La Lumière électrique
-
-
- La Lumière Electrique
- Journal universel d3Électricité
- p.n.n. - vue 1/624
-
-
-
- p.n.n. - vue 2/624
-
-
-
- p.1 - vue 3/624
-
-
-
- p.2 - vue 4/624
-
-
-
- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8” ANNÉE (TOME XXII) SAMEDI 2 OCTOBRE 1386 2 O
- SOMMAIRE. — Considérations théoriques sur les shunt-dynamos; À. Achard. — Les Piles-étalons; A. Minet. — Nouveaux électromètres à quadrants apériodiques; A. Ledeboer. — Installation pratique des accumulateurs; J.-P. Anney. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière réfléchie par le pôle d’un aimant, par M. A. Righi. •— A propos du mémoire de F. Kohlrausch sur la conductibilité de quelques électrolytes en dissolution aqueuse entièrement étendue, par M. E. Bouty. — Correspondances spéciales de l’étranger : États-Unis; J. Wetzler. — Chronique : Le nouvel éclairage du théâtre du Palais-Royal A. Contat-Desfonlaincs. — Correspondance : Lettres de la Société électriqnc Edison et de M. E. Gimé. — Faits divers.
- CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES
- SUR
- LES SHUNT-DYNAMOS
- Les recherches expérimentales de M. Frœlich, qui ont fait époque dans l’histoire des machines dynamo-électriques, ont été exécutées sur des machines à électros insérés (séries-dynamos), qui ont représenté pendant longtemps le seul mode connu d’auto-excitation, et leurs résultats ne sont directement applicables qu’à ce genre de machines, Néanmoins, elles fournissent les éléments nécessaires pour résoudre les principaux problèmes relatifs aux machines à électros dérivés (shunt-dynamos), sous la seule réserve que ces machines soient pourvues d’électros assez massifs pour que l’action démagnétisante du courant extérieur ne puisse s’y faire sentir. C’est ce que je me propose de faire ressortir ici.
- Je commencerai par rappeler en substance les résultats de ces recherches :
- i° Ainsi que la théorie le fait prévoir, l’intensité i du courant produit par la machine ne dé-
- pend que du rapport entre la vitesse de rotation
- w et la résistance R du circuit.
- 2° Dans les limites du fonctionnement pratique de la machine, la ligne qui représente les variations simultanées de i et de ^ est très sensiblement droite. Si l’on compte sur l’axe des abcisses les valeurs de i, et sur celui des ordonnées, celles , o) .
- de cette droite ne passe pas par l’origine,
- mais coupe le premier en G, à gauche de celle-ci et le second en A, au-dessus (fig. i); elle a donc pour équation :
- (O
- R
- OA
- OG
- i + OA
- 3° L’élimination de
- (O
- tt entre cette équation et
- l’équation fondamentale ;
- i R = (o M
- dans laquelle M désigne le magnétisme agissant de la machine, conduit à l’expression suivante de M en fonction de i : —
- m =
- OG i
- OG x OA + OA i
- p.3 - vue 5/624
-
-
-
- 4
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Comme on peut l’écrire :
- et
- O G
- M
- l
- M __ ___OG_____
- ^" üGx ÔÂ H- ÔÂ i
- on voit immédiatement que, à mesure que i augmente, M tend vers la limite
- OG
- ÔÂ
- M
- et que, à mesure que i décroit, le rapport -j- tend vers la limite
- I
- ÔÂ
- En désignant ces limites respectivement par M0 et par /, c’est-à-dire en posant :
- M
- O
- OG
- “ ÔÂ
- ), =
- OA
- l’expression de M en fonction de i devient :
- M.>.
- M0 4- >.
- En comptant les valeurs de i en abeisses, les valeurs correspondantes de M se trouvent représentées, en vertu de cette équation, par un arc d'hyperbole équilatère OS dont l’asymptote D M est parallèle 5 l’axe des i; ce dernier est placé du :ôté de la concavité à une distance de l’asymptote égale à Mo, et le rapport 1 est égal à la valeur de
- d M
- -JT pour 1 =
- Quand on
- o, c’est-à-dire à tan g. TO/. dépasse les valeurs de /, pour les-
- quelles la relation entre i et ^ est représentée
- par une ligne droite, la relation entre M et i cesse nécessairement d’être exprimée par l'équation ci-dessus; la courbe OS'qu’elle représente ^e détache de l’hyperbole, et se rapproche plus ou moins rapidement de l’axe des i, ce qui veut dire que M, au lieu de tendre vers la limite M0, à mesure que i croît, passe par une valeur maximum, intérieure à M0, pour diminuer ensuite.
- 4° M. Frœlich a attribué cette décroissance du magnétisme a l’action démagnétisante exercée par le courant circulant dans les spires de la bobine. Il a prouvé l’exactitude de cette hypothèse en montrant que, lorsqu’on affaiblit beaucoup ce courant, la décroissance du magnétisme cesse d’avoir lieu. Son expérience consistait à isoler du circuit les inducteurs, et à les exciter par un courant d’une intensité connue emprunté à une source extérieure, et à réunir les balais
- FIG. I
- par un fil d’une résistance très-considérable. Dans ces conditions, le courant excitateur et le courant produit, au lieu d’être un seul même courant, sont entièrement distincts, et ce dernier, en raison de la grande résistance qui ferme le circuit de la bobine, est réduit à une très petite intensité et ne peut plus réagir d’une façon appréciable sur le magnétisme. La force électromotrice de la machine, qui est alors sensiblement égale à la tension aux balais, était mesurée directement, et en la divisant par la vitesse de rotation o>, on obtenait la valeur du magnétisme M. L’expérience, répétée pour diverses valeurs de l’intensité du courant excitateur, a
- p.4 - vue 6/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5
- montré que, quelle que soit la grandeur de cette intensité, la relation
- est applicable sans restriction, et que par conséquent le magnétisme tend vers une limite supérieure M0 sans éprouver de diminution.
- 'Les recherches de M. Frœlich ont été confirmées par celles de M. Marcel Deprez sur les caractérisques. On sait que M. Deprez appelle caractéristique d’une machine dynamo pour une vitesse donnée, la courbe dont les ordonnées expriment la f. é. m. en fonction de l’intensité du courant extérieur. Comme, en vertu de la relation E=o> M, la f. é. m. est proportionnelle à la vitesse, à égale valeur de l'intensité, on voit que la courbe du magnétisme est la caractéristique relative à la vitesse i, et qu’on peut de la courbe du magnétisme passera la caractéristique relative à une certaine vitesse o>, en multipliant toutes les ordonnées par le rapport de <o a i . Or, les caractéristiques de diverses machines données par M. Deprez, dans La Lumière Electrique (n° du 5 janvier 1884), ont l’allure trouvée par M. Frœlich pour la courbe du magnétisme, et dénotent rabaissement que le magnétisme et, par conséquent, la f. é. m. subissent, quand l'intensité du courant produit atteint une certaine grandeur.
- M. Deprez a de plus indiqué le moyen de prévenir cette diminution. Il consiste à munir les machines d’inducteurs très massifs. Les caractéristiques qu’il donne (pages 36 et 37), pour une machine Gramme remplissant cette condition, en présentent aucune trace d’abaissement et ne diffèrent pas d'une manière appréciable d’ure hyperbole dont les ordonnées E obéiraient à l’équation :
- 17 ..
- E M7+TÎ
- Dans un article écrit en 1878, et publié dans les Annales des Mines (*) en 187g, j’avais déjà proposé cette formule empirique pour représenter la
- (*) De la transmission et de la distribution de la force motrice à grande distance au moyen deVélectricité, 70 série’ tome XV. Dans cct article, j’écrivais l’équation fondamen talc sous la forme :
- variation du magnétisme agissant, en fonction de l’intensité. Je ne m’attendais pas à ce que l’expérience viendrait si promptement en montrer l’exactitude .
- Il s’agit maintenant de voir le parti qu’on peut tirer des résultats qui précèdent pour la théorie des machines montées en dérivation. Ici, au lieu d’un courant unique, il y a à distinguer trois courants : le courant de la bobine, le courant dérivé excitateur et le courant extérieur, dont nous désignons les intensités respectivement par j, ia et L II s’agit de savoir quelle sera la valeur du magnétisme et, par suite, celle de la f. é. m., en fonction du courant i0 dont elle dépend. Pour déterminer cette valeur dans des conditions où l’on n’ait pas à redouter la réaction du courant de la bobine, il faudra former le circuit de celle-ci par une grosse résistance et alimenter les électros par des courants indépendants de valeurs déterminées, c’est-à-dire faire l’expérience précitée de M. Frœlich. O11 peut donc, d’après les résultats qu’elle lui a donnés, se baser sur une relation de la forme :
- à la condition de supposer, comme je le disais en commençant, que les électros de la machine soient suffisamment massifs. Il va sans dire que cette relation n’est pas par scs constantes identique avec celle qui serait applicable à une séries-dynamo identique sauf pour l’enroulement des électros : l’intensité excitatrice qui intervient dans la shunt-dynamo est beaucoup plus petite et par conséquent la constante X est beaucoup plus grande.
- G étant un facteur abstrait constant pour chaque machine, et dont j’indiquais l’origine. J’avais donc :
- CM = C
- Mn ). i M. -H X i
- Comme le facteur C ne peut être déterminé à part, c’cst-dirc que les produits C M et CM5 sont indivisibles, il
- vaut mieux définir X comme étant la limite de plu-
- . M , .
- lot que de -p et écrire alors :
- C M
- CM, Xi
- C M. + X i
- i R - (o C M
- Mais alors, pour cette même raison, il est superflu de mettre ce fa.teur en évidence et il est préférable d’adopter la formule plus simple écrite dans le texte.
- p.5 - vue 7/624
-
-
-
- 6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Si on appelle p la résistance effective de la bobine, r0 celle du shunt, r celle du conducteur extérieur qui réunit les balais, enfin R celle du circuit complexe, on n’a pas simplement, comme dans le cas de la séries-dynamo, R—p + ra r. Pour obtenir la valeur de R, il faut résoudre les trois équations suivantes :
- D’abord, l’équation de continuité ;
- *. + « =j
- Puis, les deux équations exprimant la loi de Kirchhoff :
- et
- t.r. — ir = o
- j9 + i. =jç + «'»* = E
- Ces trois équations permettent de déterminer les trois intensités y, ?<, et i en fonction de E et des trois résistances, et l’on trouve ainsi :
- E (r. + ri P'-. + p '• + r.r _____ Er____________
- ’ P'-. + P'- + r.r
- Er,
- P'-. + p r + r.r
- La résistance du circuit a ainsi trois valeurs différentes suivant le courant que l’on envisage. Si on la rapporte au courant extérieur, ce qui est l’ordinaire, on aura:
- iR = co M est mise sous la forme ^ on
- voit que le premier membre est fonction de /, en sorte que, en la supposant résolue par rapport à
- i, on aura i — <f . Cette déduction théorique,
- à laquelle j’ai fait allusion plus haut, et que les expériences de M. Frœlich ont confirmée, n’est pas applicable à la shunt-dynamo. Ici, en effet, M est fonction, non pas de i, mais de i,, ou, comme
- if*
- on a ir = i. r., de —. Il en résulte que i est fonction de ^ et de r ou, ce qui devient au même, de R ; et que, par conséquent, des valeurs w' et R',
- (D* 0)ff
- co" et R" qui satisferaient à la relation = j^ne
- rendraient pas / identique, puisque R'et R" seraient différents.
- Parmi les quantités qui interviennent, les unes sont des données qui résultent de la construction de la machine : ce sont r., p, Mo et X; les autres sont des variables, savoir E, co, R, r, i., ietj. Or, nous disposons des relations suivantes
- P -b (P + >’.) zr
- ' u
- E = iR
- E — m
- M. U.
- m. + a.
- pr. + p»~ + r.r
- r.
- i + K =j
- Il faut remarquer ici que, la tension aux bornes' B ayant pour valeur B = ir, l’excédent de la force électromotrice sur cette tension s’exprimera par :
- E-B=.»iR-»-) = /p(* +£)
- Cet excédent se calcule donc en multipliant i par un facteur qui n’est pas, comme clans le cas d’une séries-dynamo, une constante représentant da résistance interne de la machine, mais qui dépend de la résistance externe, et qui, pour cette raison, est implicitement fonction de i.
- Dans une séries-dynamo, comme la quantité M est fonction de i, si la relation fondamentale
- c’est-à-dire de cinq relations distinctes. Nous pouvons donc éliminer quatre de ces sept variables et arriver à une équation qui contiendra les trois autres, dont deux seront à considérer comme des variables indépendantes. Comme il importe surtout de trouver pour la shunt-dynamo l’équation de la caractéristique, c’est-à-dire l’équation qui correspond à ce que :
- r- E„ ) i
- E ^ “ M„ + >./
- est pour la séries-dynamo, nous prendrons w et i pour variables indépendantes, et nous aurons par des calculs tout à fait élémentaires, dont le détail est superflu, des équations qui exprimeront E, i. et R en fonction de w et de i, et qui, résolues, donneront :
- p.6 - vue 8/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 7
- 2 r, + p
- vÆFF^F7=?F^
- R»iUy("-^) + i
- On remarquera d’abord que E n’est nullement proportionnel à co, en sorte que la caractéristique obtenue pour une certaine vitesse ne permet pas, comme dans le cas de la séries-dynamo, de la construire pour toute autre vitesse, par une simple modification proportionnelle des ordonnées.
- Si on considère co comme constant, les équations ci-dessus représenteront des courbes ayant les valeurs de i pour abscisses communes, et les valeurs de E, de i, et de R pour ordonnées respectives. La courbe dont les ordonnées sont les valeurs de E est la caractéristique de la shunt-dynamo.
- Cette caractéristique est une courbe du second degré dont le diamètre conjugué avec la direction des ordonnées est la droite :
- séquent, la caractéristique est une hyperbole. Son centre a pour coordonnées :
- y = u> M, +
- et ses asymptotes ont pour équations :
- y = y = pi —M.
- L’équation qui donne io représente aussi une courbe du second degré. Comme la qr.antité sous le radical peut aussi se mettre sous la forme indiquée tout à l’heure, il en résulte que cette courbe est également une hyperbole dont les intersections avec le diamètre conjugué aux ordonnées sont données par les mêmes valeurs de i que pour la précédente, mais qui est placée un peu différemment. Le centre a pour coordonnées :
- M„
- X
- = 7-(» + ^)
- L’équation du diamètre est :
- y = - M„ (—^-M —- —
- * V\ + P V n,
- + P
- et celles des asymptotes :
- y = —
- x'
- y = -
- t.»M„
- + p
- y = -pî +
- La quantité sous le rqdical peut se mettre sous la forme
- ^+J)
- r„ + /
- co
- X
- Les deux valeurs de i qui l’annullent et pour lesquelles il n’y a qu’une valeur de E, au lieu de deux, représentent les abscisses des intersections de la courbe avec son diamètre. Ce sont :
- '-H'-vW --“H"" v/^y
- On voit immédiatement que la demi-somme de i' et de i", qui est ~ ^co -f- —réduit la quantité sous le radical à son terme négatif ; par con-
- Quant à l’équation qui exprime R en fonction de i, elle représente une courbe du troisième degré, mais le fait que le radical qui y figure peut se mettre sous la forme déjà indiquée, montre qu’elle se compose de deux branches qui passent respectivement par les points ayant i' et i" pour abscisses et qui sont séparées par l’intervalle entre ces points.
- ii- j 1 . , e» M
- 11 importe de remarquer que la quantité ---
- P
- représente la valeur que i prendrait si la f. é. m. atteignait son maximum co Mo, et si en même temps la résistance R du circuit était réduite à la résistance p de la bobine ; elle représente donc une intensité physiquement impossible. Il en sera a fortiori de même de toute valeur de i supé-
- . co M „
- rieure a--------
- P
- Or, les branches de droite des deux
- hyperboles E et io et de la courbe R correspon-
- p.7 - vue 9/624
-
-
-
- 8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dent à des valeurs de i qui commencent à z" pour croître indéfiniment, et z" étant égal à
- — ^ estI supérieur à “Ces
- branches correspondent donc à des valeurs impossibles de z et ne doivent pas être prises en considération.
- Restent les branches de gauche, et dans chacune de celles-ci, il y a à distinguer la partie supérieure correspondant au signe et la partie inférieure correspondant au signe —, lesquelles se réunissent en un point qui correspond pour les trois courbes à une même valeur i que l’intensité ne peut pas franchir.
- L’existence des deux parties de la courbe R indique qu’il y a deux valeurs de r et, par conséquent, deux valeurs de R, dont l’application donne lieu, avec une vitesse donnée et constante de co, à une même intensité extérieure. A mesure que l'intensité croît, ces deux valeurs sont de moins en moins écartées, et elles finissent par se confondre quand l’intensité atteint sa limite i\ A la série des valeurs inférieures de R correspondent les séries des valeurs inférieures de E et de io ; à la série des valeurs supérieures de R correspondent les séries des valeurs supérieures de ces quantités.
- Les arcs inférieurs des hyperboles exprimant E et io passent tous deux par l’origine, en sorte qu’un courant extérieur nul répondrait à un courant excitateur nul et à une f. é. ni. nulle. Us correspondent donc à des circonstances où la machine est désamorcée ou près de l’être. Ils doivent donc être laisses de côté. Les arcs supérieurs qui donnent pour i = o, c’est-à-dire pour R = oo, le maximum de E et le maximum de ial répondent, au contraire, aux conditions normales de_ fonctionnement.
- Comme on a B — les os données de la
- courbe de ia multipliées par ru seront celles d’une courbe qui représentera la tension aux bornes, ou, si l’on aime mieux, les ordonnées de la même courbe représenteront indifféremment le courant excitateur ou la tension aux bornes, scion l’échelle dont on conviendra pour ces ordonnées,
- La théorie que je viens d’exposer indique que, \pour une vitesse donnée, il existe une intensité extérieure que l’on ne peut pas dépasser, et que, si l’on diminue la résistance au-dessous de la valeur qui correspond à cette limite, l'intensité extérieure, au lieu de continuer à croître, repasse par
- des valeurs décroissantes : la machine se trouve alors dans une phase qui aboutirait au désamor-cement. Cette valeur limite de i décroît avec la
- vitesse, elle devient nulle pour w = —• Il
- existe donc une valeur de la vitesse en dessous de laquelle la machine ne peut pas fournir de courant.
- On remarquera aussi la décroissance qu’éprouve la f. é. m., et la décroissance encore bien plus prononcée de la tension aux bornes, à mesure que le courant externe s’approche de sa valeur limite. Cette décroissance serait encore plus sensible si, contrairement à ce que j’ai supposé, les inducteurs possédaient assez peu de masse pour être sensibles à l’action démagnétisante de la bobine.
- Pour donner un exemple, j'ai tracé ci-contrc (fig. 2) les courbes qui représentent E, B (ou io) et R pour une shunt-dynamo Edison du type S (d’Amérique), soit de 200 lampes de 16 bougies, mais pourvues d’un enroulement spécial approprié à une transmission de force. Pour celte machine, on a :
- p = 2,52 ohms r0 = 1430 ohms
- et les données sur le fonctionnement conduisent aux valeurs :
- M „ = 171,100 X = 98,814
- si la vitesse tu est exprimée en tours par seconde. On a donc :
- X
- = 14.45 7
- L'intensité limite est 48.744 ampères si Ton admet i3oo tours par minute (w = 21,667) ; elle correspond à E = 674, 8 volts, B = 551,0 volts, 70 = o,3853 ampère, R = 13,844 ohms ( d’où r — t 1,304 ohms). Pour i = 0 (R =00) oit a : E = r226,8 volts, B = 1 224, 7 volts, z0 — 0.8564 ampère. Vu la massivité bien connue des élcctros de la machine Edison, il est probable que les courbes de E et de B, déterminées par l’expérience, ne différeraient guère des courbes théoriques qui viennent d'être indiquées, et ne présenteraient pas un degré d’abaissement qui serait l’indice de la démagnétisation (*).
- {l j l.a coïncidence des extrémités inférieures des courbes E et B ffig. 2) est réelle. Celle des extrémités supérieures
- p.8 - vue 10/624
-
-
-
- p.9 - vue 11/624
-
-
-
- 10
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les formes des courbes de E et de B se rapprochent passablement de celle que donne M. Sil-vanus P. Thompson (traduction Boistel, page 31 3) pour la caractéristique d’une shunt-dynamo Siemens, en tenant compte, bien entendu, de la différence de proportion des échelles de i et de E.
- On sait que, dans une séries-dynamo, les variations de l'effort statique sont, dès que l’intensité dépasse une petite valeur, proportionnelles à celles de cette dernière. Cela s’explique par la
- E /
- théorie, si l’on remarque que l’effort — s’exprime par :
- F_ m„h*
- M. + Xi
- ou, graphiquement, par l’arc O R de l’hyperbole R'OR tangente en O à O i, c’est-à-dire par une courbe qui tend à se rapprocher rapidement de la forme rectiligne (fig. i).
- Dans le cas de la shunt-dynamo, l’effort a pour E j
- valeur —et il est aisé d’en construire la courbe
- Cl»
- au moyen des courbes de E et de B, puisqu’on B
- sait que i0 ~ — et que j — i-\- i0. Elle se corn-r0
- pose nécessairement de deux parties qui viennent se raccorder au point d’abeisse f. La partie supérieure, celle qui correspond aux conditions normales de fonctionnement, ne part pas de l’origine, car pour i = o, on n’a pas y = o, mais y — iQ. Elle est d’abord.sensiblement rectiligne puis s’infléchit rapidement de façon à présenter un maximum pour une valeur de i un peu inférieur à ï (dans la figure 2, environ 44 ampères). La proportionnalité des variations de F à celles de i doit donc disparaître de plus en plus à mesure que i augmente (2i„ Comme dans l’exemple choisi, vu la grandeur
- n’est qu’apparente et tient à la petitesse de l’échelle des f. é. m. Il y a entre leurs ordonnées une différence égale à i0 p soit à 2,iG volts.
- p) L’extrémité supérieure de la courbe F a dû, faute de place* être reportée au bas de la ligure 2. Comme o> est exprimé en tours par seconde, et non en vitesses angulaires proprement dites, les nombres qui représentent F, divisés par la gravité g, c’cst-à-dirc à peu près par io, exprimeront des efforts en kilogrammes rapportés à la ci-conférence d’une jante fictive ayant pour rayon
- — mètres = o,n,i5gi.
- de r0, i0 est fort petit relativement à /, cette courbe doit différer très peu de celle qui exprimerait F en fonction dey et dont l’équation serait :
- F=pif^L_
- 2f0 L 9 \
- vfrshî
- F j
- Jusqu’ici je n’ai envisagé la machine shunt-dynamo que comme génératrice de courant. En l’envisageant ainsi, on peut supposer un circuit où aucune autre f. é. ni. n’intervient; c’est ce qui a lieu, par exemple, quand elle est appliquée à l’éclairage par incandescence. Il n’en est plus de meme si on attribue à la machine les fonctions de réceptrice ; on est obligé de faire intervenir dans le problème la f. é. m. de la source. Mais le cas d’une réceptrice alimentée par une source de f. c. m. constante, c’est-à-dire par une pile, n’a guère d’intérêt, si ce n’est pour des objets très spéciaux. Aussi la seule manière utile de traiter le cas de la réceptrice me paraît être de la supposer alimentée par une géné-trice, en d’autres termes, d’envisager une transmission électrique de force. Je me bornerai à exposer comment le problème se pose théorique-meut.
- Provisoirement je supposerai que les deux machines ne sont pas identiques ; je caractériserai par un accent les symboles des quantités qui se rapportent à la réceptrice.
