariations que présentent les intensités relatives des rayons émis par les lampes à arc
- dans diverses directions........................................................... 91
- Calcul des valeurs moyennes des intensités relatives.......................... . . 94
- Diagrammes représentant les intensités relatives des rayons et la répartition de ^éclairage
- dans les différentes zones de la sphère ayant pour centre le foyer lumineux .... 96
- Calcul de l’intensité moyenne sphérique................................................. 98
- Observations générales sur les diagrammes qui représentent les intensités relatives et la
- répartition de l’éclairage.........................................................102
- Formules approximatives.................................................................104
- Résumé général des observations relatives à la distribution de l’éclairage..............109
- Résultats des essais....................................................................110
- Lampe Cramer etDornfeld................................................................ 111
- Lampe Dulait............................................................................112
- Lampes Gramme.......................................................................... 113
- Lampes Gülcher..........................................................................118
- Lampe De Puydt..........................................................................120
- Lampe Jaspar............................................................................121
- Lampe Piette et Krizik..................................................................122
- Lampe Crompton..........................................................................128
- Lampes Brush............................................................................129
- Lampes Pieper.............................'..........................................133
- Tableaux résumant les résultats des essais sur les lampes à arc......................139 *
- Deuxième partie. — Lampes à incandescence...............................................142
- Mesure de l’intensité lumineuse horizontale............................................ 143
- Mesure des intensités relatives des rayons émis dans diverses directions................144
- Déterminations relatives au calcul de l’intensité horizontale moyenne...................146
- Calcul de l’intensité moyenne sphérique.................................................148
- Résultats des essais....................................................................149
- Lampes Siemens..........................................................................149
- Lampes Lane Fox.........................................................................151
- Lampes Victoria Lane Fox................................................................155
- Lampes Cruto............................................................................156
- Lampe Shippey...........................................................................158
- Yariations d’intensité lumineuse produites par les changements de la différence de potentiels aux bornes et de l’intensité du courant.......................................159
- Tableaux résumant les résultats des essais sur les lampes à incandescence............166
- Essais des fils de bronze phosphoreux, système Montefiore...............................173
- Essais des accumulateurs à grilles, système Julien......................................194
- Compte rendu des travaux du troisième sous-comité.......................................203
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- p.n.n. - vue 206/206
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