- Le courant total y, engendré dans la bobine de la génératrice, se subdivise aux balais de celle-ci en deux parties : iQ qui parcourt le circuit des inducteurs, et i qui parcourt le conducteur de résistance r interposé entre les deux machines. A son tour, le courant extérieur i se décompose, aux bornes de la réceptrice, en i0\ qui parcourt le circuit des inducteurs de celle-ci, et y' qui parcourt celui de la bobine. 11 y a donc cinq intensités à déterminer : y, ioy iy iü' et y'. Pour cela nous avons d’abord les deux équations de continuité :
- j = io + i +f
- puis trois équations fournies par la loi de Kirch-hoff, savoir : pour le circuit iormé par les inducteurs et la bobine de la énératricc :
- 2 %
- j p F L = E
- f
- p.10 - vue 12/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL D'ÉLEC TRICITÉ
- 11
- pour le circuit formé par les inducteurs et la bobine de la réceptrice :
- *'• r\—j' p' = K'
- Le dénominateur de la valeur de i peut être considéré comme la résistance du circuit complexe, relativement à l’intensité extérieure /. Nous la désignerons par R, et nous aurons alors :
- enfin pour le circuit formé par les bobines des deux machines et le conducteur interposé :
- R,
- jP +ir+j p'=E— E'
- Mais ces équations introduisent deux nouvelles inconnues E et E', pour lesquelles il faut deux autres équations. Celles-ci sont fournies par la loi de Frœlich, savoir :
- En combinant respectivement la première avec la troisième de ces équations, et la deuxième avec la quatrième, nous obtenons :
- • = E+_ir, = ir\ — E'
- 3 r. + p 3 r'. + p'
- Alors en substituant ces valeurs à j et à f dans la cinquième, celle-ci devient:
- ^ Ri H-pl p
- En introduisant la quantité R,, les équations ci-dessus deviennent :
- . E —E
- . _ E (Ri — p) -h E' p . E'(Ri — pVl-Eo
- Ril'-. + P) l° Kil'-.+p)'
- Pour connaître z, il faut au préalable déterminer les f. é. m. E et E', ce qui ne peut se faire que par l’élimination de i() et de ïQ entre ces deux dernières équations et celles que donne la loi de Frœlich) après avoir fait dans celles-ci M0'= M„ et X = X, puisque les deux machines sont maintenant supposées identiques. On trouve ainsi :
- E+ t>,
- ro F P
- P
- ir + -
- •E'
- r'.F P
- p’= E — E
- Ri (r. + p) E M0 = X (co M0 - E ) [E (Ri — p) -f E' p] Ri (r. + p', E'M. - X (w'M. ~ E') [E\RL - p) + E p ]
- équation qui, en fait d’intensités, ne coudent plus que z, et dont on extrait pour cette quantité:
- • ________E (r'„ + p') r. — E' (r„ + p)r‘„______
- ro P F P ) F r'.p' F p) F r (r'fl + p') (ru + p)
- Si maintenant nous supprimons la distinction qui n’a été utile que provisoirement, c’est-à-dire si nous supposons rô = rQ et p' = p, i deviendra :
- E — E'
- i -------------
- Alors les valeurs de iQ et de ïQ s’expriment par :
- La résolution de ces deux équations du deuxième degré est la partie la plus difficile du problème. On ne peut songer à y procéder analytiquement par voie directe. Mais si l’on considère E et E' comme des coordonnées rectangulaires '( et x, la question revient à chercher les intersections des courbes qu’elles représentent. Or la première représente l'hyperbole F O G dont une asymptote est la droite SH ayant pour équation y — to M0, et la seconde l’hyperbole F' O G' dont une asymptote est la droite S' H' ayant pour équation x~- E M0; les deux autres asymptotes inclinées S P et S' P' sont symétriques par rapport à la bissectrice de l’angle’desjr et des x positifs (fig. 3).
- On voit que les deux courbes ont 4 points d'intersections O, A, B et C. Le premier est l’origine elle-même et correspond à E = o etE'=o, solution évidente à l’inspection des deux équations, m Js sans utilité ; le second est le seul situé dans l’aimle des x et des y positifs, c’est donc le seul qui représente une solution utile. Réduits à la recherche des coordonnées du point A, les tâtonnements
- p.11 - vue 13/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- I 2
- sont forts circonscrits (*). L’y et Yx trouvés pour cette intersection représenteront les valeurs cherchées de E et de E'.
- Connaissant E et E', les formules précédentes permettront de calculer les valeurs de z, de iQ et de iQ\ et par suite celles de j et de f. Ensuite on obtiendra sans peine :
- le travail électrique absorbé par la génératrice E j E j
- et l'effort —
- (0
- le travail électrique produit par la réceptrice E' f
- et l’effort —L,
- 10
- FIG. 3
- et les travaux perdus par conversion en chaleur: dans la génératrice i02 r(i -\~ J2 P
- dans la réceptrice *Y2 r0 + j 2 p
- dans le conducteur interposé P r.
- Ce qui précède indique la marche à suivre lorsque les données, indépendamment des grandeurs qui caractérisent la dynamo employée, sont w, <o' et r. Il est superflu d'indiquer comment il faudrait la modifier, si d’autres quantités étaient choisies comme données.
- A. Achaud.
- (>) Le procédé très simple que la géométrie supérieure ournir pour tracer une hyperbole dont on connaît un point (ici O) et les deux asymptotes, se trouve pratiquement inapplicable par suite de la petitesse de l’angle que iont en général les asymptotes dans la question dont il s’agit.
- LES PILES-ÉTALONS
- Les méthodes les plus généralement employées pour les mesures électriques ordinaires, sont les méthodes par comparaison (*),
- Dans la plupart des expériences de laboratoire, il est plus important en effet, de savoir comparer, avec un grand degré d’exactitude, deux quantités entre elles que de pouvoir déterminer leur valeur en unités absolues.
- Du reste il suffira de choisir pour Tune de ces deux grandeurs l’unité meme des quantités considérées, si l’on veut avoir en unités absolues la valeur de l’autre.
- Lorsque l’unité qui sert de terme de comparaison est bien définie et admise par tous les physiciens, il faut encore lui donner un corps; ce qui n’est pas toujours facile à réaliser.
- Des trois éléments qui composent un courant (force électromotrice, résistance, intensité), on n’a pu, jusqu'à ce jour, fixer d’une façon matérielle, que l’unité de résistance : Y ohm.
- On donne le nom d’étalons, aux appareils qui présentent les dimensions théoriques de ces unités ou qui ont une valeur équivalente (Copie de l’ohm légal), et quelquefois aux instruments permettant de déterminer la valeur en unités absolues d'une quantité physique donnée, comme l’électromètre absolu de Sir W. Thomson, la boussole des tangentes, le voltamètre, etc.
- Il n’existe pas à proprement parler de piles étalons, c'est-à-dire de sources d’électricité, à réactions chimiques, capables d’engendrer un courant sous la pression d’un volt.
- Les piles adoptées comme étalon dans les méthodes décrites précédemment ou dans quelques procédés analogues, ont en général une/, é, in, supérieure au volt, déterminée d’avance et exprimée en fonction de cette unité.
- On peut mesurer la/, é, m. d’une pile de bien des manières, et au moyen de méthodes basées sur des principes différents; on arrive, en appliquant quelques-unes d’entre-elles et en comparant les résultats ainsi obtenus, à déterminer cette quantité avec un très grand degré de précision.
- La f, è. 772. d’une pile, de composition déter-
- (*) Voir La Lumière Electrique du -6 septembre 1886.
- p.12 - vue 14/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL ÏÏÉLEC TRICITÉ
- \ 3
- minée, change avec les proportions des éléments qui la forment, leur degré de pureté, leur état moléculaire, etc. Je ne citerai que pour mémoire les variations dues 5 la polarisation des électrodes, à la température, à la durée du fonctionnement; toutes causes qui peuvent être évitées facilement si on a le soin de conserver a.u dépolarisant de la pile son énergie première, et si Ton prend la précaution de ne la fermer que sur de grandes résistances où mieux de ne l'employer qu’à circuit ouvert.
- Il est important aussi de ne s’en servir que perdant peu de temps, de la démonter et d’en séparer tous les éléments après chaque expérience.
- Quant à la proportion de ces cléments elle doit être telle que, « la f. é. mqui en dérive, rapportée à la quantité d’énergie produite par la réaction chimique, soit la plus voisine de celle qui satisferait rigoureusement au principe général de la conservation de l’énergie. »
- Les exemples relatifs à la pile Daniell, donnés plus bas, expliqueront notre pensée et montreront les raisons qui nous ont amené à foire cette proposition.
- Nous ne nous étendrons pas davantage sur des considérations qui se rattacheraient plutôt à la théorie général des piles ou à une étude d’ensemble de ces sortes d’appareils; mais nous croyons utile de parler plus spécialement des piles en usage dans les méthodes que nous avons citées.
- Celles-ci sont au nombre de trois, et présentent chacune des qualités particulières :
- La pile Daniell employée sous des formes diverses (étalon de Whcatstone, étalon du ministère des postes et télégraphes).
- Le courant fourni par elle peut avoir une intensité relativement forte tout en restant constant.
- La pile au sulfate de mercure de Latimcr Clark, caractérisée par la constante de sa f. é. m. à circuit ouvert, ou lorsqu’elle est fermée sur une grande résistance.
- La pile de Waren de la Rue, plus transportable que les deux autres et dont la f é. m. ne subit aucune influence par l'agitation pendant le transport.
- Nous noterons en tête de chaque paragraphe la /. é. m. adoptée pour chacune de ces piles et la disposition qui y correspond.
- La Pile Daniell. — F. E. M. 1,07 ) volt Constitution de l'élément étalon
- Nft 1 / Électrode positive \ Acide sulfur...... 1
- P le 1 (Zinc) j Eau................^
- à ) Electrode négative \ Solution saturée de
- acide sulfuriq.l (Cuivre) \ sulfate de cuivre
- N° 2 Pile
- à I
- suif, de zinc \
- Électrode positive (Zinc)
- Électrode négative (Cuivre)
- Suif, de zinc.... 1
- Eau....... 2,5 à 3
- Solution saturée de sulfate de cuivre
- En suivant exactement ces indications et en adoptant 1,079 vo't pour la f \ é. 77t., on est assuré d’obtenir des résultats concordant, avec une approximation de 1 0/0, lorsqu’on les rapporte aux autres éléments du courant, trouvés par des méthodes toutes différentes. Cette approximation est bien suffisante pour la pratique; dans les expériences de laboratoire, on doit prendre la précaution de n’employer que des produits purs, des vases neufs, et de s’écarter le moins possible des proportions indiquées plus haut.
- Avec ces dispositions, on est tout au moins assuré d’avoir des éléments toujours identiques à eux-mêmes et de ne pas commettre d’erreur sur la relation des quantités mesurées, si toutefois les résultats en valeur absolue ne sont qu’approchés.
- Nous préférons la pile au sulfate de zinc que celle à acide sulfurique, pour plusieurs raisons. D’abord, la première est plus constante, surtout si on a le soin de maintenir saturée la solution de sulfate de cuivre, en laissant des cristaux de ce sel au sein du liquiJe.
- La f. c. m. varie peu avec la teneur en sulface de zinc; elle peut être considérée comme constante, en pratique, pour des solutions variant de 10 0/0 à la saturation. Entre ces limites, la pile, même fermée, sur une résistance extérieure relativement faible, fournit un courant constant pendant un temps assez long, et suffisant dans la plupart des cas. Pendant le fonctionnement, la solution de sulfate de zinc va en se concentrant, il est vrai; mais, comme nous venons de le dire, la f. é. 77z. correspondant à chaque solution reste sensiblement la même.
- Il s’en faut de beaucoup qu’il en soit ainsi pour la pile à acide sulfurique.
- D’après les expériences de Latimcr Clark et Sabine, nous avons comme/, é. m., suivant le degré-dc concentration de la solution acide :
- p.13 - vue 15/624
-
-
-
- H
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Acide sulfurique Eau.............
- i
- 4
- iv,°79
- Acide sulfurique Eau..............
- o'-, 978
- Soit une différence de près de 3 0/0.
- Suivant le Dr Rittler, la f. é. 1». de la pils Daniell présente un maximum pour une solution contenant 25 0/0 d’acide sulfurique.
- Ce savant est arrivé aux résultats suivants, en supprimant le vase poreux et en établissant la pile en forme de siphon; les deux liquides (acide sulfurique et sulfate de cuivre) avaient, dans chaque cas, sensiblement la même densité.
- Acide sulfurique II
- Eau ... 89
- Acide sulfurique....
- Eau ... 75
- M. Ledeboer, en se plaçant dans les mêmes conditions, obtient des résultats semblables.
- Mais il ne faut pas oublier que toutes les mesures sont effectuées à circuit ouvert, et que la quantité ainsi trouvée ne doit être considérée que comme étant la somme des f. é. m. naissant au contact des divers éléments qui constituent la pile. Non seulement elle est supérieure de 10 0/0 à la f. é. m. normale, mais il serait contraire an principe général de la conservation de l énergie qu’elle ne perdit pas cet excès au moment où la pile entre en fonctionnement.
- Ce n’est donc pas celle-là qu’il faut adopter, mais bien celle qui se maintient après la fermeture et qui correspond à la somme des- énergies développées, sous diverses formes, dans le système électrique dont la source est la pile considérée; nous verrons que cette dernière est sensiblement égale à la y. ê. m. inscrite en tête de ce chapitre.
- Les expériences exécutées par d’autres savants, comme Fromme, Poggendorff, Svanberg, Baun-gartner, Thomson, sur les variations de la f. é. m. de l’élément Daniell, avec sa composition, donnent des résultats identiques aux précédents et montrent le peu de stabilité que présente la pile à acide sulfurique.
- Les mesures exécutées par Fleming Jenkin, Favre, Ivittler, Ledeboer, etc., sur l’élément à sulfate de zinc, présentent également une grande concordance et établissent que la force électro-motrice vaeie peu avec la concentration de la solution du sulfate de zinc.
- Le tableau (p. i5) donne les résultats principaux trouvés par les physiciens qui se sont plus particulièrement occupés de cette question.
- La dernière colonne indique la méthode employée par chacun d’eux. Nous aurons l’occasion bientôt de rentrer dans les détails relatifs à ces différents procédés.
- A la suite des considérations précédentes qui nous font donner la préférence à l’élément au sulfate de zinc : constance de son débit, force électromotrice en rapport avec l'énergie développée dans la réaction chimique, il faut joindre l’absence presquecomplèted’endosmose lorsqu’on donne aux deux liquides sensiblement la même densité.
- De la proportionnalité de la force électromotrice à la somme des énergies développées dans les réactions electrolytiques de la pile.
- On sait que la loi de Joule sur la chaleur développée par le passage d’un courant d’une intensité I à travers une résistance r pendant une seconde est représentée par l’expression générale.
- (1) c = KiV-
- c est exprimé en grandes colories; K est un coefficient qui dépend des unités adoptées pour les quantités r et I.
- Lorsqu’on exprime les résistances en ohms, et l’intensité en ampères, la formule (t) devient :
- (2)
- c
- 1
- 9,8094 X 428,4
- X r L
- Nous adoptons pour l’équivalent mécanique de la chaleur le nombre 428,4 déterminé par Hirn et qui est sensiblement la moyenne des chiffres trouvés par Joule (.(25-426) dans ses expériences sur la théorie du gaz et ceux que donnent Règneult (435-436) d’après les expériences de Violle et Vit, du son dans le gaz.
- Le nombre 428,4 représente l’équivalent mécanique de la chaleur avec une approximation très probable de 1 0/0.
- On peut écrire la formule (2) sous une autre forme.
- = EI 4203,3
- Soit pour la quantité de chaleur G dégagée au bout d’un temps 0
- (T
- C = cO =
- JLM
- 4203,3
- p.14 - vue 16/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- I 3
- (10) n’est autre chose que le nombre de Coulombs qui parcourent le système électrique consi-
- déré. On voit que la grandeur C est constante quelque soit l’intensité de circulation pourvu que
- AUTEURS CONSTITUTION DF. l/ÉLKMENT avec vase poreux F. E. M. MODE D’EXPÉRIENCE
- Électrode positive (Zinc) Électrode négat. fCuivrc)
- William Thomson Acide sulfurique Sulfate de cuivre. t 12 Mesurée à l’élcctromètre absolu
- Latimer Clark (Janvier 1873) Acide sulfurique Sulfate de cuivre 1 11 — — —
- F. Kohlrausch Acid* sulfurique Sulfate de cuivre 1 i38 — — — '
- Everett Sulfate de zinc saturé Suif, de cuivre saturé 1 15 5 Tirée de la table des forces électromotrices par contact du professeur Ayrlon.
- Fleming Jenkin Sulfate de zinc saturé Suif, de cuivre saturé 1 o58 Tirée de la force électromotrice par contact.
- Favre Sulfate de zinc Sulfate de cuivre 1 ooq Calculée d’après l’énergie développée par la pile (Méthode spéciale).
- Fleming Jenkin Sulfate de zinc Sulfate de cuivre 1 o58 Calculée d'après la chaleur développée dans la réaction chimique.
- Ledeboer (d’après Bcrthelot) Sulfate de zinc Sulfate de cuivre 1 ioï5 Même procédé, en se basant sur la détermination de Kohlrausch, relatives à l’équivalent électrochimique.
- Ledeboer Suif, de zinc conccntr. Suif, de cuivre saturé 1 09 Composée à l’élément Latimcr-Clark.
- Dr Kittler Acide sulfur. 1 10/0 Sulfate de zinc 60 0/0 Suif, de cuivre 260/0 Suif, de cuivre i5 0/0 1 140 1 059 . Composée à l’élément Latimcr-Clark.
- Clark et Sabine Acide sulfurique 2 5 0/0 Sulfate de zinc 25 0/0 Suif, de cuivre saturé 1 079 1 079
- le temps varie en raison inverse de cette intensité.
- Après avoir démontré que sa loi s’appliquait à une partie d’un circuit Joule, se basant sur le principe générale de conservation de Ténergie, fit cette proposition vérifiée plus tard (1853) expérimentalement par Favre que : l’énergie déve-
- loppée sous diverses formes par le passage d’un courant à travers un système, électrique isolé est égale à la somme des énergies produites par les réactions chimiques de la source.
- Soient C,, la somme des quantités dé chaleur positives; C» la somme des quantités de chaleur négatives.
- p.15 - vue 17/624
-
-
-
- ï6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Nous pourons écrire la Jormule (3) sous la forme suivaute pour exprimer celte proposition.
- (4)
- (Ci —C2' =
- E(10)
- 42o3,3
- Il est important de choisir pour les grandeurs C,, C,, les seules réactions chimiques qui dans la pile concourent à la formation de la f. e\ m.
- Ceci n'est pas toujours facile à réaliser.
- C’est ainsi que dans la pile Bunsen par exemple la quantité de chaleur développée dans certains cas, par la transformation du bioxyde d azote en acide hvpoazotique ne concourt en aucune façon à la formation de la f c. m.n puisque cette réaction se produit en dehors de la pile même.
- Pour la pile Daniel), la réaction chimique électrolytique est simple et se réduit à la substitution du zinc au cuivre du sulfate de cuivre ; que l’élément soit à sulfate de zinc ou à acide sullu-rique nous aurons toujours
- SOs Cm 4- Zn = SCV‘ Zn -f Cm
- L’acide sulfurique aussi bien que le sulfate de zinc préexistant ne joue d’autre rôle que celui d'un corps plus ou moins conducteur.
- Quelle que soit la durée du fonctionnement de la pile, si on a le soin de maintenir saturée la solution de sul fate de cuivre, la proportion d'acide sulfurique rest* ra invariable mais se trouvera mélangée avec des proportions de plus en plus grandes de sulfate de zinc.
- En thermochimie, la chaleur dégagée dans les réactions est rapportée aux équivalents des corps exprimés en grammes.
- On sait que les lois de Faraday s’appliquent aussi bien à la source meme qu’aux différents électrolytes traversés par le courant.
- Les liquides qui constituent la source peuvent du reste être considérés comme des électrolytes.
- Des lois de Joule et de Faraday on déduit que: pour une pile de constitution déterminée, la somme des quantités de chaleur C, C3 qui correspond aux réactions où les corps constituants entrent en quantités exprimées par leurs équivalents en grammes étant constante, le nombre de Coulombs produits par la source sera constant.
- Pour que cette proposition soit vraie, il faut nécessairement que la f\ é. m. reste constante quelles que soient les dimensions de la pile, ce
- qui se vérifie expérimentalement. Elle découle alors directement de la formule (4).
- Plusieurs physiciens ont déterminé le nombre de Coulomb (10) correspondant aux équivalents des corps qui entrent en réaction, exprimés en grammes.
- Les chiffres suivants diffèrent un peu de ceux que nous avons déjà donnes, surtout pour ce qui concerne les nombres trouvés par Weber et Kohlrausch ; ils doivent être considérés comme étant le résultat d’expériences plus minutieuses.
- Valeur de (10)
- Weber.................. 96.000 coul.
- (1881) Mascart............... 96,015 »
- (1883-1884) Kohlrausch............ 96,5 12 >>
- Rayleigh et Sedgwich. 96,541 »
- Us ne diffèrent pas entre eux d’une grande quantité.
- Il vient, en adoptant avec un grand nombre de physiciens le chiffre trouvé par Kohlrausch :
- (5)
- (Ci —C2)
- 96 51 2 4203,3
- et, en effectuant le calcul :
- (6) (Ci — C2) = 22,76 E ou encore, sous une autre forme :
- (7) E — 0,04335 [Cx — C2I
- On voit qu’en se basant sur le principe general de la conservation de l’énergie, la f. é. m. d'une source d’électricité à réaction chimique est proportionnelle à la quantité d’énergie développée par cette réaction et doit rester invariable, puisque celle-ci rerte invariable elle-même.
- C’est donc la /’. é. iju qui se rapproche le plus de celle qui satisfait à l’équation (7) qu’il faut choisir, comme nous l’avons dit au commencement de cet article, et par suite, conserver aux éléments constituant la pile,- les proportions établies d'avance, une fois pour toutes, qui y correspondent.
- Si nous prenons comme exemple la pile Da-niell, nous pouvons écrire, d'après Berthelet :
- / Oxydation de un
- \ équival. de zinc. 41»,8 Quantités de chaleur posit. < _ _r , ,, ,
- ^ j Sulfatât, de l’oxyde
- \ de zinc.......... 110,7
- •f 53c,5
- p.16 - vue 18/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 17
- I Formation de l’ox.
- de cuivre.... iqc,2
- Sulfatât, de l’oxyde de cuivre...... g",2
- — 28°,4
- d’où
- (C,-C2) = 25o,I
- Il viendra, en transportant cette quantité dans la formule (7) :
- E = 0,04355 x 25° ,1 = 1,09 3
- nombre peu différent du chiffre 1,078, presque universellement adopté.
- Nous décrirons, dans un prochain article, une méthode particulière que nous avons appliquée à la détermination de la f. e. m. de la pile Daniell, et qui a donné des résultats très voisins de celui qui est calculé d’après la quantité de chaleur dégagée dans les réactions chimiques.
- Influence de la température.— Cette influence est plus faible que pour les autres piles étalons, et en particulier la pile de Latimer Clark.
- La force électromotrice de la pile Daniell n’augmente que de i,5 0/0 lorsque la température passe de 18 à 100 degrés. On peut considérer cette influence comme absolument négligeable, lorsqu’on opère au laboratoire et que la pile a la température de l’atmosphère; celle-ci, en effet, présente ordinairement une valeur moyenne et ne subit que très peu de variations.
- Adolphe Minet
- nouveaux
- ÉLECTROMÈTRES a QUADRANTS
- APÉRIODIQUES
- Un des grands progrès que la science électrique a réalisés, depuis les dernières années, est certainement dû à la perfection des instruments de mesure.
- Les conditions principales qu’un appareil de mesure doit remplir, sont que les indications se lisent non seulement avec facilité, mais encore avec rapidité.
- Le plus souvent, dans les instruments de me-
- sure électrique, l’indication est fournie par la rotation ou la déviation d’un équipage mobile autour d’un axe vertical, fil de suspension ou pivot.
- Dans les instruments de précision, c’est presque toujours par la déviation d’un petit miroir suspendu à un fil fin, qu’on observe le déplacement de l’équipage mobile.
- La facilité d’effectuer les mesures a atteint, depuis quelque temps, un grand degré de perfection ; la lecture.des déviations, à l’aide des échelles transparentes, se fait, en effet, avec une commodité incontestable.
- Quant à la rapidité avec laquelle on peut effectuer les mesures, elle dépend, pour un équipage mobile suspendu à un fil fin, d’abord de la durée des oscillations du système et puis, surtout, de la manière dont ces oscillations s’amortissent, c’est-à-dire du temps qu’il faut pour que le système revienne à zéro
- Dans les anciens appareils de mesure (on peut prendre pour exemple le galvanomètre de Nobili), les oscillations persistent pendant un temps très considérable; toutes les personnes qui ont eu l’occasion de se servir de ces appareils savent quelle patience et quel temps considérable il faut pour effectuer une mesure. Dans certains cas, d’ailleurs, cette persistance du mouvement s’oppose absolument à la possibilité d’arriver à un résultat déterminé.
- Le desideratum est d’avoir des appareils qui reviennent au zéro immédiatement et sans la moindre oscillation, c’est-à-dire d’avoir des ap pareils apériodiques.
- Pour ce qui concerne les galvanomètres, le problème a été résolu d’une manière complète et par des dispositions bien différentes.
- Les galvanomètres de Thomson (dead-beat) répondent absolument aux conditions du problème : on peut ajouter que c’est grâce à ces galvanomètres que la télégraphie sous-marine a pu se faire.
- Une autre solution également heureuse et dont le principe a été aussi trouvé par M. Thomson, est le galvanomètre apériodique Deprez-d’Ar-sonval. On peut dire, sans crainte d’être démenti, que toutes les personnes qui se sont servies de cet appareil, n’en prendront jamais d’autre sans une nécessité absoluè.
- Pyur ce qui concerne les électromètres à quadrants, on (a essayé d’obtenir l’amortissement en
- p.17 - vue 19/624
-
-
-
- 18:
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- faisant plonger une palette attachée à l’aiguille dans un liquide, ordinairement l’acide sulfurique concentré ; mais ce mode d’amortissement ne donne pas de très bons résultats.
- MM. Curie ont obtenu l’amortissement des électromètres à quadrants d’une manière toute différente et très originale : ils ont utilisé, à cet effet, les courants dits de Foucault.
- Lorsqu’on remplace les secteurs en cuivre d’un électromètre ordinaire par des secteurs en acier aimanté, on fait flotter l’aiguille, qui est en aluminium, dans un champ magnétique, et il se créera, par le mouvement de l’aiguille, des courants dits de Foucault qui s’opposent au mouvement.
- Avant d’entrer dans la description de la disposition adoptée, nous allons voir dans quelles conditions il faut se placer pour obtenir un amortissement convenable.
- Supposons d’abord le cas où l’amortissement reste constant, c’est-à-dire où, le champ magnétique et l’aiguille restant identiques, on change uniquement le fil de suspension.
- Influence du fil de suspension sur l'amortissement.
- Soient
- 0, la déviation du temps t;
- t, le couple de torsion du fil de suspension ;
- S m r2, le moment d’inertie de tout l’équipage mobile ;
- A, le terme correspondant à l’amortissement ; on aura, pour l’équation du mouvement de l’aiguille, lorsqu’on fait osciller librement le système :
- , , cm , . , .
- 3wr2 -j-77, + A — + tO = o a tJ dt
- ou, en posant
- 2 Cl —
- A
- ïmr2
- et
- 62 =
- T
- Saïr2
- il vient
- d* 0 dt
- dO
- 2aât+ b* = °
- Pour déterminer le genre de mouvement donné par cette formule, il suffit de former l’équuion caractéristique
- r2 + 2 a r + 6* r= n
- Tant que les racines de cette équation sont imaginaires, c’est-à-dire tant qu’on a
- 6> a
- le mouvement sera oscillatoire.
- Si, au contraire, les racines sont réelles, c’est-à-dire
- b <C_a
- le mouvement sera apériodique, et le système mobile écarté de sa position d’équilibre y reviendra sans la dépasser et sans osciller.
- La limite est donnée par le cas d’égalité des racines
- b — a
- Ainsi, pour que l’amortissement soit complet, c’est-à-dire pour que le système n’oscille pas, mais revienne directement au point d’équilibre, il faut avoir
- A = 2 fl 2mr'1
- Si le terme A, qui représente l’amortissement, a une valeur plus faible que celle donnée par cette formule, l’amortissement n’est pas complet. Toutefois, dans la pratique, la valeur de A peut être légèrement inférieure à celle indiquée par cette relation, comme nous le verrons par quelques exemples.
- Cette formule indique, en outre, que l’amortissement est proportionnel (dans le cas limité que nous traitons) à la racine carrée de la torsion, lorsqu’on laisse le moment d’inertie constant. Or, le couple de torsion de deux fils de même nature est proportionnel à la quatrième puissance du diamètre ; donc, pour obtenir toujours l’apériodi-cité, il faudrait que le terme A, qui correspond à l’amortissement, soit proportionnel à la racine carrée du couple de torsion du fil, ou au carré du diamètre du fil de compression.
- Prenons, par exemple deux fils de platine ayant
- respectivement -È et ~ de millimètres de diamètre. Supposons que, pour les premiers de ces fils, le mouvement soit apériodique : il faudrait, pour obtenir également l’apériodicité dans le deuxième cas, avoir un amortissement plus fort dans
- le rapport de j = —- — 3 environ ; c est-à-dire
- qu’il faudrait que l’amortissement et, par conséquent, le champ magnétique soit 3 fois plus fort.
- p.18 - vue 20/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- r9
- Précisons un peu cet exemple et supposons que, même dans le premier cas, l’apériodicité ne soit pas obtenue. On obtient un amortissement considérable et tout à fait suffisant dans la pratique, lorsque le deuxième angle de déviation (la deuxième valeur de 0) n’est qu’une fraction de la première.
- L’amortissement, dans le cas du mouvement périodique (b > a), est donné par le décrément logarithmique
- . i . 0i „. 0i
- = log nep — = 2,3 log —
- 0, et02 étant deux valeurs successives de l’angle de déviation 0.
- En résolvant l’équation du mouvement, lorsque les racines sont imaginaires, c’est-à-dire le mouvement oscillatoire, on trouve les relations
- guille de ioo divisions, et que l’amortissement soit tel que la deuxième déviation soit de 02 = 26 divisions; voyons ce qui arrive, lorsqu’on rem-
- FIG. I
- place ce fil de i/5o par un fil de i/3o de millimètre.
- On a, dans le premier cas
- À = log nép —'- = 2,3 log 6 — i,6
- a = ^ et b2 — a2 = ~
- équations dans laquelle T signifie la durée d’une oscillation simple.
- On a déduit, pour le décrément logarithmique, l’expression
- . _ . -r _ 1 AT
- À — Cl i — —'“j
- 2 2±mr*
- avec
- T =
- 7C
- \jb2 — a2
- 2 ic £i;ir2 v4t!j mr- — A2
- Le décrément logarithmique est devenu 25/9 ou 3 fois plus faible, c’est-à-dire
- V = I)> = 0,5
- O 3
- Pour chercher quelle sera, dans ces conditions, la deuxième déviation 03, il fout résoudre l’équation
- 0,5 = log nep — = log nep—
- d'où
- r n . IOO
- 0,3 = 2,3 log —
- Il vient donc
- 4 t S»ir2
- Â2 1
- Si A n’a pas une valeur trop considérable, c’est-à-dire lorsque l’amortissement est assez faible, on peut écrire approximativement
- 2 \Jt '£mr'i
- et pour des valeurs données de A et de Smr2, ce qui correspond à un simple changement de fil de suspension, on voit que l’amortissement est in-versément proportionnel à la racine carrée du couple de torsion du fil de suspension ou inver-sément proportionnel au carré de diamètre du fil.
- Supposons qu’avec un fil de suspension de i/5o de millimètre de diamètre, on écarte l’ai-
- FIG. 2
- On en deuuii
- IOO „
- — = 1,7 et Dï=to On trouve ainsi :
- A
- Fil de i/5om.m. it0 ose. 100, 2° ose. 20, 3° ose. 4, 4» ose. 1 — i/3o — 100, — 60, — 35, — 20
- p.19 - vue 21/624
-
-
-
- 20
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On voit donc qu’avec le fil de i /5o millimètre, les oscillations sont éteintes au bout de la 40 oscillation, tandis qu’avec le fil de i/3o millimètre, il n’y a presque pas d’amortissement.
- Les figures 1 et 2 représentent le tracé graphique des oscillations que nous venons de considérer.
- Dans le cas général, le décrément logarithmique dépend en même temps du moment d’inertie, car on a
- V _ /4 t ïïmr'1 — A-
- X — V 4*' 2»»'* — A2
- et les conclusions précédentes ne sont pas rigoureusement exactes. Toutefois, on peut accepter ces résultats comme une première approximation.
- Envisageons les choses à un autre point de vue; ce qu’on désire, somme toute, obtenir, c’est de mettre le moins de temps possible à faire une lecturelorsque le fil est suffisamment fin, le mouvement de l’aiguille est presque à périodique, mais ce mouvement peut devenir tellement lent que l’on ne se trouve plus dans des conditions pratiques. Cherchons quel est le temps t nécessaire pour que l’élongation maximum soit réduite au moins au centième de sa valeur primitive et cela, quel que soit le nombre n des oscillations qu’il a fallu pour obtenir ce résultat.
- On a :
- t = n T
- d’où
- « = i log nép 100
- _X _____A
- T 2 Xmr1
- d’où
- . T , , 2 Tntr-
- t = — log nep 100 = ——log nep 100
- On voit que t ne dépend pas du diamètre du fil. On a, au contraire, tout avantage à prendre une aiguille de très faible moment d’inerlie. Cet avantage est tel qu’il faut chercher à restreindre les dimensions de l’aiguille non seulement en épaisseur mais aussi en surface. Si l’on diminue les dimensions de l’aiguille, il devient nécessaire de prendre un fil de moindre diamètre, afin de conserver la même sensibilité ; nous sommes donc
- encore ramené à prendre un fil très fin et une aiguille très petite.
- Nous avons effectué ces calculs pour bien montrer les différentes conditions du problème ; un système qui donne de bons résultats avec un fil et une aiguille déterminés, peut donner des résultats tout différents, si l’on change cette aiguille ou ce fil.
- Ce serait ici la place de donner quelques renseignements sur le facteur A et surtout de voir comment les courants de Foucault peuvent servir à l’amortissement.
- Malheureusement, la nature de ces courants est encore peu connue et le calcul ne s’adapte que difficilement à ces phénomènes. Aussi, allons-nous nous borner à donner quelques indications, sans entrer dans des détails.
- Si on néglige l’influence qui provient de la résistance de l’air, le facteur A provient uniquement de l’induction due au mouvement. Weber a montré, en effet, que l’induction est proportionnelle à la vitesse.
- Dans le cas d’un cadre placé dans un champ magnétique uniforme d’intensité F, et parallèle aux lignes de force, le facteur A a pour expression
- S étant la surface du cadre et R la résistance.
- Dans le cas qui nous occupe ici, la même formule n’a plus lieu, mais on peut toujours supposer que le facteur A est proportionnel au carré de l’ntensité du champ magnétique.
- P. H. Ledeboer
- (A suivre)
- INSTALLATION PRATIQUE
- DES ACCUMULATEURS
- LEUR EMPLOI DANS L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- Les accumulateurs jouent dans l’industrie deux rôles principaux :
- i° Réservoirs d’électricité ;
- 20 Régulateurs de courant.
- C’est un réservoir d’électricité sûr et commode, parce qu’il permet de donner de la lumière à tout
- p.20 - vue 22/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- moment par la simple manipulation d’un interrupteur.
- Ils donnent une lumière d’une fixité absolue.
- Ils augmentent la durée des lampes qui sont toujours traversées par un courant d’une constance parfaite.
- L’emploi des accumulateurs peut avoir lieu :
- i°Dans tous les cas où la production ne marche pas de front avec la consommation.
- Dans beaucoup d’usines, on dispose par moments d’une certaine force motrice non utilisée ; on peut employer cette force à la charge d’une batterie d’accumulateurs qui donnera la luniière le soir sans le secours d’aucune machine.
- Dans certains établissements, une partie seulement des locaux est éclairée toute la nuit ou pendant le jour, et, généralement, le nombre de lampes, est si peu important qu’il ne serait pas économique de faire marcher les machines pour si peu de lampes, car les dépenses ne se réduiraient pas proportionnellement au nombre de lampes allumées la nuit ou le jour.
- Dans les hôtels particuliers, le nombre des lampes allumées variant constamment est quelquefois si faible que l’on préfère toujours employer une batterie d’accumulateurs plutôt que de faire tourner la machine.
- 2a Dans le cas où l’on ne possède pas un emplacement asse% grand pour l'installation de machines à vapeur et de machines électriques pour l'éclairage total.
- L’adjonction des piles secondaires permettant ainsi d’accumuler pendant le jour le complément d’electricité nécessaire pendant la soirée, les machines fournissent en même temps que la batterie toute leur énergie électrique aux lampes.
- 3° Comme réserve de sûreté en cas d'accident aux machines à vapeur ou électriques.
- Quand l’emplacement nécessairepour installer des machines de rechange fait défaut ou que les frais de premier établissement doivent être modérés, on peut comme réserve se servir d’une batterie d’accumulateurs.
- Les accumulateurs sont chargés pendant le jour; le soir, en cas d’avarie à l’une des machines, ils alimentent les lampes.
- C’est une réserve sur laquelle on peut compter pour l’alimentation des lampes électriques; aussi
- la Préfecture a-t-elle autorisé la Société élec-^ trique Edison à remplacer les lampes à huile de secours du grand Opéra de Paris par des lampes à incandescence alimentées au moyen d’accumulateurs. Nous donnons à la fin de cette étude une description de cette installation.
- 4° Pour obtenir une lumière fixe
- Si le moteur de l’installation est irrégulier ou actionne un nombre de machines-outils variant constamment, telles que scies, raboteuses, etc., en sorte que, l’effort résistant varie brusquement.
- 5° Pour l'éclairage des trains de voyageurs.
- Les accumulateurs sont ici chargés par une machine installée dans les bâtiments de la gare de départ ou encore par une machine dynamo placée dans un fourgon et commandée par l’essieu de ce fourgon.
- Les accumulateurs ne sauraient actuellement se prêter à d’autres emplois économiques que ceux relatés ci-dessus.
- Dans toute autre application les accumulateurs non seulement nous paraissent peu économiques, mais ils constituent une source de dépenses en achat, entretien et énergie perdue qu’il est toujours possible d’éviter.
- Il est difficile d’admettre que des machines chargent des accumulateurs, et qu’une fois chargés ceux-ci fournissent le courant nécessaire pour l’alimentation des lampes, en prétextant une durée plus grande des lampes, et une fixité absolue qui peuvent très bien s’obtenir avec les moteurs à vapeur actuels et une bonne conduite de la machine électrique.
- Est-il permis, sous prétexte d’éviter une canalisation toujours coûteuse de songer à entreprendre économiquement une distribution électrique à domicile par le camionnage d’accumulateurs chargés dans une usine spéciale, ainsi qu’il avait été proposé ces dernières années? Le prix de revient serait de beaucoup supérieur à celui que l’on pourrait raisonnablement demander aux abonnés sans compter que ceux-ci prendraient bien vite en dégoût les ennuis de la décharge et de la recharge des accumulateurs sur les camions, et abandonneraient sans doute un éclairage fait dans ces conditions.
- Un pareil procédé ne peut être appliqué avec: succès que pour l’éclairage des soirées et des fêtes. Dans la journée des ouvriers viennent
- p.21 - vue 23/624
-
-
-
- 22
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- poser sommairement les fils et fixer en position les lampes et l’appareillage nécessaire, laissant passer par une fenêtre ou une baie quelconque les deux fils qui doivent être reliés à la source d’électricité. Dans la soirée on amène un camion chargé d’accumulateurs. La connexion est établie au moyen de deux raccords, et l’éclairage prêt à fonctionner.
- Quelques usines centrales établies pour la distribution de l’électricité alimentent par un courant de haute tension plusieurs batteries d'accumulateurs réparties dans un quartier. L’usine productrice de ce courant de haute tension est située en général au centre du quartier éclairé. Les batteries alimentent alors directement par un courant de tension ordinaire les lampes des abonnés.
- Les usines de distribution basées sur ce principe n’ont donné aucun résultat satisfaisant.
- Un progrès notable vient d’être récemment réalisé dans la distribution de l’énergie électrique grâce aux appareils de MM. Zipernowski et Déri. Ce procédé permet, comme on sait, de conduire l'électricité à des distances assez considérables sans exiger des canalisations trop coûteuses qui ont beaucoup limité l’extension des réseaux des usines centrales déjà existantes (').
- Les usines centrales, si nombreuses en Amérique, installées d’après les principes du système Edison, se propagent aussi en Europe (Usines centrales de Saint-Etienne, Dijon, Marseille, Milan, Berlin, etc.). Quelques-unes de ces usines agrandissent actuellement leur réseau en adoptant pour les quartiers éloignés le système de distribution Zipernowski, Déri.
- Aujourd’hui il paraît certain que la meilleure distribution est celle effectuée par des conducteurs déversant leur électricité dans toutes les lampes d’un quartier ou d’une ville.
- Les progrès réalisés dans la distribution électrique, font espérer une grande extension à ces sortes d’affaires. On se préoccupe vivement de tous côtés, d’installer des centres de distribution d’énergie électrique.
- Dans unprochain article, nous parlerons de l’action régulatrice des accumulateurs, de leur capacité et de leur rendement.
- (A suivre)
- J. P. Anney
- (!) La Société Edison, a fait récemment, l’acquisition des brevets Zipernowski, Déri, Blathy, pour la France.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant ('), par M. A. Righi
- PREMIÈRE PARTIE
- RECHERCHES EXPÉRIMENTALES
- HISTORIQUE
- i. Réflexion normale. — On doit à M. Kerr la découverte de certains changements dans la forme et l’orientation des vibrations sur un rayon polarisé, lorsqu’il est réfléchi par le pôle d’un aimant (a) ou par sa surface équatoriale (3). Je résumerai rapidement les résultats obtenus par M. Kerr, dans le premier cas, en commençant par la réflexion normale.
- La lumière d’une lampe, polarisée par un nicol et réfléchie par une lame de verre à qà0, tombe normalement sur le pôle, s’y réfléchit et, après avoir traversé la lame de verre et un nicol analyseur, est reçue dans l’œil. Une masse de fer, qui est percée d’un trou conique pour permettre le passage aux rayons lumineux, est placée très près de la surface réfléchissante, dans le but de rendre très intense l’aimantation de cette surface.
- Ayant placé le polariseur dans une position telle que les vibrations qui tombaient sur la lame de verre étaient parallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence, et ayant tourné l’analyseur jusqu’à l’extinction, M. Kerr vit reparaître, bien que faiblement, la lumière, en aimantant par un courant le pôle réfléchissant. Mais, comme M. Kerr ne disposait que d’une faible force magnétique, pour rendre l’action plus évidente, il déplaçait légèrement le polariseur ou l’analyseur avant de faire l’expérience, de manière à rendre l’action incomplète. Au moment où l’on fermait le courant dans une certaine direction, la lumière reçue par l’œil augmentait ; dans la direction contraire, elle diminuait et souvent l’on arrivait tout à fait à l’extinction. Ce dernier phénomène pouvait se
- (!) Mémoire présenté à l’Académie royale des Lincei, dans la séance du 14 décembre 1884.
- (2) Phil. Mag., may 1877, p. 321.
- (3) Phil. Mag., march 1878, p. 161.
- p.22 - vue 24/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D9ÉLECTRICITÉ
- 23
- produire si, avant le passage du courant, on avait tourné l’analyseur dans une direction contraire à celle du courant aimantant. M. Kerr en conclut qu’il se produisait par l’aimantation une rotation du plan de polarisation, en direction contraire jtux courants d’Ampère.
- 2. Réflexion oblique. — Lorsque l’incidence n’est pas normale, l’action du magnétisme se complique à cause des phénomènes de réflexion métallique, et pour que, avant l’action du courant, les vibrations réfléchies restent rectilignes, il faut que le* vibrations du rayon incident soient ou parallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence.
- Pour l'expérience actuelle, on n’a plus besoin de la lame de verre. Le rayon incident, polarisé par un nicol, se réfléchit sur un des pôles, poli comme un miroir, de l’électro-aimant, traverse le nicol analyseur et arrive à l’œil. Une pièce ce fer, dont une arête est placée très près de la surface réfléchissante, en augmente fortement l’aimantation.
- Si, après avoir tourné les niçois à l’extinction on ferme le courant, on voit reparaître la lumière, mais on ne peut plus rétablir l’extinction en tournant l’analyseur. La lumière réfléchie est donc elliptique. Suivant M. Kerr, on peut arriver de nouveau à l’extinction en tournant dans une direction contraire à celle du courant le polariseur, comme si le plan de polarisation tournait avant la réflexion sur le pôle. M. Kerr a varié ingénieusement ses expériences et a obtenu des résultats très nets, même avec les faibles ressources dont il pouvait disposer. Dans ses expériences, l’angle d’incidence était de 6o°, de 8o°, le plus souvent de 75°.
- 3. Répétition des expériences de Kerr. — M. Gordon ('), avec un électro-aimant plus puissant, a pu mesurer la rotation du plan de polarisation, dans le cas de la réflexion normale. Il obtint 26'45" de rotation double, par l’inversion du courant.
- M. Fitzgerald (2) dans le but de soumettre à l’épreuve de l’expérience une théorie qui sera exposée dans la deuxième partie, répéta les expériences de Kerr avec un angle d’incidence de6o°. Ayant placé les niçois à l’extinction, la lumière
- (‘) Phit. Mag., august 1877, p. 104.
- (2) Phil. Mag., Supplément, june 1877, p. 529.
- reparaissait en fermant le courant, mais on pouvait en réduire quelque peu l’intensité, en tournant dans un certain sens l’analyseur.
- Les axes de la vibration elliptique réfléchie sont donc inclinés sur le plan de réflexion.
- Une feuille d’or placée sur le pôle ne donna pas de trace du phénomène de Kerr.
- M. Hall (*) obtint le phénomène de Kerr avec le nickel. La rotation a lieu, avec ce métal, dans le même sens qu’avec le fer.
- Récemment M. Hurion (2) expérimenta avec du bismuth, fondu sur une lame de verre, c’est-à-dire, avec un de ces miroirs de bismuth dont j’ai donné ailleurs la description (3). Un rayon polarisé se réfléchissait normalement sur le bismuth placé sur le pôle d’un électro-aimant, en traversant deux fois le verre auquel le métal était adhérent. Mais, comme le verre a un pouvoir rotatoire magnétique, il fallait en tenir compte, en étudiant le rayon transmis par le même verre. Suivant M. Hurion, le bismuth donne le phénomène de Kerr dans le même sens que le fer, et avec une intensité un peu moindre.
- 4. Réflexion sur la surface équatoriale d’un aimant. — Ce cas a été étudié par M. Kerr dans son deuxième Mémoire (*). Si le plan de réflexion de la lumière est normal aux lignes de force magnétiques, l’aimantation n’a pas d’effet. La même chose a lieu si l’incidence est normale, quelle que soit l’orientation des vibrations.
- Dans les autres cas, on a un effet sensible, et particulièrement lorsque le plan d’incidence est parrallèle aux lignes de force.
- Le lecteur trouvera dans le Mémoire de M. Kerr les lois du phénomène. Il n’est pas nécessaire de les exposer ici, car dans mes recherches je n’ai étudié que la réflexion sur le pôle d’un aimant.
- II
- RÉFLEXION NORMALE SUR LE POLE d’un AIMANT
- 5. Description de l’appareil. — Le cas de la
- (1) Phil. Mag., november 1880.
- (2) Journal de Physique, août 1884.
- (3) Académie de Bologne, 1884. — N. Cimento marze 1884. — Journal de Physique, mars 1884.
- (*)*Phil. Mag., march 1878.
- p.23 - vue 25/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- réflexion normale est le plus simple; mes recherches ont été réduites à démontrer la rotation du plan de polarisation, que la théorie de M. Fitzgerald avait mise en doute.
- J’ai fait d'abord quelques expériences avec un de ces grands électro-aimants construits par Ruhmkorff; mais après j’ai employé un autre électro-aimant, moins puissant, mais plus commode pour mes recherches.
- Il est formé de deux barres cylindriques de fer AB, CD, (fig. i), de 0,060 m. m. de diamètre et 0,195 de longueur, dont les axes sont à 0,145 m.m. de distance. Elles sont vissées sur une barre à section rectangulaire EF, et entourées par deux bobines formées de quatre couches de fil de i,5 m.m. de diamètre. Deux pièces polaires de fer
- FIG. I
- P0 P2, de forme cubique, sauf une saillie à tronc de cône sur'une des faces, peuvent être placées sur les deux barres. Ces pièces Pl5 P2 sont percées suivant l’axe de la partie conique.
- Pour animer cet électro-aimant, j’ai employé de douze à vingt couples Bunsen. Un commutateur placé dans le circuit permet de fermer, d’ouvrir et de changer la direction du courant.
- La surface de fer réfléchissante réclame les plus grands soins. N’ayant pu obtenir de petits miroirs d’acier ou de fer assez polis, j’ai fait couper en deux le miroir d’acier d’un galvanomètre à réflexion. J’en ai obtenu deux miroirs en forme de demi-cercles, parfaitement plans et brillants, dont le diamètre est 0,019 m. Dans le cours de mon travail j’ai acquis la conviction qu’on ne peut obtenir de bon résultats en certains cas, si l’on n’emploie des miroirs bien dressés.
- Un de ces miroirs est placé en s (fig. 2) contre
- une des faces verticales de la pièce P2 (1), et y est maintenu en place par un rebord de cire. L’autre pièce polaire Pj porte un tronc de cône AB, qui arrive très près du miroir et qui est percé d’un trou conique, dont le diamètre est 3 millimètres en B et 13 millimètres en A. Un carton de 1 millimètre d’épaisseur, percé au milieu, est interposé entre le miroir et la pièce P, B.
- La partie optique de l’appareil, outre le miroir s, comprend un porte-lumière qui envoie dans la chambre obscure où l’on fait les expériences un faisceau horizontal de rayons solaires, et quelques pièces tirées d’autres appareils, particulièrement d’un saccharimètre de Soleil.
- Les rayons solaires R (fig. 2), dirigés perpendiculairement à l’axe du trou de la pièce P^ B, et dans le même plan horizontal, rencontrent avant
- FIG. 2
- tout une petite lame de verre jaune /, puis un nicol polariseur N1? un diaphragme M et une lame de verre V à faces parallèles, inclinée à 45 degrés. La lumière réfléchie par la première face de la lame V tombe sur le miroir s, et, après s’y être réfléchie, traverse la lame Y et un système analyseur, formé d’un nicol N2 et d’une lunette G, qui, avec un vernier, peuvent tourner au centre d’un cercle divisé G. Le vernier peut donner les 3'.
- Le diaphragme M n’est qu’un carton percé d’un trou rond de 4 millimètres de diamètre, dont une moitié est couverte par une lame de mica demi-onde (pour la lumière jaune). Avec cette lame j’ai (*)
- (*) Dans les fig. 2, 3, 4, 8, les cercles pointillés indiquent les faces supérieures des barres AB, G D de la fig. 1, sur lesquelles les pièces polaires Pi, P2 sont placées.
- p.24 - vue 26/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 25
- imité les conditions d’un prisme de Jellet, ou généralement des analyseurs à pénombre comme celui de Laurent. La manière de l’employer sera décrite plus bas.
- 6. Préparation de l'expérience.— Il faut avant tout substituer au diaphragme M un simple carton percé, puis on déplace les pièces de l'appareil jusqu’à ce que le rayon réfléchi par la lame V tombe normalement sur le miroir. Pour satisfaire à cette condition, on observe dans l’obscurité les deux régions du verre V qui sont éclairées, l’une par les rayons sortant du polariseur, l’autre par les rayons réfléchis par le miroir s, et qui sont visibles à cause de la poussière qui adhère au verre. On arrange les pièces de manière que ces deux régions se superposent.
- Si alors on applique l’œil à la lunette C, dont l’oculaire a été tiré de manière à donner une image nette de l’ouverture du diaphragme, on voit généralement plusieurs images dues à des réflexions multiples sur les deux faces du verre Y. Mais il est tacile de faire tomber au milieu du champ celle qui est formée par les rayons réfléchis une seule fois sur la première face de la lame V.
- Cela fait, on tourne le polariseur jusqu’à ce que les vibrations qui en sortent soient à peu près verticales, et par conséquent perpendiculaires au plan d’incidence sur la lame de verre, puis on tourne l’analyseur jusqu’à l’extinction et l’on remet en place le diaphragme M, en le tournant dans son plan jusqu’à ce que la lame de mica apparaisse tout à fait noire. Si alors on fait tourner quelque peu dans son plan le diaphragme M, le mica s’éclaire un peu, et, en tournant l’analyseur, on peut donner aux deux moitiés de l’ouverture du diaphragme la meme intensité lumineuse. La position de l’analyseur est alors caractérisée par l’uniformité d’éclairement du trou du diaphragme. Cet éclairement est d’autant plus fort, que le diaphragme a été déplacé d’un angle plus grand après l’extinction, mais alors on a aussi d’autant moins de sensibilité, c’est-à-dire qu’il faut un déplacement plus fort de l’analyseur pour rendre visible une différence d’éclairement. Avec la lumière du Soleil on arrive à une très grande sensibilité, et l’on peut compter sur l’exactitude des minutes.
- Dès qu’on ferme le courant dans l’électro-ai-mant, les deux moitiés de l’ouverture du dia-
- phragme, d’égales qu’elles étaient en clarté, deviennent l’une plus claire, l’autre plus sombre; mais on peut rétablir l’égalité en tournant l’analyseur. Par l’inversion du courant, on observe un changement plus notable dans l’image; la rotation de l’analyseur, nécessaire à rendre uniforme l’éclairement de l’ouverture du diaphragme, sera évidemment le double de la rotation qu’on veut mesurer. D’ordinaire on note cette double rotation.
- 7. Réstdtats des expériences. — La disposition expérimentale qu’on vient de décrire est destinée à donner la mesure de la rotation du plan de polarisation produite par l’aimantation du miroir. Mais, avant de faire cette mesure, j’ai dû m’occuper de voir si vraiment il était possible de compenser l’action magnétique par une rotation de l’analyseur. Dans ce but, j’ai supprimé d’abord le diaphragme M, et j’ai expérimenté en plaçant les niçois à l’extinction.
- Mais il faut observer ici que cette extinction, avec la lumière du Soleil, n’est pas complète. La faible lumière qui reste encore lorsque les niçois sont croisés semble provenir, du moins en grande partie, de la diffusion produite par le verre V, et même par le miroir s. La lunette G a pour but de rendre moins embarrassante cette lumière diffuse. Si, en effet, on tire l’oculaire jusqu’à voir nettement la surface du miroir, la lumière diffuse, à niçois croisés, augmente visiblement. Dans la première position de l’oculaire, la lumière qui part du miroir ou dû verre donne des images diffuses sur la rétine, dont l’intensité est nécessairement moindre en chaque point.
- Ayant donc réduit au minimum la lumière transmise par l’analyseur, on' ferme le courant. L’intensité de l’image augmente, mais on reconnaît qu’en tournant dans un sens convenable l’analyseur, on peut réduire sensiblement l’intensité à sa valeur initiale. Le sens de la rotation est celui indiqué par M. Kerr. Si l’on invertit le courant, on rétablit l’intensité initiale par une rotation de l’analyseur en sens contraire. Donc l'effet de l’aimantation, dans le cas actuel, est uniquement, ou du moins principalement, une rotation des vibrations incidentes en sens contraire des courants d’Ampère. Suivant la théorie de M. Fitzgerald (voir art. 17), chaque déplacement de l’analyseur aurait dû, au contraire, produire une augmentation d’intensité dans l’image.
- p.25 - vue 27/624
-
-
-
- 26
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- J’ai dit que l’effet de l’aimantation est du moins principalement une rotation, car on ne peut pas être sûr que l’intensité réduite au minimum en tournant l’analyseur soit due seulement à la lumière diffuse, et non en partie à une transformation des vibrations rectilignes en vibrations elliptiques. Si le rayon réfléchi est devenu légèrement elliptique, comme semble l’indiquer la théorie exposée dans la deuxième partie de ce Mémoire, la rotation de l’analyseur donnera la mesure de l’angle que le grand axe de l’ellipse fait avec la direction primitive des vibrations.
- Ayant ainsi établi, du moins avec une grande approximation, la nature du phénomène, j’ai mesuré la double rotation plusieurs fois, en faisant intervenir le diaphragme M avec sa lame de
- mica demi-onde. Avec le courant de douze
- Bunsen, j’ai obtenu une fois les lectures sui-
- vantes :
- Courant , fermé
- Dans une certaine direction, 9 O ,. 91 48 . / 0
- — la direction contraire . 92 24
- — la première direction.. • 91 51
- — la deuxième direction. . 92 24
- — la première direction. . 9148
- — la deuxième direction.. 92 27
- — la première direction. . 914s
- — la deuxième direction • 92 27
- Moyennes.... . 91 48 75 92 25 5
- Différence . 0® 36' 75
- La double rotation a donc été environ. M. Gordon avait obtenu 27'environ. Dans mes expériences, j’ai donc obtenu des rotations plus fortes que celles auxquelles étaient arrivés les autres physiciens, ce qui rend plus sûre la conséquence tirée de mes premières expériences.
- Il faut toutefois observer qu’on aurait dû introduire une correction qui semble avoir échappé à M. Kerr et à M. Gordon. Le rayon réfléchi par le miroir aimanté et qui tombe sous une incidence de 45 degrés sur la lame de verre V a ses vibrations inclinées sur le plan d’incidence et, en se réfractant, ses vibrations doivent tourner encore un peu. Cette nouvelle rotation pourrait se calculer avec les formules de Fresnel. Mais, comme, dans mes expériences sur la réflexion normale, je n’avais d’autre but que de voir si la
- théorie de Fitzgerald était confirmée par l’expérience, et d’avoir idée de la grandeur de l'effet obtenu avec mes appareils, j’ai jugé inutile de m’occuper de cette correction.
- 8. Expérience sur le bismuth. -r- C’est pour étudier le phénomène de Kerr avec le bismuth que j’ai été conduit aux recherches actuelles* J’ai rencontré d’abord de grandes difficultés dans la construction d’un miroir de bismuth, n’ayant pas voulu me fier au verre couvert de bismuth employé après par M. Hurion (art. 3). Après de nombreux essais, je suis arrivé à obtenir de petits miroirs de bitmuth parfaitement plans et brillants, avec le procédé suivant.
- On prépare un miroir de verre avec bismuth adhérent, en coulant ce métal fondu sur une lame de verre assez chaude, et l’on réduit l’épaisseur de la couche avec une lime. On chauffe alors de nouveau la lame pour qu’elle ne se cassé pas dans l’opération ultérieure qu’elle doit subir et en même temps on chauffe une pièce rectangulaire de fer et l’on en recouvre une des faces avec une soudure formée de plomb, d’étain et de bismuth. La solution ordinaire de chlorure de zinc est employée pour assurer l’adhérence de la soudure au fer. On mouille alors légèrement le bismuth avec la même solution et l’on y superpose la lame de fer, en plaçant la soudure fondue sur le bismuth. Le fer reste ainsi soudé au bismuth, qui à son tour adhère toujours au verre. Lorsque la pièce est froide, on serre fortement le fer dans un étau et l’on arrache vivement le verre. Si celui-ci est assez assez épais, il se détache du bismuth sans se casser, et ce métal reste sur le fer en forme de couche parfaitement plane et brillante, du moins en partie, comme le verre auquel elle adhérait.
- Avec ces miroirs et même avec vingt couples Bunsen je n’ai jamais obtenu de trace du phénomène de Kerr, bien que j’attendais le contraire. Le bismuth chimiquement pur a donné le même résultat (*). Le phénomène de Kerr paraît donc intimement lié aux propriétés magnétiques des corps.
- (!) Le bismuth n’a pas donné non plus de trace du phénomène de Kerr dans la réflexion oblique; je l’annonce ici pour n’avoir plus à m’occuper de ce métal dans le cours de mon travail.
- p.26 - vue 28/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 27
- III
- RÉFLEXION OBLIQUE SUR LE TOLE U'UN AIMANT
- 9. Expériences préliminaires. — J'ai commencé mes expériences sur la réflexion oblique, en imitant la disposition expérimentale de M. Kerr. Le miroir d’acier s (fig. 3) est fixé sur une face de la pièce polaire P, ; l’autre pièce Pa est placée de manière qu’une de ses arêtes verticales soit très près du miroir. Deux petits morceaux de carton placés entre s et P3, l’un à l’extrémité supérieure, l’autre à l’extrémité inférieure du miroir, empêchent que les deux pièces arrivent au contact. Le
- FIG. 3
- rayon solaire, qui sort de l’ouverture carrée (4 millimètres de côté) du diaphragme M, se polarise dans le nicol Nn se réfléchit sur s et arrive à l’analyseur N2, suivi de la petite lunette C et appliqué au cercle divisé G.
- J’ai employé le verre jaune /, même dans les expériences sur la réflexion oblique, bien que je ne fisse pas usage du diaphragme à lame demi-onde. J’ai toujours obtenu les meilleurs résultats avec le verre jaune, soit à cause de l’habitude acquise à travailler avec la lumière jaune, soit parce que la lumière diffuse qui reste dans le champ, lorsque les niçois sont croisés, était plus faible.
- L’oculaire de la lunette peut être placé de manière à donner dans l’œil ou l’image du miroir ou celle de l’ouverture M. Cette dernière position est préférable, comme on l’a indiqué plus haut;
- mais l’image de l’ouverture M, au lieu d’être uniformément lumineuse, apparaît comme formée de cannelures verticales. C’est un phénomène de diffraction. En effet, à cause de l’arête de la pièce P3 placée près du miroir, la partie de celui-ci qui peut envoyer des rayons réfléchis à l’analyseur se réduit à une étroite bande verticale, qui agit comme une lente difringente. Cela ne nuit aucunement aux expériences.
- Pour avoir des angles d’incidence déterminés, du moins approximativement, j’ai employé divers triangles de carton, ayant un des angles, soit de 90 degrés, soit de 120 degrés, ou de i52 degrés, ou de 160 degrés. Plaçant un de ces cartons avec son plan horizontal et déplaçant l’électro-aimant jusqu’à ce que le rayon incident et le rayon réfléchi suivissent les côtés de l’angle mesuré, j’obtenais, avec une approximation suffisante pour mes recherches, les incidences soit de 45 degrés, soit de 60 degrés, ou de 76 degrés (incidence principale), ou de 80 degrés.
- Pour que le rayon réfléchi par le miroir, avant le passage du courant dans le fil de l’électroaimant, soit à vibrations rectilignes, il faut que, sur le rayon incident, les vibrations soient ou perpendiculaires ou parallèles au plan d’incidence. On a le premier cas si le plan des petites diagonales du nicol polarisateur est vertical, le plan d’incidence étant horizontal. On a le deuxième cas en tournant de 90 degrés le polari-seur à partir de cette position.
- Pour bien disposer les deux niçois, je procède comme il suit : ayant placé le polariseur à peu près à l’orientation désirée, c’est-à-dire que le plan des petites diagonales soit à peu près vertical ou horizontal, on tourne l’analyseur jusqu’à ce que la lumière transmise ait la plus petite intensité possible, puis on observe quel effet on obtient en tournant quelque peu le polariseur. Si par hasard il se trouve dans la position qu’il doit avoir, on voit croître la lumière au plus petit déplacement, soit dans un sens, soit dans l’autre • si cela n’est pas, on le tourne jusqu’à ce que la lumière ait son intensité maximum. On observe alors s’il est possible de faire diminuer encore la lumière transmise en tournant l’analyseur. Si cela est possible, 011 rend minimum l’intensité en tournant l’analyseur, puis on observe si l’on peut la diminuer encore en tournant le polariseur et ainsi de suite. Après quelques essais, on arrive à -une position de l’analyseur et du polariseur
- p.27 - vue 29/624
-
-
-
- 28
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- telle, que la faible lumière qui arrive à l’œil croît au plus petit déplacement dans un sens ou dans l’autre, soit du polariseur, soit de l’analyseur. Alors les vibrations incidentes sont exactement Ou perpendi:ulaires ou parallèles au plan d’incidence. Cette série d’opérations doit être exécutée avec grand soin et diligence.
- Il faut toutefois observer que, lorsqu’on fait les expériences avec de forts courants, le magnétisme rémanent du miroir est suffisant pour produire quelque effet sur la lumière réfléchie ; par conséquent, si, après avoir fermé puis ouvert le courant dans l’électro-aimant, on fait les opérations qu’on vient de décrire, puis que l’on ferme pour quelques instants le courant dans la direction contraire, les deux niçois ne semblent plus à leur place convenable. Si cela se vérifie, il faut tenir compte de l’orientation des niçois après la première série d’opérations, répéter la série d’essais avec le miroir tel qu’il est resté après l’action du deuxième courant, et enfin adopter définitivement pour les niçois l’orientation moyenne entre celles qu’on a trouvées dans les deux cas.
- Dans la plupart des cas, j’ai trouvé inutile de faire la deuxième série d’opérations ; mais il faut absolument tenir compte du magnétisme rémanent si l’on opère avec des courants très forts, et avec des incidences voisines de 90 degrés, où, comme on verra, les effets deviennent très faibles.
- Si, après avoir préparé l’expérience comme on vient de l’expliquer, on envoie le courant dans le fil de l’électro-aimant, on voit augmenter d’intensité la faible lumière qui apparaît dans l’image de l’ouverture M. De quelque côté qu’on tourne l’analyseur, on ne peut pas obtenir la même intensité qu’avant de fermer le courant, ce qui prouve que les vibrations réfléchies sont devenues-elliptiques. En répétant plusieurs fois cette expérience, je fis une observation dont l’importance, comme on va voir, est capitale.
- Je remarquai que l’intensité minimum qu’on pouvait obtenir en tournant l’analyseur était plus petite lorsque les vibrations incidentes étaient parallèles au plan d’incidence que lorsqu’elles étaient perpendiculaires à ce plan. Par exemple, lorsque l’incidence était de 76 degrés environ ^(incidence principale) et que les vibrations incidentes étaient verticales, la diminution d’intensité qu’on pouvait obtenir en tournant l’analyseur dans un sens convenable était à peine sensible;
- lorsqu’au contraire les vibrations incidentes étaient horizontales, on pouvait très visiblement diminuer l’intensité de la lumière transmise, en tournant l’analyseur dans un sens convenable.
- Il y avait donc une différence d’effets, selon que les vibrations incidentes étaient ou perpendiculaires ou parallèles au plan d’incidence, ce qui me surprit beaucoup, car cette différence n’a été aperçue ni par M. Kerr, ni par M. Fitzgerald. Mais il paraît que M. Kerr a le plus souvent expérimenté avec des vibrations incidentes perpendiculaires au plan d’incidence, ce qui est naturel, car en ce cas la lumière réfléchie par un métal est plus intense, et M. Fitzgerald aura peut-être fait la même chose.
- Préoccupé de cette faible mais sûre différence, je cherchai à varier les conditions expérimentales de plusieurs manières, et j’arrivai à faire une expérience qui me mit sur la bonne voie.
- Dans cette expérience, l’analyseur était placé très près du miroir et, au lieu d’adapter la lunette à l’ouverture du diaphragme M, jobservais la surface du miroir. On voyait alors dans le champ de l’instrument un rectangle haut et étroit, qui était l’image de la portion du miroir qui se trouvait de front à l’arête de la pièce P2 [fig. 3). Au moment où l’on fermait le courant, on observait une augmentation d’intensité du rectangle, mais cette augmentation était bien plus forte au milieu, suivant la ligne verticale moyenne, que des deux côtés.
- L’explication de cette apparence est très facile. La partie moyenne du rectangle est l’image de la portion du miroir la plus voisine de l’arête de la pièce P2; là l’aimantation est plus forte et l’effet Kerr plus intense.
- De cette observation, j’ai tiré la conséquence que, même lorsque l’on observe avec la lunette l’image de l’ouverture M, la lumière qui arrive à l’œil s’est réfléchie sur des portions du miroir diversement aimantées, et l’effet qu’on observe ne peut être qu’une moyenne des effets dus à ces diverses portions.
- Il est donc nécessaire de rendre uniforme l’aimantation sur la partie du miroir où se réfléchissent les rayons lumineux. Après quelques essais, je suis arrivé à la disposition expérimentale qui sera décrite dans l’article suivant. Je dirai dès à présent qu’avec cette disposition, dont le but est de rendre uniforme l’aimantation sur la partie utile du miroir, la différence que j’avais aperçue
- p.28 - vue 30/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÊLECTRICITÊ
- 29
- entre les propriétés des vibrations incidentes par-rallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence est devenue très remarquable. Elle n’aurait pu passer inaperçue, si les autres expérimentateurs avaient songé à rendre uniforme l’aimantation du miroir.
- 10. Disposition définitive de Vappareil. — La partie optique est la même que dans la figure 3. La lumière incidente traverse le verre jaune / (fig. 4), l’ouverture du diaphragme M et le pola-riseur et, après la réflexion sur le miroir s, le système analyseur GG. Le cercle divisé G, que la figure montre appliqué à l’analyseur, doit être au contraire dans certains cas appliqué au pola-
- FIG. 4
- riseur. J’ai donc dû, souvent, le changer de place, n’en ayant qu’un seul à ma disposition; mais il vaudrait mieux que chacun des niçois eût son cercle divisé.
- Le miroir s est appliqué à la pièce P,. Très près de lui et vis-à-vis, se trouve une pièce de fer AE fixée sur la pièce polaire^P2. AE est un prisme à arêtes verticales, dont la section horizontale est un trapèze isoscèle A B E D ; les côtés A B et D E forment entre eux un angle d’environ 3o degrés, et le côté AD est d’environ un demi-millimètre.
- La face du prisme qui se projette en AD est donc un rectangle de o,5 m. m. de largeur; sa hauteur est de 8 millimètres. La distance entre AD et le miroir s est de o,5 m. m. environ; elle est maintenue constante au moyen d'une carte de visite appliquée au miroir^ ayant une ouverture rectangulaire dont la hauteur verticale est un peu
- moindre que 8 millimètres. La pièce AB ED ne touche ainsi la carte que par ses deux extrémités supérieure et inférieure, le miroir restant libre au milieu.
- Enfin, pour limiter la surface réfléchissante du miroir, on le recouvre de noir de fumée, en le passant sur la flamme d’une chandelle, et avec un morceau aigu de bois on en découvre une bande de o,5 m. m. de largeur environ. Lorsque le miroir est en place, cette bande doit être placée exactement vis-à-vis de la face AD. De cette manière l’aimantation du miroir dans la partie réfléchissante peut être considérée comme constante, ou du moins elle l’est suffisamment pour ces expériences.
- Il faut ajouter que, le carton placé sur le miroir, la face A D et même les faces latérales du prisme AE, doivent être couverts de noir fumée, pour qu’aucune lumière étrangère n’entre dans le champ de la lunette.
- Lorsque les pièces polaires P^ s et AP.2 sont en place, il faut donner à l'angle d’incidence la valeur qu’on désire, en plaçant l’électro-aimant et l’analyseur. Il est bon de tenir fermé le courant dans l’électro-aimant pendant qu’on le fait tourner, pour que les pièces polaires n’aient pas à se déplacer.
- Il ne reste plus qu’à orienter les deux niçois, par là méthode donnée dans l’article précédent, pour que tout soit prêt pour commencer les expériences.
- 11. Résultats des expériences : i° Vibrations incidentes perpendiculaires au plan d'incidence. — Supposons que le rayon incident soit polarisé dans le plan d’incidence. Au moment de la fermeture du courant, l’image de l’ouverture M (fig. 4), observée avec la lunette C, augmente d’intensité lumineuse. Si l’on tourne l’analyseur dans un certain sens, l’intensité croît encore; si on le tourne en sens contraire, l’intensité lumineuse diminue d’abord, arrive à un minimum et ensuite croît de nouveau. La diminution d’intensité qu’on peut obtenir en tournant dans un sens convenable l’analyseur est d’autant plus sensible que l’angle d’incidence est plus petit, mais on n’arrive pas à réduire l’intensité aussi faible qu’elle était avant de fermer le courant. ___
- Le rayon réfléchi a donc ses vibrations elliptiques, qui s'aplatissent en s’approchant de la forme rectiligne, lorsque l’incidence décroît
- p.29 - vue 31/624
-
-
-
- 3o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- jusqu’à zéro. On comprend ainsi comment à l’incidence normale le phénomène se réduit sensiblement à une rotation.
- Le sens dans lequel il faut tourner l’analyseur pour arriver au minimum est opposé au sens des courants d’Ampère.
- Jusqu’ici les résultats obtenus s’accordent avec ceux de M. Fitzgerald. A l’incidence principale de 76 degrés il est à peine possible de diminuer l’intensité en tournant l’analyseur, mais cette diminution, bien que petite, m’a paru exister sûrement. -A cette incidence les axes de la vibration elliptique réfléchie ne sont donc pas, l’un parallèle et l’autre perpendiculaire au plan de réflexion, comme M. Kerr a cru l’observer.
- Bien que ce soient les effets obtenus en touillant l’analyseur qui caractérisent le rayon réfléchi, il est utile d’étudier aussi, à l’exemple de M. Kerr, les effets qu’on observe en tournant le polari-seur.
- FIG, 5
- En tournant le polariseur dans un certain sens et précisément dans le sens du courant (en supposant que l’on observe la rotation en se tenant près du miroir), la lumière croît aussitôt; en le tournant dans la direction contraire, la lumière commence par diminuer, arrive à un minimum, puis croît de nouveau, précisément comme si l’on tournait l’analyseur. Mais il y a des différences remarquables entre les effets qu’on obtient en tournant ou l’analyseur ou le polariseur. Dans le cas actuel, l’angle de rotation, qui rend minimum l'imensité lumineuse, est sensiblement plus gtand que dans le cas où l’on tourne l’analyseur, puis l’intensité minimum à laquelle on ^arrive est visiblement moindre par la rotation du polariseur que par la rotation de l’analyseur, bien qu’on arrive pas tout à fait à la faible intensité qu’on avait avant de fermer le circuit. On peut dire même que, lorsque les vibrations inci-
- dentes sont perpendiculaires au plan d'incidence, on peut presque complètement compenser Vaction de l'aimantation par une rotation du polariseur en sens contraire du courant qui aimante le miroir.
- C’est la même conclusion, à laquelle est arrivé M. Kerr, sauf que, d’après ce physicien, la compensation serait complète, ce qui n’est pas, suivant mon jugement. Cette conclusion, suivant M. Kerr, serait générale, c’est-à-dire qu’elle comprendrait ausii le cas de vibrations incidentes parallèles au plan d’incidence ; mais on verra dans l’article suivant que dans ce cas on a un résultat opposé.
- Mais, même si l’on pouvait admettre comme complète la compensation obtenue parla rotation du polariseur, la conséquence tirée par M. Kerr, que l’action de l’aimantation puisse être envisagée comme une rotation des vibrations avant la réflexion, ne serait pas légitime. Cette conséquence surpasserait la portée du fait démontré expérimentalement; on pourrait seulement dire qu’on peut faire tomber sur le miroir aimanté des vibrations orientées de manière que le rayon réfléchi, au lieu d’être elliptique, comme il serait avec le miroir non aimanté, soit à vibrations rectilignes perpendiculaires au plan de réflexion.
- Pour éviter toute équivoque, je ferai remarquer, qu’en disant rotation d'un des niçois dans le sens du courant, j’entends que soit la rotation, soit la direction du courant, sont l’une et l’autre dextrogyres ou lévogyres, étant admis qu’on observe le courant en se tenant devant le pôle, c’est-à-dire en regardant de P2 vers P, (fig. 4), et qu’on observe la rotation du premier nicol N, en regardant de 5 vers N4, et celle du second nicol N2 en regardant de C vers s. Lorsque l’incidence est normale, une rotation du polariseur dans le sens du courant est donc effectivement un mouvement de direction contraire à celle du courant aimantant, car les deux mouvements sont observés dans deux directions opposées.
- Si, ces conventions admises, on prend pour plan de figure un plan perpendiculaire au rayon réfléchi, et si Ox (fig. 5) est l’intersection de ce plan avec le plan de réflexion, la droite Oy perpendiculaire à O# sera la direction des vibrations sur le rayon réfléchi avant qu’on ferme le courant. L’ellipse qu’on a tracée dans la figure pourra représenter les vibrations réfléchies, lorsqu’un courant dextrogyre aimante le miroir.
- p.30 - vue 32/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 12. 2° Vibrations incidentes parrallèles au plan d’incidence.— Dans ce cas les résultats sont opposés à ceux du cas précédent, et ce qu’on a dit à l’égard de l’effet produit par une rotation du polariseur ou de l’analyseur doit se dire ici respectivement pour l’effet de la rotation de l’analyseur ou du polariseur.
- En effet, dés qq’on ferme le courant, la lumière augmente; en faisant tourner un des niçois dans le sens du courant, on a immédiatement une augmentation d’intensité, et, par une rotation en sens contraire, l’intensité commence par diminuer, arrive à un minimum et enfin croît de nouveau en continuant la rotation. Mais, pendant que dans le cas précédent la rotation du polariseur, nécessaire pour arriver au minimum, était plus grande que celle de l’analyseur, et que l’intensité minimum obtenue par le mouvement du
- FIG. 6
- polariseur était plus faible que celle obtenue en mouvant l’analyseur, c’est le contraire qui a lieu ici, c’est-à-dire que c’est avec [1’analyseur que la rotation est plus grande, et l’intensité minimum plus faible. On peut même ajouter que, si l’on opérait avec une lumière plus faible que la lumière solaire, on pourrait croire qu’en tournant l’analyseur on puisse revenir à cette même faible intensité lumineuse qui apparaît ayant l’action du courant à cause de la diffusion. On peut donc dire que : lorsque les vibrations incidentes sont parallèles au plan d’incidence, on peut compenser presque complètement l’action de l’aimantation, par une rotation de l’analyseur en sens contraire des courants d’Ampère. Ou encore : dans ce cas le phénomène diffère peu d’une simple rotation des vibrations, comme à l'incidence normale.
- La ligure 6 représente la vibration réfléchie pour le cas actuel. Avant l’action du courant, la vibration réfléchie est rectiligne et dirigée suivant Ox i après, l’aimantation du miroir, les vibrations
- sur le rayon réfléchi s’accomplissent suivant l’ellipse qu’on a tracée, laquelle doit être plus aplatie que celle de la figure 5, et avec son grand axe plus incliné sur la direction primitive des vibrations réfléchies.
- Comme on le voit, les résultats que j’ai obtenus, pour le cas actuel, sont tout à fait nouveaux et diffèrent complètement de ceux que M. Kerr et M. Fitzgerald avaient annoncés comme communs aux deux cas de vibrations incidentes parrallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence.
- i3. Mesure de la rotation. — On aura une. idée de l’intensité de l’action magnéto-optique, en mesurant l’angle dont il faut tourner l’un des deux niçois pour obtenir la compensation presque complète de l’action de l’aimantation, savoir le polariseur si les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence, et l’analyseur si ces mêmes vibrations sont parallèles au plan d’incidence.
- J’ai fait beaucoup de ces mesures sous diverses incidences. Voici la conséquence principale à laquelle je suis arrivé : La rotation mesurée avec le polariseur lorsque les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence est sensiblement égale d la rotation mesurée avec l’analyseur, lorsque, l’angle d’incidence et l’in-tensité du courant restant les memes, les vibrations incidentes sont au contraire parallèles au plan d’incidence.
- Il est juste toutefois de remarquer que, comme il me fallait transporter le cercle divisé en l’appliquant tour à tour au nicol polariseur ou au nicol analyseur, en répétant une même'mesure, j’obtins des valeurs numériques qui différaient quelquefois jusqu’à 8’, vraisemblablement à cause de variations de l’angle d'incidence. Mais on arriva toujours à l’égalité qu’on a énoncée plus haut, en prenant les moyennes d’un grand nombre de mesures.
- J’ai fait aussi de nombreuses mesures en faisant varier l’angle d’incidence.
- Voici les moyennes trouvées dans une première série :
- Double
- Incidence rotation
- o e f
- 45........................ 1 ;
- Go..................... ... 1 G
- p.31 - vue 33/624
-
-
-
- 32
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le courant était fourni par 20 couples Bunsen. Dans une autre série de mesures faites avec le courant de 12 couples, j’obtins :
- Double
- Incidence rotation
- 45.......................... 54
- 60.......................... 5i
- 76.......................... 42
- 80............ ............. 33
- Donc la rotation produite par l'aimantation du miroir diminue lorsque l’angle d'incidence croit.
- Mais de ces nombres, et d’autres que je n’ai pas rapportés, on ne peut pas déduire la loi suivant laquelle la rotation varie avec l’angle d’incidence. Avant tout je n’ai tait de mesures que pour un petit nombre d’incidences; puis, si ces mesures étaient suffisamment exactes pour démontrer la décroissance de la rotation lorsque l’incidence croît, elles ne l’étaient pas assez pour bien établir la loi susdite.
- Les mesures deviennent difficiles et incertaines aux grandes incidences. Pour avoir des résultats assez concordants à l’incidence de 80 degrés et au-dessus, il faut mettre le plus grand soin dans l’orientation préalable des niçois, en tenant compte, de la manière que l’on a indiquée au n° 9, du magnétisme rémanent, du miroir. Une fois les niçois bien orientés, il suffit, en effet, d’en faire tourner un d’une quantité minime pour que de notables variations apparaissent dans la valeur de la rotation mesurée par l’autre nicol. Souvent même la rotation de ce dernier nicol change de signe, comme si le phénomène de Kerr changeait de sens; mais la cause de ce changement réside dans l’orientation défectueuse de l’autre nicol.
- 14. Expériences avec des réflexions multiples.
- __Bien que, dans le cours de mes expériences,
- je sois arrivé, par l’inversion du courant, à des rotations de 1 degré environ, j’ai cherché à amplifier le phénomène, en faisant réfléchir plusieurs fois la lumière sur deux miroirs parallèles.
- Supposons qu’aux deux pièces polaires P,, P2 soient fixés deux miroirs d’acier s0 s2, parallèles et très approchés (fig. 7), et qu’un rayon polarisé parte de A en se dirigeant vers B, en direction perpendiculaire au miroir s,. Comme le phénomène de Kerr à l’incidence normale se réduit sensiblement à une rotation, les vibrations du rayon AB, en se réfléchissant sur le miroir s{,
- tourneront en sens contraire des courants d’Ampère qui représentent l’aimantation du pôle P<< Le rayon réfléchi tombera sur le miroir s2 en C, et, par la réflexion, les vibrations tourneront encore en sens contraire des courants d’Ampère du pôle Pa. Ces deux rotations évidemment s’ajoutent. La rotation augmentera encore dans les réflexions successives, et, après n réflexions, on obtiendra une rotation n fois plus grande qu’avec une seule réflexion. Il faut toutefois remarquer que, si avec la rotation il se produit une transformation de la vibration rectiligne incidente en vibration elliptique réfléchie, à chaque nouvelle réflexion l’ellipse deviendra de moins en moins excentrique; mais l’ellipticité sera très petite si le nombre de réflexions n’est pas trop grand.
- Il n’est pas possible de réaliser dans ces con-
- FIG. 7
- dilions l’expérience; mais il est facile d’obtenir plusieurs réflexions entre deux miroirs parallèles, avec une incidence différente de la normale, et, si cette incidence est assez petite et le nombre des réflexions assez limité, on pourra encore négliger l’ellipticité acquise par les vibrations réfléchies et envisager le phénomène comme une rotation.
- C’est de cette manière que j’ai réalisé l’expérience.
- La figure 8 montre la manière dont l’appareil est disposé. Les deux miroirs st,s.2 sont appliqués sur deux faces parallèles des pièces polaires P2, dans la position indiquée par la figure. Le rayon solaire traverse le verre jaune /, l’ouverture carrée du diaphragme M et le polariseur N0 et tombe sur le miroir s3, en passant très près du bord du miroir st. Après un certain nombre de réflexions sur les deux miroirs, il est envoyé dans le système analyseur, en passant très près du bord du miroir s2. Mais la figure 8 ne fait pas connaître comment les miroirs sont maintenus en place, malgré l’attraction puissante qui se pro-
- p.32 - vue 34/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 33
- duit entre ‘eux au moment de l’aimantation. La disposition que, dans ce but, j’ai adoptée, sera comprise par l’examen des figures 9 et 10.
- Chacun des miroirs qui ont la forme de denii-
- FIG. 8
- cercles et qui sont très minces a été fixé sur une plaque de fer rectangulaire AB (fig. 9), épaisse d’environ 3 millimètres. Cette plaque est creusée suivant un demi-cercle B CD, capable de contenir exactement le miroir s0 de telle manière que la surface soit placée dans le plan delà partie non Creusée de la plaque. Deux petites vis h tête mince fixent solidement le miroir. Les miroirs
- miroirs. Ce rectangle, vu de côte, est représenté en B'C' (fig. 10). Deux barres de laiton à section rectangulaire IL, MN sont soudées sur la face du rectangle visible dans la figure, en laissant entre elles une distance égale au diamètre BC des miroirs (fig. 9). Ces barres vues de côté, sont représentées en L' et N' (fig. 10). Deux autres barres semblables L" N" sont soudées sur l’autre face du rectangle et quatre autres petites barres, qu’on
- FIG 10
- n’a pas représentées dans la figure, ont pour but de rendre le châssis très rigide et d’empêcher que le rectangle ABCD puisse se déformer.
- Un des miroirs s2 est introduit entre les guides IL, MN, avec sa partie réfléchissante, représentée par un demi-cercle pointillé, tournée vers l'intérieur du châssis; le miroir est placé de même entre les guides fixés sur la face postérieure du châssis avec sa surface réfléchissante tournée vers le miroir s2. Les deux miroirs peuvent glisser à frottement entre leurs guides et, tout en
- FIG. 9
- FIG I I
- ont acquis ainsi une forme convenable pour être introduits dans le châssis, que la figure 10 montre vue de face ou de côté.
- Ce châssis est construit avec un rectangle ABCD de laiton, d’un demi-millimètre environ d’épaisseur, dans lequel on a pratiqué une ouverture rectangulaire EF G H, dont la hauteur EH est un peu moindre que le diamètre BC (fig. 9) des
- restant parallèles, peuvent être surposés plus ou moins.
- Enfin, comme les deux miroirs font saillie sur les guides, il suffit de les mettre en contact des pièces P0 P2 (fig. 8) et de fermer pour un moment le courant, pour qu’en force de l’aimantation rémanente, ils restent assez solidement à leur4 place.
- p.33 - vue 35/624
-
-
-
- 34
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les miroirs une fois placés, on rencontre quelque difficulté à meure en place les deux niçois et à savoir le nombre des réflexions que le rayon subit sur les deux miroirs. Mais les difficultés disparaissent si l’on opère de la manière suivante. /
- Laissant les niçois de côté, on commence par placer l’électro-aimant dans une position telle que les miroirs soient à peu près parallèles à la droite qui joint l’œil O au diaphragme M (fig. i i, a) et que ce diaphragme puisse se voir en regardant entre les miroirs. On fait alors tourner lentement l’électro-aimant à peu près autour d’un axe vertical passant au milieu des miroirs, et, pour qu’ils n’aient pas à se déplacer, on tient fermé le courant pendant le mouvement. La lumière ne peut plus bientôt passer entre les miroirs, et l’on cesse de voir de O l’ouverture M ; mais aussitôt apparaît une image de M due à deux réflexions, comme le montre la figure 11, b. Si l’on continue à faire tourner l’électro-aimant, l’image de M faiblit peu à peu, et en même temps on en voit surgir une autre qui, très pale d’abord, augmente peu à peu en intensité, pendant que la première disparaît peu à peu. Cette deuxième image est formée par des rayons qui, comme le montre la figure 11, c, ont été réfléchis quatre fois. En continuant la rotation, on voit apparaître une troisième image due à six réflexions (fig. ii, cf), et ainsi de suite. Si l’on veut, par exemple, faire l’expérience avec six réflexions, on n’a qu’à s’arrêter à la troisième image au moment où elle- a sa plus grande intensité, placer l'analyseur entre l’œil et les miroirs, et mettre en place le polariseur.
- On comprendra aisément que l’angle d’incidence des rayons sur les miroirs sera d’autant plus petit que les deux miroirs sont moins avancés l’un sur l’autre. J’ai fait l’expérience avec six réflexions, et avec l’incidence de 12 degrés environ. Après avoir placé le polariseur de manière que les vibrations incidentes fussent parallèles au plan d'incidence et tourné l’analyseur jusqu'à l’extinction, ou du moins jusqu’à réduire l’intensité à sa moindre valeur, la lumière augmentait d’une manière remarquable, dès qu’on envoyait le courant dans les bobines. En tournant l’analyseur, on arrivait presque exactement à la faible intensité initiale. Enfin, en changeant le sens du courant, la lumière apparaissait très vivement, et l’on pouvait la réduire de nouveau
- à peu près à l’intensité initiale, en tournant en sens contraire l’analyseur.
- Il est inutile de rapporter la valeur de la rotation obtenue en répétant l’expérience. Il suffit de savoir que cette rotation fut de plus de 3 degrés, pour être convaincu qu’avec quelques perfectionnements on pourra donner au phénomène une intensité assez grande pour qu’on puisse en étudier les lois, peut-être même avec des métaux autres que le fer et l'acier.
- On peut rendre les mesures plus exactes en employant, au lieu d’un simple diaphragme percé M, le diaphragme avec lame demi-onde dont on a déjà fait usage (n° 6).
- RESUME DE LA PREMIERE PARTIE
- i5. Les expériences qu’on vient de décrire définissent assez complètement, il me semble, le phénomène de Kerr.
- A l'incidence normale, il n’est sensiblement qu’une rotation des vibrations incidentes, qui a lieu en sens contraire des courants moléculaires qui représentent l’aimantation du miroir. La vibration réfléchie est rectiligne ou, du moins, elle est elliptique, mais avec une grande excentricité.
- Lorsque l’incidence devient oblique, l’influence de l’orientation des vibrations incidentes apparaît. Cette influence devient de plus en plus marquée lorsque l’incidence croît.
- Avec des vibrations incidentes parallèles au plan d’incidence, le phénomène reste peu différent d’une simple rotation, toujours en sens contraire du courant, car l’action de l’aimantation peut presque complètement se compenser car une rotation de l’analyseur (n° 12). La vibration réfléchie est donc elliptique, mais la trajectoire des particules lumineuses a une excentricité très gtandc.
- Avec des vibrations incidentes perpendiculaires au plan d'incidence, la vibration .elliptique réfléchie est moins excentrique et son grand axe est moins incliné sur la direction que les vibrations avaient avant l’aimantation. On peut, même en ce cas, donner une idée très simple du phénomène, en énonçant que l’action du magnétisme peut être presque complètement compensée avec une rotation du polariseur.
- En même temps que cette opposition d'effets se produit entre les rayons polarisés dans les deux azimuts [principaux, lorsque l’incidence croît, la rotation, mesurée par celui des deux
- p.34 - vue 36/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- T
- 35
- niçois avec lequel on peut complètement compenser [Faction magnétique, devient de plus en plus petite. Mais, pour un angle d'incidence donné, elle a sensiblement la meme valeur, soit que les vibrations incidentes soient parallèles au plan d’incidence et qu’on la mesure en tournant l’analyseur, soit que les vibrations incidentes soient perpendiculaires au plan susdit, et que la rotation se mesure en tournant le polariseur.
- Comme, pour des angles d’incidence assez petits, on peut considérer approximativement le phénomène comme une rotation, j’ai pu amplifier les effets obtenus en faisant réfléchir plusieurs fois la lumière, sous une petite incidence entre deux miroirs d’acier parallèles, constituant les pôles de nom contraire de l’électro-aimant. Cette expérience est analogue à celle, bien connue, dans laquelle on rend plus grande la rotation du plan de polarisation d’un rayon de lumière, en le faisant parcourir plusieurs fois au moyen de deux miroirs, le corps transparent qui, sous l'influence du magnétisme, produit le phénomène.
- Mais la conséquence principale qu’on tire de mes expériences, pour l’intérêt qu'elle a au point de vue théorique, est l’opposition d’effets produits par une rotation d’un des niçois, selon que le rayon est polarisé dans l’un ou l’autre des azimuts principaux. Comme je l’ai expliqué ailleurs, c'est à la précaution prise de masquer les parties du miroir où l’aimantation n’est pas maximum, que je dois d’avoir pu établir cette opposition. Il suffit en effet d’expérimenter avec la surface du miroir entièrement libre pour que toute différence entre les propriétés des rayons polarisés parallèlement ou perpendiculairement au plan d’incidence disparaisse presque complètement.
- J’ai passé sous silence quelques expériences incomplètes que j’ai faites, soit avec réflexion normale soit avec réflexion oblique, en employant successivement les rayons simples d’un spectre fourni par un prisme d’Amici, dans le but de voir si une certaine dispersion existait meme dans le phénomène de Kerr. Je dirai seulement qu’après ccs premiers essais je suis resté presque convaincu de l’existence de cette dispersion, et qu’elle se produit a l’inverse de 1 ordinaire \ il paraît donc que l’effet de Kerr soit le plus fort avec les rayons rouges, et de plus en plus faible avec les rayons plus réfrnngibles.
- (A suivre)
- A propos du mémoire de F. Kohlrausch sur la conductibilité de quelques électrolytes en dissolution aqueuse extrêmement étendue, par M. E. Bouty (!)
- i. M. F. Kohlrausch place au début de cet important mémoire un historique très complet delà question qu’il veut élucider. Il rappelle d’aborcl ses travaux en commun avec M. Nippoldt sur l’emploi des courants alternatifs à la mesure de la résistance des électrolytes, et avec M. Grotrian sur l’application de cette méthode à un grand nombre d’électrolytes en dissolution plus ou moins concentrée (2). Le principal résultat de ces études avait été d’amener M. Kohlrausch à considérer les deux ions qui constituent un électrolyte comme se déplaçant d'une manière indépendante (Unabhœngige Wanderung der lonen) avec une vitesse propre caractéristique que le même ion possède dans toutes scs combinaisons (:i).
- . En 1878, M. R. Lenz (-*) publia un Mémoire Sur Li résistance des dissolutions étendîtes des combinaisons du potassium, du sodium, de l'ammonium et de l'hydrogène dans lequel la dilution d'un grand nombre de ces combinaisons fut
- poussée jusqu'à • d'équivalent. Les conductibilités données par M. Lenz sont en moyenne de 2 pour 100 plus faibles que ne l’indiquent les mesures de M. Kohlrausch et croissent un peu moins vite avec la dilution.
- Mes recherches sur les dissolutions étendues
- C) Journal de Physique, septembre 1886.
- G) Kohlrausch et Nippoldt, Pogg. Ann., t. CXXXVIII, p. 280 870; 1879. Kohlrausch et Grotrian, Pogg. Ann. ; CLIV, p. 1, 2i5 ; 187.1. F. KoiiDrausii, Gœttingen
- Nachrichten, p. 405, 1874; p. 213, 1876; p. 181, 1877, Münch. Sitqungsberichte, p. 284, 1S75 ; Pogg. Ann., CLÏX; p. 233, 1876 ; Wied. Ann., t. VF, p. i,p; 1879.
- (") Je dois signaler une erreur que j’ai commise en discutant le mémoire de M. Kohlrausch de i8jg (Annales de Chimie et de Physique, 6° série, t. 111, p. 455).
- D'après l’auteur, la résistance moléculaire p d’un sel se calcule au moyen de deux coefficients u et v carastéris-tiques de l’acide et de la base par la formule
- p = u b v,‘
- à laquelle j'ai substitué par megarde I ~ I _l I Les
- p u v
- nombres de M. Kohlrausch se rapprochent plus des miens que ne l’indique ce calcul fautif.
- (4) Lenz, Mémoires de l'Académie de Saint-Pétersbourg^ t. XVII; 1878.
- p.35 - vue 37/624
-
-
-
- 36
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ont été publiées de janvier à juillet 1884 dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences et plus tard réunies dans un Mémoire des Annales de Chimie et de Physique ('). Vers la meme époque, MM. Arrhenius (2) et Ostwald (3) étaient conduits à s’occuper des mêmes sujets. Enfin, M. Vicentini (’’), cherchant à étendre aux solutions alcooliques la loi d’équivalents que j’avais énoncée, reprit plusieurs points de mon travail sur les solutions étendues, et poussa ses investigations jusqu’à des dilutions de o"'1,001. Tous ces travaux, à l’exception des miens, ont été réalisés par la méthode des courants alternatifs, et par conséquent n’échappent pas aux critiques que M. Fous-sereau et moi (:i), nous avons formulées dans notre étude à ce sujet.
- 2. M. Kohlrausch a pour objet de contrôler les résultats des expériences de MM. Lenz, Arrhenius, Ostwald, Vicentini, ainsi que de mes expériences de 1884, et d’éclairer les points demeurés en litige. A cet effet, il opère par les méthodes qu’il a précédemment indiquées, mais avec des dilutions excessives, atteignant 0%00001 en grammes par litre. Ces liqueurs ne conduisent guère mieux que l’eau distillée commune, et mille fois moins que l’eau de la ville de Würzburg. Des expériences de cette espèce soulèvent une multitude de difficultés théoriques et pratiques, que M. Kohlrausch signale avec une entière bonne foi, s’il ne parvient pas toujours à les résoudre d’une manière décisive.
- En premier lieu, viennent les difficultés créées par l’emploi des courants alternatifs et du téléphone. M. Kohlrausch a rencontré les phénomènes d’induction que M. Foussereau et moi avons signalés et qui rendent le minimum de bruit si incertain, en même temps qu’ils faussent la mesure ; mais, d’apr's l’auteur, ces cause d’erreur sont négligeables, pourvu que les résis-
- (•) Bouty, Comptes vendus de l'Académie des Sciences, t. XCVII, p. 140, 362, 918; t XCVIII, p. 3o, 1884; Journal de Physique, 2° série, t. UT, p. 325, 1884; Annales de Chimie et de Physique, G° série, t. IIT, p. 433, 1884.
- (2) Arrhenius, Dihang Swenska Vet. Akad. Handl. t. VIII, ir 1 3. Stockholm, 1884.
- (:l) Ostwald, Journal fûr praktischen Chemie, t. XXXi p. 22G; 1884.
- (4) Vicentini, Atti del R. Istituto Veneto, G" série, t. II, 1884 ; Atti délia R. Accademia di Torino, t. XX, avril i885.
- {!>) Bouty et Foussereau, Comptes rendus de l’Académie des Sciences, t. CI, p. 3q3,) i885.
- tances métalliques ne dépassent pas 2,000 unités Siemens, et à la condition de ne pas entourer d’un bain réfrigérant la résistance liquide à mesurer.
- M. Kohlrausch a aussi constaté des perturbations qu’il attribue à une absorption exercée par les électrodes de platine platiné : les liqueurs les plus diluées s’appauvrissent autour de ces électrodes. Quant à la polarisation, M. Kohlrausch pense qu’elle est absolument évitée.
- Des difficultés peut-être encore plus graves se rapportent à l’usage de l’eau distillée, et celles-ci se présenteront toujours, quelque méthode que l’on emploie, quand on voudra pousser la dilution aux limites extrêmes. D’abord il est bien difficile de se procurer une eau distillée de composition constante. M. Kohlrausch se sert d’eau de pluie qu’il distille dans un alambic d’étain avec ré frigé-rant d’argent et qu’il conserve dans de grands flacons de verre. La conductibilité de cette eau serait de 1,1 a i,5. io_l°, en prenant pour unité la conductibilité du mercure, et diminuerait plutôt qu’elle n’augmenterait par son séjour dans les flacons.
- Admettons que cette conductibilité soit parfaitement connue. Quand on ajoute à l’eau distillée une trace de matière saline, sa conductibilité augmente. M. Kohlrausch admet que la conductibilité du sel et celle de Veau s’ajoutent purement et simplement; et comme cette règle, appliquée aux sels neutres, leur assigne une conductibilité moléculaire sensiblement constante en dissolution rès étendue, il admet qu’elle est suffisamment justifiée par l’expérience. M. Kohlrausch reconnaît cependant que la plus forte part de la conductibilité attribuée à l’eau distillée appartient aux substances étrangères, sels neutres, acides ou bases, dont elle est souillée : quand on ajoute à cette eau quelques particules salines, on a donc à faire à un mélange dont 011 connaît un seul élément, celui qu’on ajoute, la nature et la proportion des autres demeurant inconnues ; la conductibilité qu’on veut mesurer peut être modifiée par ces éléments étrangers, d’une manière arbitraire et variable d’un sel à un autre. Et par le fait, le mode de calcul employé par M. Kohlrausch le conduit, dans le cas des acides et des bases, à des résultats que lui-même déclare inacceptables, et qu’il rejette sans hésitation. 11 y a donc là une cause d’erreurs des plus graves, suffisante pour rendre illusoires toutes les mesures relatives à des dissolutions dont la conductibj ité est comparable
- p.36 - vue 38/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 37
- à celle de l’eau distillée. C’est pourquoi, dans mon premier travail, j’avais systématiquement écarté ces dilutions extrêmes, auxquelles on a aujourd’hui recours pour en discuter les conclusions.
- 3. Malgré ces critiques, dont on ne peut dissimuler la gravité, le travail de M. Kohlrausch est des plus remarquables, et ses conclusions méritent d'être rapportées avec détail. Pour pouvoir comparer ses résultats aux miens, il étudie spécialement la conductibilité du chlorure de potassium à laquelle j’ai rapporté toutes les autres, et il considère aussi toute une série de sels alcalins, alca-lino-terreux et métalliques en dissolutions très étendues. Toutes les mesures sont ramenées à
- une température invariable de 18 degrés. Dans le tableau suivant, que je donne à titre d’exemple, m représente le nombre d’équivalents en grammes par litre de la dissolution; les nombres inscrits dans les colonnes relatives aux différents sels son
- les valeurs de la conductibilité moléculaire
- k
- m
- multipliées par ioa et rapportées à la conductibilité du mercure prise pour unité ; elles devraient être les memes pour tous les sels, si la loi d’équivalents que j’ai énoncée était rigoureuse. J’ai séparé par un trait les nombres relatifs aux dilutions excessives (m 0,00001 à 0,0006) pour lesquelles les matières contenues dans l’eau distillée peuvent exercer une influence appréciable.
- m K Cl A* HiC/ NrtC/ U Cl l (BtfC/2) J(Z»C/â) Kï
- 0 00001 1216 1202 1024 965 1142 io3G 1207
- 0 00002 1217 1209 1028 955 1144 io35 11 1 (5
- 0 0000G 1212 1215 192 945 1133 io31 1216
- 0 OOOI 1209 1209 1029 94'i 112G 1029 1216
- 0 0002 1209 1204 joi8 93s 1118 1020 1214
- 0 0006 1 >99 ”97 1014 92G 1102 1004 120g
- 0 001 1193 ngo 1008 921 1092 994 1203
- 0 002 1185 1180 998 9' 1 1074 979 > 197
- 0 006 1162 1157 9/6 8S9 1 o31 9^9 1176
- 0 01 1147 1142 962 870 100G 915 1161
- 0 o3 1107 1101 \\ S34 939 85i I 123
- 0 o5 io83 1078 897 811 904 817 1 102
- 0 i 1047 io35 865 7/5 861 768 1069
- 0 5 9^8 948 757 061 725 Goi 997
- 1 0 919 907 Cg5 091 658 514 968
- 3 0 827 825 523 421 487 280 9°°
- 5 0 » 752 398 3 j3 » 180 770
- 10 0 » » » 10G » 60 »
- limites sont sensiblement égales, bien que le sulfate de potasse donne un nombre un peu fort, le chlorate de potasse un nombre un peu faible. Ce résultat, qui avait été, à mon insu, annoncé par M. R. Lenz en 1879, n’est aujourd’hui contesté par personne; il ne s’agit plus que de savoir si ces limites doivent être considérées comme rigoureusement ou comme approximativement égales. En ce qui concerne le nitrate d’argent, que j’ai rangé parmi les sels normaux, on sait que ce sel est rarement bien neutre, et le résultat observé par M. Kolhrausch peut tenir soit à une décomposition partielle, soit à l’action de matières organiques apportées par l’eau distillée.
- L’action propre des matières contenues dans l’eau est, en tout cas, rendue oien évidente pour
- On remarquera que M. Kohlrausch 11’admet pas la distinction des sels neutres en sels normaux et anormaux, que j’ai établie en me fondant sur l’inégalité des nombres relatifs aux transports des ions. Si l’on considère seulement les sels anhydres normaux, les limites admises par M. Kohlrausch [m — 0,00001) sont les suivantes:
- Az H*Cl I 205
- KC1 1216
- K Az O3 1 2 1 5
- 7 K* SOI 1275
- kci 03 1141
- Kl 1207
- Ag Àz O3 1080
- Pour les sels de potasse et d’ammoniaque, ces
- p.37 - vue 39/624
-
-
-
- 38
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- le carbonate de potasse (qui est un sel normal), par la marche que suivent les nombres de M. Kohl-
- k
- rausch. La conductibilité moléculaire—.io7 est
- m
- seulement de 169 pour m — 1 ; elle croît jusqu’à 1 128, c'est-à-dire presque jusqu’à la valeur normale pour m — 0,0006, pour décroître ensuite à 825 quand m = 0,00001, c’est-à-dire quand la réaction des matières apportées par l’eau distillée devient prépondérante.
- En somme, M. Kohlrausch croit pouvoir énoncer les conclusions suivantes :
- i° Pour un sel neutre donne, la conductibilité moléculaire tend vers une limite déterminée, quand la dilution croit indéfiniment ;
- 20 Pour les divers sels neutres, cette limite est toujours du même ordre de grandeur. Les valeurs
- extrêmes de ^ io7 sont 128 pour le sulfate de potasse et 94 pour l’acétate de potasse (sel anormal) ;
- 3° Cette limite dépend de chacun des ions; ils se groupent dans l’ordre des conductibilités décroissantes, comme l’indique le tableau suivant :
- Kation.
- Anion,
- Potassium
- Ammonium
- Baryum
- Argent
- Cuivre
- Magnésium
- Zinc
- Sodium
- Lithium
- Acide sulfurique
- Iode
- Chlore
- Acide azotique Acide chlorique Acide acétique
- Le potassium et l’ammonium d’une part; le magnésium, le cuivre et le zinc d’autre part, forment des groupes correspondants. Les différences entre SO7', I, Cl et AzO° sont insensibles pour les grandes dilutions, ce qui a été établi pour la première fois par M. R. Lenz : d’après le physicien russe, le kation seul influerait sur la conductibilité en dissolution étendue, ce que M. Kohlrausch se refuse à admettre comme rigoureux.
- 40 Pour des concentrations croissantes, la conductibilité moléculaire décroit toujours, et d’une manière fort inégale, pour les différents sels. Pour représenter commodément aux yeux cette variation, M. Kohlrausch a eu l’idée de construire des courbes en prenant pour abscisses les valeurs
- de m“ et pour ordonnées les conductibilités mo-
- léculaires. Ces diverses courbes présentent des allures notablement différentes, mais j’observe qu’elles se rapprochent toutes plus ou moins d’une ordonnée commune pour m — o. Cette particularité est surtout bien nette pour les sels normaux, si l’on fait abstraction de la portion de courbe, souvent un peu infléchie, qui correspond à m < 0,006 ; c’est-à-dire si l’on prolonge de sentiment la partie sensiblement rectiligne qui précède.
- S° Pour les sels des acides monobasiques, en dissolution étendue, la conductibilité moléculaire est approximativement représentée par la formule
- — — A — B mJ m
- exprimant que cette conductibilité diffère d’une constante A par un terme en raison inverse de la distance moyenne de deux molécules salines. Mes dernières recherches m’ont conduit à un résultat analogue ().
- En ce qui concerne les dissolutions acides ou alcalines, le résultat brut des observations de Kohlrausch est de leur attribuer une conductibilité moléculaire qui croît d’abord avec la dilution jusqu’à un maximum correspondant à des valeurs de m < 0,006, pour décroître ensuite d’une manière très rapide. D’accord avec MM. Arrhenius et Ostwald, qui ont aussi observé ce phénomène, M. Kohlrausch en attribue la production aux impuretés de l’eau distillée; celles-ci agissent probablement en ramenant les acides ou les bases à l’état de sels neutres moins conducteurs.
- Négligeant donc la diminution de conductibilité qui suit le maximum, l’auteur adopte pour les limites probables de la conductibilité, moléculaire des bases et des acides les plus communs à la température de 18 degrés, les valeurs suivantes :
- Substances h —. IO: m
- jl-bSO' ... 3jo
- H Ci 35o
- H Az O3 ... 35o
- iiBPhOi ,.. . 110
- KO H 220
- Na OH ... 200
- (') Comptes rendus de l'Académie des Sciences, t. Clf, p. i375.
- p.38 - vue 40/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 39
- La conductibilité limite des acides sulfurique, chlorhydrique et azotique est sensiblement triple de celle des sels neutres normaux, ainsi que je l’avais précédemment indiqué. L’acide sulfurique présente, d’ailleurs, des singularités qui, à elles seules, exigeraient une monographie.
- Arrivant à l’interprétation du fait capital de l’accroissement moléculaire de tous les sels en dissolution étendue, M. Kolrausch pense qu’il faut l’attribuer à une conductibilité spéciale que Veau acquiert quand elle contient d'autres corps en dissolution, et. qui est trop faible pour se faire sentir dans les dissolutions concentrées. De très petites quantités de matière étrangère pourraient communiquer à l’eau l’état de dissociation que M. Clausius considère comme l’origine du transport des ions sous l’influence des forces électriques, et alors une portion notable du courant pourrait se dériver dans la masse de Veau ; celle-ci prendrait, par elle-même, parc à Vêiectrolyse.
- Cette hypothèse, que M. Kohlrausch se refuse à préciser davantage, pourrait être interprétée comme la négation même du principe qu’il applique pour calculer la conductibilité moléculaire; car, pour l’obtenir, il a déjà soustrait de la conductibilité brute celle qui appartenait à l’eau distillée plus ou moins impure et, par conséquent, douée déjà de la conductibilité spéciale dont i s'agit; à moins que celle-ci ne change avec la nature et la proportion du sel dissous, et alors ce résultat signifie qu’il se forme des hydrates et que la conductibilité de la dissolution n'est pas égale à la somme de la conductibilité propre du sel et de celle du dissolvant : les nombres calculés sur lesquels portent la discussion perdent dès lors toute signification définie.
- Je reviendrai sur ces points délicats dans un prochain Mémoire Sur la conductibilité des dissolutions de concentration moyenne.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L'ÉTRANGER
- États-Unis
- Les premiers appareils téléphoniques. — La discussion sur la priorité de l’invention du télé-
- phone préoccupe toujours vivement les électriciens chez nous. A la réunion récente de et l’Association américaine pour l’avancement des sciences », le professeur A.-E. Dolbear a donné communication d’une brochure contenant un résumé historique de la téléphonie moderne, dont nous reproduisons les principaux passages.
- « La légende nous apprend que Minerve sortit toute armée du cerveau de Jupiter et, dans les anciens temps, on ne s’étonnait pas de voir surgir un événement tout d’un coup et sans antécédents. Mais plus tard, on a acquis la conviction que tous les événements ont une histoire ou un passé ; si ce passé est parfois difficile à reconstituer, son obscurité provient plutôt de la difficulté que présentent les recherches que de l’absence de généalogie.
- « D’après certaines sources d’informations modernes, il faudrait abandonner cette théorie. Le téléphone parlant est la Minerve de nos jours et le professeur Bell en est le Jupiter.
- cr Les tribunaux ont solennellementdéclaré que le téléphone n’avait pas d’histoire et le pays a accepté ce jugement. Un évolutioniste entêté pourrait combattre une conclusion de ce genre, en se basant sur des principes généraux et il pourrait, sans connaître les détails et sans s’en soucier le moins du monde, qualifier cette conclusion d’absurde.
- « Mais celui qui chercherait à connaître les travaux faits en téléphonie avant 1876, sera probablement surpris et du travail et de la littérature qui existent sur cette matière. Je suis persuadé qu’il n’y a dans ce pays qu’une poignée d’hommes qui aient jamais entendu parler ou vu quelqu’une des publications qui contiennent des descriptions de ce qui a été fait.
- « Quant à moi, je n’en ai jamais entendu parler avant 1876. Les journaux qui en ont parlé, étaien publiés en allemand et en français et n’avaient qu’une circulation limitée.
- « Le 10 mai 1876, le professeur Bell a adressé une communication à l’Académie américaine des arts et sciences de Boston sur ses recherches en téléphonie, communication dans laquelle il témoigne d’une grande ardeur à rechercher ce que les autres ont fait; il parle de près de soixante communications émanant d’autres personnes, sans compter son travail personnel.
- « Il serait intéressant d’examiner la littérature
- p.39 - vue 41/624
-
-
-
- •1°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- existante avant 1876, pour savoir ce qu’on en aurait pii apprendre au sujet des appareils téléphoniques, de leur construction et de leurs fonctionnement, ainsi que des principes impliqués. On pourrait ainsi comparer le téléphone d'aujourd’hui avec ses précurseurs.
- « Dans le journal Didiskalia, du 28 septembre iSSq, se trouve la description d’un appareil, pour la transmission électrique de la parole, imaginé par M. Charles Bourseul. Le mécanisme de cet appareil est décrit de la manière suivante :
- « Süpposons qu’un homme parle près d’un « disque mobile assez flexible pour ne perdre « aucune des vibrations de la voix, et que ce « disque interrompe périodiquement le courant « d’une pile ; alors, on pourrait avoir, à une cer-« laine distance, un autre disque qui exécuterait « simultanément les mêmes vibrations.
- « Le passage d’un courant électrique dans un « fil métallique, transforme en un aimant un « morceau de fer doux placé dans le voisinage du « fil. Dès que le courant cesse, le fer doux est « désaimanté. Cet aimant, l’électro-aimant, peut « ainsi alternativement attirer ou repousser une « plaque métallique.
- « Il serait parfaitement possible de disposer « cette seconde plaque métallique, de manière « à lui faire répéter les mêmes vibrations que la « première; ce résultat serait exactement le même « que si la personne avait parlé dans le voisinage « immédiat contre cette deuxième plaque. En « d’autres,termes, l'oreille serait affectée, comme « si les sons lui étaient parvenus directement à « travers le premier disque métallique. »
- « La figure 1 représente cette disposition. J’ignore si le jeune Bourseul a jamais construit son appareil, mais il s’exprime avec conviction sur sa possibilité.
- « M. Du Moncel a publié ce même passage et vers la même époque , mais il qualifie la conception de fantastique et s’excuse de l’avoir admise dans son livre.
- « L’allemand Rhilippe Reis, à qui nous devons les travaux les plus importants, commença ses recherches en 1860 et 1861. Il ne m’a jamais été prouvé qu’il connut l’idée de Bourseul; je suis tenté de croire qu’il n’en avait jamais entendu parler et qu’il recommença l’étude de la question à nouveau. Ses transmetteurs, dont il a fait
- plusieurs modèles, comprennent les mêmes organes. Dans une conférence faite à Francfort-sur-lc-Mcin, publiée dans le Journal ofthe Physical
- nu. 1
- Society, en 1S61, Reis a donné la description suivante de cet appareil.
- « Un cube de bois (fig. 2) muni d’un trou coni-« que a est fermé h l'une de ses extrémités par « une membrane b, au milieu de laquelle une « petite lame de platine est cimentée et sert de « conducteur du courant. Cette lame est reliée à « la borne p.
- « Une autre lame mince en métal passe de la « borne w, au-dessus du milieu de la membrane « où elle se termine en un fil de platine à angles « droits sur la longueur et la largeur de la lame. »
- En 1863, le « Bottgers Polytechnisches Notiz-blatt », le « Dinglers Polytechnisches Journal », et le « Polytechnisches Centralblatt » ont publié la description suivante des transmetteurs de Reis:
- cf Une petite .boîte légère, une espèce de cube
- P
- FIG. 2
- « creux en bois, avec une grande ouverture en « face et une petite en arrière de l’autre côté. Ce « dernier est fermé au moyen d’un diaphragme « mince et tendu;
- p.40 - vue 42/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4*
- « Une mince feuille de platine formant ressort « est attachée au bois et touche le milieu du dia-« phragme. Une deuxième lame de platine est « également attachée à une des extrémités du « bois et porte, à l’autre bout, une tige horizon-« taie, qui touche la première lame de platine à « l’endroit où celle-ci repose sur le diaphragme. »
- <( Dans une autre description de l’appareil Reis publiée à Vienne, en 1.865, il est encore dit :
- « Il est évident que la lame de platine peut « être remplacée par une lame mince en laiton « et les pointes de platine ou d’acier par d’autres « en fer. »
- « Ce passage prouve que les expérimentateurs ne se sont pas limités à l’emploi du platine.
- « On retrouve dans beaucoup de documents une
- S [j
- FIG. 3
- figure représentant une espèce de transmetteur, composé d’un cube creux avec les pièces vibrantes au sommet, maintenues en contact, au repos, par leur propre poids et sans le ressort qu’on trouve dans l’autre modèle. Un des premiers transmetteurs modelés d’après l’oreille humaine est pourvu d’une vis de réglage, pour maintenir la tension entre les pointes. Un transmetteur construit par Reis et donné par lui à M. le professeur Bonger est muni de cette vis.
- « Reis a publié des descriptions illustrées de deux récepteurs, qui fonctionnent au moyen de l’électro-magnétisme, l’un en utilisant ce qu’on nomme « l’effet de Page », et l’autre au moyen de l’action inductive d’un électro-aimant sur son armature. M. Légat a décrit ce dernier de la façon suivante dans le Journal ofthe German-Austrian Association de 1862.
- « L’électro-aimant de l’appareil est aimanté ou « désaimanté, conformément aux condensations << et aux raréfactions de la colonne d’air (dans le « transmetteur^ êt l’armature de l’aimant est animé
- a de vibrations pareilles à celles du 'diaphragme « dans l’appareil transmetteur. »
- « Cette description de l'appareil a été publiée par un grand nombre de journaux étrangers, avec plus ou moins de détails, et quelquefois elle est accompagnée d’une mention des travaux d’autres expérimentateurs. Dans le Cosmos (vol. XXIV, 1864), je trouve, par exemple, le passage suivant:
- « Nous savons déjà que plus le fer est doux, « plus l’intensité du son augmente, parce que dans « ce cas les molécules ont plus de liberté de mou-« vement que dans le fer ou l’acier durci. »
- « Si le noyau en fer (fig. 3) est aimanté par l’in-« fluence d’un aimant permanent ou par une autre « bobine, le son obtenu est plus intense quand on « envoie un courant intermittent dans le sens qui « produit une désaimantation, et il est moins in-« tense, quand le courant est envoyé à travers « l’hélice, dans une direction qui produit une « augmentation de magnétisme, s
- Dans un ouvrage publié en 1872 et intitulé Les merveilles de VÉlectricité, un certain M. Baile donne une description de téléphone. Le récepteur y est décrit de la manière suivante :
- « A l’extrémité de la ligne, le courant entre « dans un électro-aimant, qui attire une plaque « vibrante des mêmes dimensions et de la même « qualité du transmetteur. »
- Un article du Dr Clemens, dans la Deutsche Klinik, n° 48 de 186 3, sur Les désordres de la moëlle épinière et leur traitement au moyen de l'électricité, contient une note encore plus explicite et plus importante. Il y est dit :
- « J’ai déjà observé, il y a dix ans, ce merveilleux « phénomène de la transmission du son dans un « fil électrique et cela dans les conditions sui-« vantes. Une forte bobine d’induction était « actionnée par un élément de pile et le courant « passait par un fil de cuivre suspendu, d’une « longueur de plusieurs centaines de pieds, allant « de mon bureau à une maisonette dans le jar-« din. Dès que le fil était relié, à l’autre bout, « avec une forte bobine, on pouvait entendre très a distinctement la marche de la machine, ainsi « que tous les sons assez forts pour produire des
- p.41 - vue 43/624
-
-
-
- 4*
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « vibrations puissantes. Des exclamations dans « un entonnoir, des coups frappés sur une plaque « métallique s’entendaient distinctement dans la « bobine à l’autre bout, comme les sons d’une « harpe éolienne. »
- « Comme l’auteur était médecin, il s’est proba. blement servi d’une bobine de médecin et ce genre de bobines se faisait alors avec un interrupteur automatique actionné par un aimant qui attirait une armature.
- <. Le circuit primaire comprenait des contacts de platine dont l’un était fixé sur un ressort flexible, tandis que l’autre formait vis de réglage. La bobine pouvait donc fonctionner exactement comme les transmetteurs de Bourseul et de Reis, et pouvait facilement répondre à des vibrations énergiques.
- « La bobine secondaire fonctionnait naturelle
- FIG. 4
- ment comme à l’ordinaire et provoquait une différence de potentiel encore plus grande.
- « J’ai eu envie d’essayer une bobine de ce genre comme transmetteur et m’en suis procuré une qui datait de trente ans. Avec un récepteur magnétique ordinaire, on pouvait sans difficulté entendre beaucoup de paroles, meme en tenant le récepteur à une distance d’un pied ou même plus de l’oreille.
- « Mais ce transmetteur (fig. 4) est également intéressant, à cause de la présence de l’aimant et de son armature capables de répondre à des vibrations énergiques ; des mouvements de ce genre dans l’armature réagissent en effet sur l’aimant, en produisant des ondulations magnéto-électriques dans la bobine et se réunissent ainsi avec le courant variable dans la bobine primaire pour 1 cntorcer l’effet.
- « Rappelons maintenant les différents organes qui composent le téléphone d’aujourd’hui.
- « Le transmetteur contient la plaque vibrante en fer, les électrodes mobiles, la pile de deux à trois
- cléments et la bobine secondaire ; le récepteur se compose d’un clectro-aimant en fer doux, qui sert de pièce polaire à un aimant permanent et d’un disque en fer à peu près de la même dimension que celle du transmetteur.
- « En comparant la succession des changements mécaniques, électriques, magnétiques et acoustiques, qui ont lieu pendant le fonctionnement à ceux décrits dans ces vieux journaux, on voit que le mécanisme n’a pas été doté d’un seul nouvel organe ou d’un seul principe nouveau depuis 1875 ; et, quelle que soit la supériorité des téléphones d’aujourd’hui, ce n’est qu’une nuance. On voit aussi qu’une personne au courant de la littérature téléphonique antérieure à 1876, était bien préparée pour construire un téléphone et enfin que le téléphone de 1876 avait une généalogie et n’était pas une création nouvelle. »
- J. WliTZLER
- CHRONIQUE
- Le nouvel éclairage électrique du théâtre du Palais-Royal
- Qui ne connaît l’escalier tournant en fonte par lequel s’écoule lentement, chaque soir, la foule qui vient d’assister à une représentation du théâtre du Palais-Royal? Que de fois, pour notre part, nous avons fait cette réflexion pénible : « Pourvu qu’il ne vienne pas à un imbécile l’idée de crier au feu ! ! ! » Sans compter que l’imbécile eût pu être dans la stricte vérité.
- Si quelque affolé venait maintenant, pendant la sortie, à crier au feu 1 le public, rassuré par la vue des petites lampes Edison, se contenterait de hausser les épaules et de mettre la main au collet du terroriseur. Car le gaz est rigoureusement proscrit du théâtre du Palais-Royal et de ses dépendances. et c’est le gaz qui a toujours été l’incendiaire terrible des théâtres.
- Jadis, en l’an de grâce 1784, pareil danger n’était pas à craindre, et pour cause. Cette petite salle, qui devait tenir une si grande place dans l’hisioire générale du théâtre et donner accès, par la suite, à de grands et illustres noms, fut inau-
- p.42 - vue 44/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 43
- gurce, le 21 octobre 1748, par des marionnettes et prit le nom de théâtre Beaujolais.
- L’éclairage de la salle et de la scène ne sc composait, à cette époque, que de simples chandelles ; l’entrée du théâtre était ornée de ces lampions légendaires dont la flamme vacillante et l’insupportable fumée remplissaient toute la galerie de lueurs sinistres et d’odeurs infectes.
- Le règne des marionnettes fut de courte durée.
- Le théâtre Beaujolais dut fermer ses portes faute de clients, et ce ne fut qu’en 1790 qu’il les rouvrit, sous la direction de M110 Montansier. Il prit, le même jour, le'nom de sa directrice. M110 Montansier n’en était pas à ses débuts. Grâce à de puissants protecteurs, elle avait obtenu successivement les privilèges de plusieurs théâtres de province et des environs de Paris, celui de Versailles entre autres, qui était situé alors rue de Satory,
- LEGEN DE
- Circuit I —Lustre.
- i 1 i _ Scène (Rampe,herses, portants) .
- " lll_ Loges dartistes/ateliers de costumes;ctc.
- o IV_Vestibule d'entrèe.G?IscallFoyer,Loges r/Gal'S
- U 'J—Escaliers et dégagements delasalle. Escaliers et dégagemVde l'administration. Bureaux N.B—Le circuit 1/est alimenté par une batterie d'accum™
- JARDIN
- 7/7772iAr==v//Lm^7A})7.
- 3.2o_J
- at i nnnniii.
- S.oir .1. 3. os' 1
- Ruer de, Montpensici*
- FIG.
- I
- M. Eugène Hugot raconte même à ce sujet dans son tntéressante Histoire littéraire, critique et anecdotique du théâtre du Palais-Royal, un petit fait historique peu connu qui se passa, un soir, au théâtre de Versailles et qui valut à MI,D Montansier le privilège du théâtre du Palais-Royal.
- Marie-Antoinette, qui avait au théâtre Satory une baignoire d’avant-scène à l’année, prenait plaisir à s’y trouver incognito avec la princesse de Lam-balle. Un soir qu’on donnait les Moissonneurs, pièce de Favart, l’odeur de la soupe aux choux que mangeaient les acteurs, sur la scène, s’étendit
- jusqu’à la loge royale et l’emplit d’un parfum si suave et si appétissant, que la reine fit demander s’il serait possible qu’elle prît part au festin. MUo Montansier fut mise ainsi en rapport avec Marie-Antoinette, qui, charmée des attentions délicates de la directrice, autant que de son esprit franc et primesautier, ne sut plus rien lui refuser.
- M110 Montansier, en prenant possession de la direction du théâtre du Palais-Royal, apporta, dans la salle et sur la scène, de grands change^ rnents. Les chandelles et les lampions furent à
- p.43 - vue 45/624
-
-
-
- 44
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- jamais bannis, et des quinquets à l’huile les remplacèrent avec avantage. Les artistes jouèrent à la salle Montansier pour la dernière fois, le 3i décembre 1806. A partir de ce jour, jusqu’en i83i, le théâtre devait passer par des phases bien diverses. C’est là, en effet, que s’ouvrit le fameux Café de la Paix, qui, à la deuxième restauration, devint le rendez-vous des exaltés de tous les partis, chercheurs de querelles, toujours suivies de pro-
- vocation en duel et se terminant, le plussouvent, au bois de Vincennes.
- Le théâtre du Palais-Royal rouvrit donc ses portes définitivement le 6 juin i83i, mais ce ne fut que vers 1844 ou 1845 que la direction substitua le gaz à l’éclairage à l’huile.
- Aujourd’hui l’électricité règne en souveraine maîtresse dans cette jolie bonbonnière, dont
- LEGENDE
- hÈL-Machine pilon-compound de 35 chevaux BB'— Dynamos de 55 volts et 4-50 ampères v CC'—Pompes d‘alimentation D -Condenseur
- E -Réservoir deau de condensation 3? „Réservoir d'alimentation < „
- 'GtâLGénèrateurs- Belleville 3 —Cheminée en brigues L - Tableau de distribution T '' v ) "
- 1 1 ! mmmmr wqm
- L 1— i—!liS-Jk Ûiie j l J, ÿ.6o t 1 1 1 1 \ * idLo j 1 J 3.%o ! ^ \
- Rua de- Montpervifier
- FIG. 3
- l’atmosphère est devenue supportable, grâce aux petites lampes à incandescence qui ne dégagent aucune chaleur.
- Nous avons pensé que l’histoire d’un des plus anciens et des plus connus des théâtres de Paris méritait d’ètre retracée même dans un journal aussi sévère, ordinairement, que La Lumière Electrique, mais nous n’oublierons pas pour cela les éloges que nous devons aux ingénieurs qui ont fait dans un bâtiment aussi peu approprié que possible une installation aussi parfaite.
- Le seul changement apparent se produit sous
- le trottoir de la galerie Montpensier où, par deux larges regards, monte la chaleur de la salle des machines, car il faut bien que la chaleur ait son compte ; maintenant qu’elle est exclue du théâtre, elle sert à chauffer les pieds des passants, crieurs de programmes, etc. etc.
- On aperçoit à travers les grilles de ces soupiraux, les dynamos et les moteurs qu’actionnent les chaudières inexplosibles placées en bordure de la rue Beaujolais et représentées en G et G', dans la figure 3 ; les bornes des dynamos sont reliées à un tableau de distribution placé en L et d’où partent
- p.44 - vue 46/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL D9ÊLEC TRICITÊ
- 45
- cinq circuits indépendants. Le premier est réservé au lustre, le second est pour la scène, c’est-à-dire pour la rampe, les herses et les portants sur lesquels se placent les décors, le troisième est pour les loges d’artistes et le magasin des costumes, le quatrième est pour le vestibule d’entrée, le grand escalier, le foyer et les loges de première galerie.
- Un cinquième circuit est relié à une batterie d’accumulateurs entretenue par les machines, mais
- qui continueraient à fonctionner.cn cas d’arrétacci-dentel des machines, l'obscurité subite étant un danger auquel ne remédient qu’imparfaitementles lampes à huile prescrites par le dernier règlement de police.
- Pour peu que les décors soient enduits de silicate soluble, on voit que la direction actuelle du théâtre peut faire l’économie de sa police d’assurance; ce sera autant à ajouter aux bénéfices
- m
- w
- FIG. 3
- que lui procurera la sécurité des spectateurs. Espérons que M. Chevreul, qui a vu naître le gaz, le verra disparaître des pays où la longévité est en honneur.
- Du reste, les plus simples éléments d’arithmétique suffisent à démontrer nos prédictions.
- 5oo lampes de 10 bougies, plus 100 lampes de 20 bougies, cela fait plus de 700 carcels alimentés par 35 chevaux-vapeur seulement, et en mettant le cheval au prix de revient exagéré de 40 centimes l’heure, cela fixe l’heure d’éclairage électrique du théâtre du Palais-Royal à quatorze francs, comme ]
- force motrice ; en y ajoutant, pour le renouvellement et l’amortissement des lampes, un centime par heure et par 10 bougies, cela fait un total de 21 francs l’heure au plus.
- 700 carcels-heure en gaz consomment plus d_* 70 mètres cubes ; à 3o centimes, cela fait 21 francs au moins.
- Adieu le Gaz 1
- A. Contât Desfontajnes
- p.45 - vue 47/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- â.6
- CORRESPONDANCE
- Paris, le ;7 septembre 18S6, /
- Monsieur le Directeur de la La Lumière Electrique
- Il a été publié dans divers journaux, notamment dans le Temps, un récit absolument fantastique sur Reflet d’un orage vicient qui a éclaté sur la ville de Saint-Etienne, dans la soirée du 19 courant. On racontait que la foudre étant tombée sur le paratonnerre de la station centrale de cette ville, avait gagné le réseau électrique en produisant sur les dynamos des influences magnétiques extraordinaires et projetant au loin un ouvrier occupé près des moteurs; de plus, les lampes placées sur le théâtre auraient été un instant allumées, par suite de la foudre.
- Dans tout ceci, il n’y a d’exact que la chute de la foudre sur le paratonnerre; tout le reste est de la plus pure fantaisie. En ce qui concerne la perturbation magnétique sur les dynamos, il n’y a eu que celle produite par la mise en route des moteurs, qui a eu lieu à peu près simultanément après le coup de tonnerre.
- Il ne s’est passé au théâtre rien que de très naturel, quoiqu’il y ait eu là une coïncidence vraiment surprenante! L’ouvrier occcupé au montage d’un ampèremètre, voulant vérifier les connections avec le réseau, a fermé le commutateur général, ce qui a allumé pendant une seconde toutes les lampes à incandescence, juste au moment où la foudre tombait sur le paratonnerre.
- Quant aux influences magnétiques qui ont projeté un mécanicien à quelques mètres de la machine, ce phénomène extraordinaire a été effectivement causé par le tonnerre. Un ouvrier, effrayé par la violence de l’orage, est allé se blottir sous un escalier situé derrière la machine. Nous ne savons pas si ce sont les « influences magnétiques extraordinaires » qui l’ont retenu en cet endroit toujours est-il qu’il n’a quitté son abri qu’après la fin de Rorage.
- Voilà à quoi se réduisent les phénomènes curieux racontés dans les journaux.
- Veuillez agréer, etc.
- Société Electrique Edison
- Rort Militaire de Cherbourg, le 20 scmptcinbrc 1886.
- Monsieur le Directeur
- je remarque dans les faits divers du n° 38 de votre estimable journal, une note attribuant à MM. Siemens un perfectionnement dans la fabrication des lampes à incandescence, consistant en l’introduction de gaz hydrogène dans l’ampoule.
- Je tiens à honneur de vous déclarer que, depuis deux
- ans, j’ai apporté moi-môme cette innovation dans les ateliers de The Universal Electric Manufacturing C°, en introduisant ce gaz sous diverses pressions dans l’intérieur des lampes à incandescence, et que depuis Je mois d’avril de cette année, j’ai indiqué ce procédé à M. Arthur Ship-pey, de la maison Shippcy Brothers, fabricant de lampes à incandescence, King Street, i\ Londres, en l’engageant à l’utiliser.
- Vous comprendrez, Monsieur le Directeur, le sentiment qui me porte à réclamer tout au moins ta priorité de cette idée, et vous daignerez donner à ma lettre la publicité qu’elle comporte.
- Recevez, Monsieur le Directeur, etc.
- E. Gimé
- FAITS DIVERS
- Une heureuse innovation :
- Aux manœuvres de la neuvième division d’infanterie, assistait une compagnie d’aérostiers. Celte compagnie venant de Versailles, se trouvait alors au parc de Cha-lais, à Meudon, sous les ordres du commandant Renard.
- Après les examens auxquels assistaient trois officiers de l’état-major du ministre, cette compagnie a pris part aux manœuvres.
- Rendant celles-ci, le commandant Coupillaud du troisième bureau pour les études et applications tactiques, le commandant Fribourg, du dépôt de la guerre, pour la photographie, et le capitaine Bralct, pour la télégraphie, ont fait les ascensions et expériences nécessaires.
- La traction électrique au moyen d’accumulateurs placés à l’intérieur des voitures prend, chaque jour, plus d'extension. Nous apprenons, en effet, que M. Jullicn dont nous avons entretenu nos lecteurs à diverses reprises au sujet des essais récents faits à Bruxelles et à Anvers pendant l’Exposition, va s’embarquer pour New-York, où son système d’accumulateurs (système Faure-Jullicn), va être expérimenté sur une vaste échelle par la Compagnie des Tramways de New-York, dont l’un des dépôts où la traction électrique va remplacer la traction ordinaire, possède plus de 2,5oo chevaux, nécessaires pour assurer régulièrement le service de chaque jour. On aura une idée de l’importance de ce chiffre, si l’on songe que, à Bruxelles, la Compagnie des Tramways n’a en tout, dans scs divers dépôts, que Goo chevaux.
- Le Sonchus oteraceus est une plante fort commune, qui croît en France à l’état sauvage. On la trouve ordinaire-
- p.46 - vue 48/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 47
- Jl
- ment dans les lieux arides, le long des chemins, parmi les décombres, et les campagnards la désignent sous le nom de mauvaise herbe, dénomination appliquée, du reste, à toute plante paraissant spontanément dans les cultures. Dans quelques endroits on la nomme laiteron ou laiccron, dahs d’autres, herbe ou salade à cochon, à lapin.
- Cette plante renferme une espèce de caoutchouc et fournit, en outre, des cendres très riches en potasse. On peut extraire le caoutchouc en épuisant la plante par le sulfure de carbone, et en faisant bouillir avec l’acool le résidu de l’évaporation.
- La partie insoluble ou caoutchouc brut, est chauffée avec de la potasse alcoolique et lavée à plusieurs reprises, avec de l’alcool étendu et chaud; par ce traitement, on enlève des graisses et des substances cireuses, ainsi que de la chlorophylle. Le résidu est élastique et assez fortement coloré, il présente tous les caractères du caoutchouc, se dissout entièrement dans le chloroforme et dans le sulfure de carbone, en partie seulement dans l’éiher.
- On obtient ainsi 4,i3o/o de matières extractives et 0,41 de caoutchouc brut, renfermant 0,16 de caoutchouc purifié.
- On peut également épuiser la plante d’abord par l’alcool, puis par la benzine; le résidu provenant de l’évaporation de cette dernière solution, renferme 0,92 0/0 du poids de la plante; par un traitement à l’alcool, on obtient comme résidu 0,272 0/0 d’un caoutchouc presque pur, légèrement coloré en vert.
- 11 est un fait certain, dit le Bulletin de la Société chimique de Paris, c’est que la culture de cette plante n’offre aucune difficulté; de plus, tout porte à croire que plusieurs composées voisines, les scorsonères, les laitues, les euphorbes donneraient un rendement plus considérable.
- Où conduit l’imâgination des inventeurs :
- M. Henri Roger vient de trouver une nouvelle application de l’électricité, spécialement destinée à MM. les écoliers rétifs. Il s’agit d’une transformation du cat 0’ nine tails (le fouet à neuf lanières), dont les courroies de cuir sont remplacées par des fils métalliques, articulés sur un conducteur de machine électrique, de façon à pouvoir infliger au coupable, attaché en face de l’appareil, des étincelles de toute dimension, proportionnées à la faute commise. L’avantage que ce nouveau système de fouet-tage possède sur l’ancien, est de ne marquer la peau d'aucune de ces marbrures cuisantes qui laissent au patient de si désagréables souvenirs. Avec l’appareil de M. Roger, la douleur ne dure que pendant l’application de la peine.
- C’est charmant !
- Impossible de vulgariser l’étude de ^électricité dans les collèges par des procédés plus frappants I
- Éclairage Électrique
- Des essais d’éclairage électrique vont avoir lieu très prochainement, dans une partie des Magasins du Bon Marché, au moyen de 40 bougies Jablochkoff et de 40 lampes Cancc.
- En cas de réussite on adoptera immédiatement ce genre d’éclairage, pour l’immeuble tout entier.
- Les travaux d’installation pour l’éclairage électrique du Grand-Hôtel, à Bruxelles, sont poussés activement. Le moteur qui servira à actionner les dynamos, sera utilisé égalemnt pour le chauffage des bains de l’hôtel, qui vont être organisés sur un pied tout nouveau. C’est le premier grand établissement de ce genre, en Belgique; toutes les chambres et toutes les salles seront éclairées à la lumière électrique. Cette entreprise a été confiée à deux jeunes ingénieurs belges, MM. Auspach et Gérard, de Bruxelles.
- Le 29 août dernier, la Société Italienne de la force hydraulique a inauguré à Tivoli, près de Rome, une usine de force électrique destinée à l’éclairage de cette petite ville. L’eau est fournie par la chute célèbre dont le murmure ani liait les échos de la maison de Mécène. Le Ministre de l’Agriculture du Royaume Italien, des men-bres du Parlement et des délégués dumunicipede Rome, assistaient à cette cérémonie, dans la quelle les souvenirs de l’antiquité se trouvaient si pratiquement associés aux merveilles que la plus moderne des sciences permet de réaliser. Les eaux dérivées de la cascade par des canaux creusés dans le roc, mettaient en mouvement deux turbines dont chacune donnait 80 chevaux de force motrice. Les excavations nécessaires pour établir la canalisation ont mis en évidence l’immensité des constructions souterraines, que les anciens avaient exécutées dans ce lieu, où la muse d’Horace recevait l’étincplle et où tout un monde industriel trouvera son impulsion. En effet, d’autres stations organisées sur les mêmes principes y seront établies, jusqu’à ce que les milliers de chevaux que peuvent donner les chutes soient successivement épuisés. L’ingénieur Canton qui dirige les travaux a même, paraît-il, l’intention d’éclairer ainsi la ville de Rome à l’électricité.
- A la suite des réclamations adressées par le public au sujet de l’obscurité complète dans laquelle restaient les voitures de la Compagnie Nort’n-British-Railway, pendant leur passage sous des tunnels, l’administration a fait plusieurs essais comparatifs au gaz et à la lumière élec^ trique. On parait vouloir adopter celle-ci duranr le jour* le gaz restant employé pendant la nuit; les lampes s'allument au moment où l’on entre sous les tunnels et s’éteignent lorsqu’on en sort, de telle sorte que la quantité ue
- p.47 - vue 49/624
-
-
-
- 48
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- lumière consommée est très faible et que le prix de revient de l’installation est peu élevé. L’élcctricite a donné dans les essais d’excellents résultats, aussi bien quand le train était arreté que lorsqu’il marchait à toute vitesse. Chaque compartiment renfermait une lampe à incandescence de 16 bougies dont la lumière était absolument fixe.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le Directeur général des Postes et Télégraphes, en Allemagne, a dernièiement annoncé que le tarif pour les dépêches entre l’Allemagne et les principales villes des États-Unis, via Londres, sera réduit de i mark 65 pfennigs à 65 pfennigs par mot. Le prix des dépêches pour le Mexique et l’Amérique du Sud, subira une réduction semblable.
- Depuis la reprise des lignes télégraphiques en Angleterre, par le gouverment, le nombre des dépêches a augmenté singulièrement. En 1870, par exemple, le trafic se chiffrait par 9,000,000 de dépêches, cinq ans plus tard, en 1875, il y en avait 19 millions, en 1880 on a transmis 20 millions de télégrammes et en i885 près de 34 millions. Ces chiffres ne comprennent pas les dépêches pour la presse, qui sont aujourd’hui mille fois plus nombreuses qu’en 1870, par suite des réductions successives du tarif pour ce genre de télégrammes.
- La Western Union Tclegraph C°, de New-York, a été condamnée par les tribunaux à des dommages et intérêts s’élevant à la somme de 1,200,000 francs, en faveur de la Bankers and Marchants Telegraph C°, dont la première société avait fait couper un certain nombre de fils.-
- La Commercial Cable C° n’a pas voulu suivre l’exemple des autres Sociétés de câbles transatlantiques, qui viennent de réduire le prix des dépêches à 6 pences par mot. MM. Mackay et Bennett ont décidé de réduire le prix à i,25 par mot seulement dans l'espoir que le public leui tiendra compte du bon service fourni jusqu’ici par leur câble, ainsi que de la première réduction qui fut une conséquence directe de l’ouverture de ces nouveaux câbles. Dans une circulaire, ces Messieurs disent que le prix de 6 pences entraînera nécessairement une perte considérable, mais que les autres Compagnies se sont imposés ce sacrifice dans l’espoir de forcer la Commercial Cable C’°, 'a rétablir l’ancien tarif de 2 fr. 5o par mot.
- Cinquante-sept fils téléphoniques avaient été détruits dernièrement, dans l’incendie de la rue des Loups-Cha-
- riots, à Bruxelles. Le service de correspondance, forcément interrompu de ce côté pendant quelques jours, est actuellement tout-à-fait rétabli.
- Nous lisons dans VÉtoile Belge :
- Le Gouvernement belge, grand exploiteur de chemins de fer et de tous moyens de communication généralement quelconques, paraît décidé à établir aussi pour son compte des lignes téléphoniques. C’est ainsi qu’en vertu d’un arrêté du 29 juin, il a créé et exploité un réseau téléphonique à Ostende.
- Est ce un bien? Est-ce un mal? Grave question qui déjà a fait l’objet de plus d’une polémique. Nous tenons, pour notre part, que ce ne peut être un bien et qu’il faut ici laisser le champ le plus libre possible, à l’initiative privée. Celle-ci assurément ne donne pas toujours du premier coup tout ce qu’elle peut donner; elle est parfois craintive, hésitante, récalcitrante même; trop souvent elle se fait tirer l’oreille pour se lancer dans une entreprise nouvelle. Mais une fois engagée, entraînée, emballée, si nous pouvons parler ainsi, elle donne des résultats de beaucoup supérieurs aux règles de l’Etat.
- Le gouvernement, enlacé dans les mailles étroites d’une bureaucratie exagérée, exploite dans des conditions beaucoup plus onéreuses que les particuliers. Les comparaisons faites entre l’administration du chemin de fer de l’État et celles des Compagnies paraissent concluantes à cet égard. Mais les chemins de fer constituent un service public de premier ordre au point de vue tant de la défense du pays que de sa prospérité et l’on comprend que sur ce terrain d’intérêt national, l’État refuse d’abdiquer scs droits au profit de l’industrie privée.
- Il n’en est pas de même des réseaux téléphoniques qui nous paraissent appartenir absolument à cette industrie.
- Le téléphone entre dans nos mœurs; laissons-lui faire son chemin et soyons persuadés qu’il ne manquera pas de gens bien avisés disposés à l'exploiter au mieux de leurs intérêts et de ceux du public.
- C’est, du reste, ce qu'a fini par comprendre le gouvernement espagnol qui, par un décret du i3 juin, a renoncé à l’exploitation des réseaux téléphoniques.
- L’exposé des motifs qui accompagnait ce décret, se termine ainsi :
- « L’Etat, ayant entre les mains le service téléphonique, sera un obstacle perpétuel à son développement, et celui-ci ne pourra jamais atteindre les proportions exigées par les nécessités de la vie moderne. L’industrie privée, au contraire, tout en sauvegardant les intérêts publics, trouvera dans l’exploitation de ce nouveau mode de communications, un vaste champ où son activité et sa féconde initiative pourront facilement se développer. »
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens.
- Paris. — L. Barbier,
- p.48 - vue 50/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Electricité
- 3r, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8' ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI 9 OCTOBRE I88S
- N' 41
- SOMMAIRE. — Étude sur un voltamètre-étalon; A. Minet. — Nouveaux, ëiectromètres à quadrants apériodiques; H. Ledcboer. — Installation pratique des accumulateurs ; J.-P. Anncy. — Les régulateurs électriques; G. Richard. — La machine électrique au siècle dernier ; G. Pellissicr. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, par M. A. Righi. — Note sur une méthode de phôtométric ; par M. Gimé. — Appareil électrique pour le plombage des dents. — Nouvelle forme de rhéostat de Wheatstonc, par S.-W. Thomson. — Correspondances spéciales de l’étranger : Allemagne ; E. Dieudonné. — Faits Divers.
- ÉTUDE
- SUR UN
- VOLTAMÈTRE-ÉTAL ON
- On donne en général le nom d'étalon aux appareils qui présentent les dimensions de l’unité d’une grandeur physique quelconque ou une valeur équivalente.
- Par extension, on considère aussi comme étalons les instruments qui mesurent une quantité en valeur absolue ou en fonction d’unités dont l’équivalence avec celle de la grandeur considérée est connue.
- Les voltamètres entrent dans cette dernière catégorie d’appareils et peuvent etre employés à la détermination de l’intensité du courant électrique. Lorsqu’un courant traverse un électrolyte, il se produit certaines réactions chimiques dont on a pu, en effet, déterminer lequivalence en fonction de l’unité d’intensité.
- Les phénomènes qui s’opèrent dans l’électrolyte au passage du courant sont de plusieurs sortes.
- Lorsque la f. é. m, est suffisante, il se produit d’abord une décomposition ; les métalloïdes ou
- groupes métalloïdiques se portent vers le pôle oü entre le courant (anode positive), les métaux ou groupes métalliques, vers l’anode négative.
- Les éléments se combinent avec les anodes ou deviennent libres; mais, quel que soit le phénomène observé, les poids des divers corps qui sont entraînés dans les réactions sont entre eux comme leurs équivalents et proportionnels à l’intensité du courant.
- On a donné le nom d’équivalents électro-chimiques au poids des diverses matières qui entrent en réaction au passage d’un courant d’une intensité égale à un ampère pendant.une seconde.
- D’après cette définition, la formule générale qui détermine l’intensité d’un courant en fonction d’un phénomène électrolytique quelconque, est facile à établir.
- Soient P le poids total des corps entrant en réaction pendant un temps 0.
- e, e,, e.À.. les équivalents électro-chimiques
- de chacun de ces corps.
- Nous aurons, pour l’intensité I cherchée :
- p
- L) (e T ci -f- <?*...) 0
- On choisit de préférence pour cette mesure les phénomènes dans lesquels un ou plusieurs des
- p.49 - vue 51/624
-
-
-
- 5o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- éléments mis en liberté ne se combinent pas avec les anodes.
- Ces éléments peuvent se présentera l’état solide (voltamètre à poids) ou à l’état gazeux (voltamètre à volume), très rarement à l’état liquide.
- Les voltamètres à volume ont été peu employés jusqu’à ce jour; suivant quelques physiciens, leurs indications seraient imparfaites, variables et les résultats qu’ils donnent trop faibles, à cause de l’absorption des gaz par l’électrolyte et la formation de produits secondaires.
- Ces reproches sont en partie fondés, lorsqu’on fait usage de voltamètres ordinaires ; mais nous avons pu éviter la plupart des causes d’erreur, tout au moins les principales, avec l’appareil que
- gaz mesuré par l’appareil à o et à la pression de 760.
- M. Mascart a pu, en 1881, déterminer directe-
- FIG. 2
- ment l’équivalent électro-chimique de l’eau par l’électrolyse de l’acide phosphorique, mais en prenant les précautions les plus minutieuses pour la mesure d.u volume du gaz dégagé.
- Antérieurement à cette expérience, cet équivalent était calculé d’après celui de l’argent, trouvé par la méthode des pesées, plus rigoureuse que la méthode par volume.
- M. Mascart établissait un voltamètre ordinaire
- FIG, I
- nous décrivons plus loin et dont nous avons déjà parlé dans ce recueil (').
- Son étude n’est pas encore terminée, mais nous pouvons aujourd’hui donner les résultats obtenus dans un g~and nombre d’expériences (2).
- On verra que les pertes se réduisent à celles provenant de la condensation du gaz sur les électrodes et qu’elles peuvent être rendues négligeables.
- Avec les dernières dispositions adoptées et très probablement définitive;-, vl donne des indications rapides, les lectures se font avec une grande précision sans l’aide de lunette micrométrique, et les seules corrections à (aire sont celles qui sont relatives à la pression atmosphérique et à la température afin de ramener le volume de
- (') Voir La Lumière Electrique du 3i octobre 1885.
- (-) Toutes ces recherches ont été faites au laboratoire de M. Marcel Deprez.
- FIG. 3
- dans le vide ; il aspirait le gaz au moyen d’une pompe à mercure et en déterminait le volumeà sec.
- Dans ces conditions, d’après les recherches de M. Berthelot, il ne se formait pas de trace d’ozone, ni de condensation sur les électrodes.
- Toutefois M. Mascart ne s’en tint pas à cette première expérience et détermina aussi, par la
- p.50 - vue 52/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 5 i
- méthode des pesées, l’équivalent clectro chimique de l’argent.
- Km. 4
- la méthode directe, l.e nombre trouvé par Weber dans ses dernières expériences est semblable à celui de M. Mascart à 'ijioooo près.
- Quelques physiciens, entre autres, Kohlrausch, Rayleigh et Sedgwich, se sont occupés de cette question et ont fait un grand nombre d’expériences en s’entourant de toutes les précautions possibles.
- Le dernier chiffre trouvé par Kohlrausch (1884) diffère de 3/10000 seulement de celui des physiciens Rayleigh et Sedgwich, et de 5/1000 de celui de M. Mascart.
- Nous avons en effet :
- Poids en milligrammes .
- Argent Eau
- Weber 1,1243 0,09376
- Mascart (1881) 1,1241 0,09373
- Kohlrausch (1884I 1,1183 0,09325
- Rayleigh et Sedgwich... 1,1179 0,09322
- I .e tableau I comprend les équivalents électrochimiques de la plupart des corps usuels, le tableau II ceux des principaux gaz.
- Avec la méthode voltaméirique par volume, la formule (1) prend la forme suivante :
- (2) 1—y-—
- ' ' 0,17393 0
- Vo est le volume du mélange détonant provenant de l’électrolyse de l’eau acidulée, ramené à o degré et à la pression de 760, exprimé en centimètres cubes.
- 0,17393, le volume de l’équivalent clectro chimique de l’eau, en centimètres cubes.
- Si l'on recueille l'hydrogène ou l’oxygène, l’intensité sera calculée au moyen des expressions.
- Gaz dégagés
- Hydrogène.... 1 = Oxygène...... 1 =
- V„
- 0,1 i5g6 Ô
- ___V„
- 0,03798- 0
- Les coefficients employés dans les formules sont ceux de Kohlrausch; on arrive avec ceux-ci à des résultats très approchés, lorsqu’on compare la _/'. c. m. de la pile Daniell à la différence de potentiel en deux points donnés; la résistance étant déterminée en fonction de l’unité adoptée au Congrès de Paris, et l’intensité de circulation
- Il en déduisit celui de l’eau et il trouva un nombre identique à celui qui avait été donné par
- p.51 - vue 53/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- h*
- mesurée au moyen de l’appareil dont nous allons passer en revu: les détails de construction.
- Description du voltamètre étalon, et mode d'opération. — Comme l’indique la figure 4, cet instrument est formé de deux parties principales : à droite de l’appareil et vers la partie supérieure sont disposées deux chambres de réactions
- C^C2, pouvani être mises en communication (fig. 1) ou isolées l’une de l’autre (fig. 2) au moyen d’un robinet à trois voies R> ; à gauche deux tubes tt’ communiquant entre eux. Le tube t est gradué et communique à la chambre C, par l'intermédiaire du tube abducteur O 01 de très faible capacité.
- L’électyte est introduit par le tube droit, placé
- TABLEAU I
- NOMS des corps SVMBOl.ES POIDS ATOMIQUES ÉQUI- VALENTS DENSITÉ C U A LE U R spécifique ÉQl correspon MASCAR l coulomb IIVALENTS ÉL dnnt au passa r (1881J 1 amp.-heure ECTROCIILMIC ^e dans l’clcct KOHLRAUï I coulomb .UES rolylc de : )CH ( 1884) I amp.-heure
- tnUlignumnc.* gmniuics milligruiniiiuH gruinm<!!$
- Alumin. . A t 27 5 i3 75 2 67 0 2143 O 1432 0 5 f 55 O 1425 0 5 i3o
- Argent. . &S 107 93 107 93 10 47 0 057 I 1241 4 0468 i 1183 4 0259
- Cobalt... Co 59 00 59 00 » ' 0 1 .67 O 3072 1 1059 0 3o56 I 1002
- Cuivre ... C u 63 5 3i 70 8 95 0 0952 0 33o7 1 1905 0 3290 1 1844
- Etain.... S n iS 00 59 00 7 29 0 0562 0 6146 2 2122 0 6113 2 2007
- Fer Fe 56 00 28 00 7 79 0 1138 0 2916 1 04-)S 0 2901 r 0444
- Mercure.. H/r 200 00 100 00 14 39 0 o3i9 1 0415 1' 3 7494 1 o36i 3 7300
- Nickel.... Ni 59 00 29 5 8 57 0 1092 0 3072 1 1059 0 3o56 1 1002
- Or A u 197 00 197 00 ig 36 0 0324 2 0517 7 386i 1 0415 7 3494
- Platine... Pt 198 00 99 00 21 45 0 0324 1 o3i 1 3 7120 1 0257 3 6925
- Plomb . .. P b 206 92 io3 46 n 37 0 0314 1 0780 3 8808 1 0719 3 8588
- Potass.,.. K 39 «37 39 *37 0 86 0 i655 0 4076 14674 0 4055 1 4598
- Sodium. . N a 23 043 23 043 0 97 o 2934 0 2400 0 8640 0 2387 c 8093
- Zinc Z n 63 00 32 5o _ 7 19 0 0906 0 3385 1 2186 0 3367 I 2(21
- immédiatement au-dessus de la chambre C_,, le robinet R* occupant la position indiquée par la figure 1 et le robinet R, étant ouvert, lorsque les tubes tt' contiennent un liquide.
- On verse le liquide électrolytique jusqu’à ce qu’il arrive aux niveaux indiqués par les traits
- o, 02.
- On procède alors au remplissage des tubes t et t jusqu’aux traits O O' en maintenant le robinet R4 ouvert et le robinet R3 fermé. Ce dernier a surtout pour fonction d’établir exactement le liquide mesureur aux niveaux indiqués.
- Finalement, au moment de commencer toute expérience les liquides qui garnissent l’appareil se trouvent aux traits O'O O, Or
- La figure 3 donne la position du robinet R, pour l'écoulement de l’électrolyte, lorsqu’il est nécessaire de le remplacer.
- On remarque que la chambre de réaction C, ne renferme qu’une anode, tandis que la chambre C, en renferme deux AA,.
- Ces dispositions permettent de recueillir en P le mélange détonant provenant de l’élcctrolyte de l’eau acidulée ; dans ce cas, le courant arrivant en
- p.52 - vue 54/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 53
- E monte par le conducteur Li, pour pénétrer dans la chambre C» par l’anode A1 et sortir par l’anode A et le conducteur L, le robinet R* occupait la position (fig. 2), ou seulement l’hydrogène ; le courant dirigé parle commutateur, parcourt alors le lil L2 et pénètre dans la chambre C2 par l’anode A2 pour sortir de la chambre C* par l’anode A, le robinet R2 occupant la position (fig. 1).
- L’oxygène se dégage dans l’atmosphère et les niveaux de l’électrolyte, pendant tout le temps de l’expérience, sont maintenus en O, 02 au moyen du robinet R3.
- Lorsqu’on veut recueillir l’oxygène seulement,
- il suffit de changer le sens du courant et conserver à l’appareil les mêmes dispositions que précédemment.
- On ne procède à la mesure du temps qu’au moment où le courant qui traverse l’appareil est constant ; pendant toute la période variable le robinet Ri reste ouvert et sa fermeture marque l’origine de la durée de l’expérience ; le moment de l’interrup'ion du courant fixera la fin de celle-ci.
- Le gaz dégagé s’échappera dans l'atmosphère pendant la période variable et viendra s’accumuler en P, dès que le robinet R, sera fermé ; le
- TABLEAU II
- POIDS ÉQUIVALENTS ÉLKCTROC MIMIQUES DES GAZ dégagée par le passage d’un coulomb
- NOMS des corps symboles POIDS atomiques ÉQUI- VALENTS 1 ccnt. cube Cil milligrammes VOLUMES dégages MASC Poids LUIT Volume KOH LR Poids AUSCH Volume
- Hydrog .. H 0 I O 0 08955 . milligrammes 0 0104*5 cent, cubes 0 11654 îiiillignimmo* 0 0I03GI cent; cubes 0 n5g6
- Oxygène . O 16 0 8 0 1 42935 l/2 0 o833i5 0 05825 O 082^9 0 00798
- Mélange déton.... H2 + 0 18 0 9 0 0 536i 1 +1/2 0 09373 0 1748 0 09325 0 17393
- Chlore... Cl 35 5 35 5 3 170 2 0 3G973 0 1166 0 36782 0 1160
- Azote .... 14 0 14 0 1 263 >/3 0 04863 0 o385 0 04835 0 03827
- liquide mesureur en t f subira une pression, mais on pourra maintenir le même niveau dans ces tubes pendant tout le temps de l’expérimentation et par suite une pression constante, ce qui peut être nécessaire dans certaines recherches au moyen du robinet R3.
- Composition des liquides. — J’emploie comme liquide mesureur de l’eau saturée d'hydrogène et d’oxygène à la température du laboratoire, au moment de la mesure, et comme liquide électro-lytique, une solution à 1 0/0 d’acide sulfurique ou 5 0/0 d’acide phosphorique.
- Observations. — Le voltamètre étalon ne doit être employé que pour le tarage d’autres instruments de mesure de l’intensité, déterminant cette
- grandeur instantanément comme les galvanomètres, électro dynamomètres, etc.
- D’après les recherches que nous avons faites, cette méthode ne peut s’appliquer en toute sécurité, c’est-à-dire avec une approximation égale aux 5/iooo de la valeur totale cherchée, que si les intensités qui traversent le voltamètre ne dépassent pas o,5 ampère.
- Pour les galvanomètres à fil fin qui mesurent des intensités plus faibles, il suffira, pour procéder au tarage, de les shunter, et on appliquera la méthode différentielle de Cardew, ou celle de Kempe pour la graduation des ampèremètres ou galvanomètres à fortes intensités. Nous reviendrons, du reste, sur cette question.
- Il résulte des dernières expériences que j’ai faites et qui sont consignées dans les tableaux III et IV que les pertes se réduisent dans ce volta*
- p.53 - vue 55/624
-
-
-
- 54.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mètre à celles provenant de la condensation du gaz sur les électrodes.
- On peut les rendre négligeables en lançant toujours le courant dans le même sens et maintenant les électrodes polarisées.
- Je terminerai cet exposé en faisant quelques remarques sur les dispositions particulières que j'ai cru devoir adopter et qui, du reste, m’ont donné déjà de très bons résultats.
- Parmi ces remarques, il en est qui concernent
- TABLEAU III
- RÉSISTANCE du shunt INTENSITÉ dans le voltamètre INTENSITÉ dans le galvanom. NOMBRE de divisions CONSTANTE galva- nomètrique
- 00 0 oo36g 0 oo36q 9 60 0 ooo382
- » 0 008592 0 008592 22 5o 0 ooo382
- » 0 01464 0 01464 33 5o 0 ooo38o
- 4 ' ’ 00 0 07608 0 01410 37 00 0 0003S2
- » 0 0997 0 01897 49 8 0 zoo38i
- » 0 1098 0 02097 55 00 0 ooo38i
- 0 734 0 1197 0 00496 i3 00 0 oco'JSi
- 0 734 0 1206 0 00498 i3 00 0 ooo383
- 2 00 0 1206 0 01272 33 00 0 ooo3S5
- 0 734 0 1585 0 oo656 17 00 0 ooo3S6
- 0 734 0 279 0 01155 3o 00 0 ooo385
- 0 734 0 417 O 01/22 45 00 0 000682
- 0 734 0 466 O 01925 5o 00 0 ooo385
- 0 734 0 557 O 02296 60 00 b ooo383
- plus spécialement la constitution même de l’appareil et d’autres celle des liquides électrolytiques et mesureurs.
- Remarques relatives aux organes de Vappareil, — i° Les chambres de réactions étant indépendantes du reste de l’appareil, on peut réduire leur capacité au minimum ; par suite l’électrolyte sera rapidement saturé et la perte due à l’absorption du gaz sera nulle.
- En maintenant la pression constante pendant tout le temps de la mesure on n’aura pas à craindre d’avoir un excès de volume provenant
- du dégagement des gaz dissous produit par un abaissement de pression dans la chambre de réaction.
- 2°. — La capacité de la partie de l’appareil comprise entre les traits O et O, est très faible relativement au volume du gaz qui se dégage dans la plupart des opérations, de sorte que la correction qu'entraînerait un changement de température pendant la mesure peut être négligée.
- Le voltamètre donne le volume du gaz provenant de l’électrolyte à la température t° et à la pression H de l’atmosphère. SoitV* ce volume en supposant la température t constante pendant tout le temps de la détermination.
- On a pour le calcul du volume Vc de l’expression (2)
- h n’est autre chose que la tension de la vapeur d’eau à la température t au moment de la mesure du gaz.
- Supposons maintenant que la température t soit supérieure à celle du commencement de l’expérience t'.
- ‘ Appelons!' le volume de la partie 0 0, dont nous ne pouvons plus considérer la variation avec la température comme négligeable ;
- V/ le volume apparent mesuré au voltamètre à la fin de l’expérience.
- Nous aurons évidemment pour la valeur de Vi de l’expression (3)
- V, = V'( — va [t — r)
- Lorsque la température de l’origine est supérieure à celle de la détermination du volume, la correction au volume V/ indiquée par l’appareil devient additive.
- 3°. — Le tube gradué t est formé de diverses parties : deux ampoules P P' de capacité différente et un tube droit gradue au centième de centimètre cube. Les traits delà graduation sont espacés de deux millimètres.
- On peut apprécier 1/2 centimètre cube avec une approximation égale à 1/400 de la valeur mesurée.
- Le tube f est d’un diamètre intérieur égal à celui du tube i, afin d’éliminer les corrections relatives à la capillarité.
- Les ampoules permettent la mesure d’intensités
- p.54 - vue 56/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 55
- de valeur bien bien différentes avec le même appareil, sans qu’on soit forcé de donner à l’échelle graduée des dimensions exagérées.
- Le tableau Y donne les intensités maximum et minimum qui peuvent être déterminées avec les trois voltamètres ABC, qui m’ont servi à effeç-*
- TABLEAU IV
- Volta- COMPOSITION VOLUME VOLUME VOLUME DÉNO- RAPPORT
- Séries de GAZ à l’appareil à 0° à 760 de l’équival. DUREE MINATEUR INTENSITÉ
- des
- mètre dégagés élect. chim. 0 I
- l'électrolyte v. v. V V 0 intensités
- C/J A acid, sulfur. i o/o détonant 3 40 3 162 0 174 900 i56 G O 02010
- OJ U 1 002
- c O G I o/o >3 3 41 3 171 » » » O 02023
- •4> CL, s A ccid. su'fur. i o/o détonant 4 3o 3 999 0 174 I 200 208 8 O 01915
- oxygène 1 ooi5
- 4) C — 10 o/o 1 435 1 335 0 o58 >3 69 6 0 01918
- U *<l> </} A acid, sulfur. i p/o détonant 4 85 4 5i 0 174 Ï400 243 G 0 oi85i
- 9 1 oo3
- C — 10 o/o hydrog. 3 22 2 995 0 116 33 1G2 4 0 01844
- C *4/ A acid, sulfur. i o/o détonant 3 3o 3 0G9 1 0 174 78O i35 72 0 02261
- CL, C — io o/o 1 009
- X O 1> 3 27 3 041 » » » 0 02264
- O
- U 'U A acid, su’fur. i o/o détonant 3 80 3 534 0 174 33o 57 42 0 06162
- C/3 1 014
- « t—l G — io o/o >3 3 75 3 4S8 » 33 1 >3 0 06174
- B acid, sulfur. i o/o détonant 3 82 3 553 0 174 1020 177 48 0 02002
- C/3 O C — io o/o 35 » 3) » >» 33 33
- U c O B acid, sulfur. i o/o détonant 3 69 3 432 0 174 540 93 96 0 o365i
- U. *<u 1 001
- Q- * C — i o o/o » 3 695 3 436 » >3 )) 0 o3655
- jU
- <u B acid, sulfur. i o/o détonant 3 52 3 274 0 174 3oo 52 2 0 06292
- 1 011
- «/> e G — 20 o/o » 3 48 3 236 » » » 0 0G200
- S B acid, sulfur. i o/o détonant 3 23 3 004 0 174 270 46 98 0 06391 1 006
- C — 20 o/o » 3 21 2 985 » >3 33 0 oG35i
- U '43 B acid, sulfur. i o/o détonant 3 64 3 385 0 174 1980 344 5 0 00983
- eu x 1 oo3
- 'b C ac. phosph. 40/0 » 3 Gi 3 375 » >3 » 0 00980
- O
- *43 B acid, sulfur. t o/o détonant 4 01 3 729 0 174 36o 62 G4 0 00950
- C/3 1 oo5
- U > C ac. phosph. 4°/° » 3 99 3711 >3 » » 0 05920
- tuer les recherches dont les résultats sont inscrits aux tableaux III et IV.
- Ces instruments étaient de même construction;
- la capacité des ampoules et les dimensions des degrés de l’échelle correspondant à un même volume seules différaient.
- p.55 - vue 57/624
-
-
-
- 56 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les volumes minima qui pouvaient être mesurés avec une approximation de 1/400 étaient pour chaque appareil :
- Volume minimum
- Voltamètres A....... 1,8 c. nr5
- — B....... 0,9 —
- — C....... 0,45 —
- Remarques relatives aux liquides adoptés pour le voltamètre étalon
- i° Il résulte des expériences dont les résultats sont indiqués au tableau III, qu’avec une solution contenant 1 0/0 d'acide sulfurique, les indi-
- cations de l'appareil restent identiques à elle-même pour des intensités du courant qui le traverse variant entre 0,00369 ampère pour l'intensité minimum et 0,557 ampère pour l'intensité maximum; l’instrument qui servait de terme de comparaison était un galvanomètre Deprez proportionnel, shunté ou non, comme l’indique la colonne 1, et dont l’aiguille marquait des variations oscillant entre 9,65 et 60 degrés.
- Il était disposé en tension avec le voltamètre A; de l’intensité calculée au moyen de ce dernier appareil par la formule (2) et du degré de la déviation, on tirait la constante galvanométrique inscrite dans la dernière colonne; on voit que tous les résultats sont très concordants. Cesexpé-
- TABLEAU V
- VOLUME TEMPS INTENSITÉ MAXIMUM VOLUME TEMPS INTENSITÉ MINIMUM
- VOLTAMÈT. maximum ramené à zéro minimum gaz dégagés minimum ramené à zéro maximum gaz dégagés
- v0 0 Mélange détonant Hydrogène Oxy gène V0 • 0 Mélange détonant Hydrogène Oxygène
- c. c. H A A A C. c. - A A A
- A 5 3 I 30 0 3o5 0 457 0 914 1 8 2000 0 co5i7 0 00775 0 0155
- B ï3 4 » 0 770 i i56 2 3l I O 9 » 0 00258 0 oo388 0 00775
- C 3 5 » O 200 0 3oo 0 600 0 45 » 0 ooi3o 0 00194 0 oo388
- riences ont été faites au mois de décembre 1884.
- Recommencées aujourd'hui avec le voltamètre G, le plus sensible, la concordance serait plus grande encore.
- Il n’est pas nécessaire que le galvanomètre soit proportionnel; il suffit de donner à l’aiguille une déviation constante, 3o degrés, par exemple, et de shunter le galvanomètre avec des résistances de plus en plus faibles, afin que cette déviation correspond à des intensités de plus en plus grandes dans le voltamètre, jusqu’à un maximum de o,5 ampère; on trouverait, quelle que soit l'intensité de circulation dans l’électrolyte, continuellement la même constante galvanométrique.
- Pour des solutions acides plus concentrées et des intensités de circulation plus grandes, on constate des pertes de différents ordres, les premières provenant de la formation d'ozone, d’eau
- oxygénée, d’acide persulfurique, lorsque l’électrolyte est formée d’une solution d’acide sulfurique, et la seconde, due à la réduction par l’hydrogène naissant d’une partie de ces composés suroxydés.
- 20 Le liquide qui emplit les tubes tf n’est autre chose que de l’eau distillée saturée d’hydrogène et d'oxygène à la température du laboratoire pendant l’expérience ; j’emploie de l’eau de préférence au mercure pour plusieurs raisons.
- J lorsqu’on ramène le liquide mesureur au même niveau au moyen du robinet R3, afin que le volume de gaz dégagé V, soit à la pression atmosphérique, l’attention que l’on porte à exécuter, cette opération doit être moins bien soutenue avec de l’eau qu’avec du mercure.
- L’erreur dans la pression H de la formule (3), provenant d’une différence de niveau égale à un
- p.56 - vue 58/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ !>7
- ---— --— 1 —
- demï-millimère dans le tube t\ est en effet négligeable avec l'eau, tandis qu’elle est appréciable lorsqu’on emploie le mercure.
- Enfin avec ce dernier liquide, le terme h devrait changer, pour une température donnée, suivant la composition de l'électrolyte, tandis qu’avec l’eau h est donnée par les tables de tension delà vapeur d’eau, quelle que soit la concentration de l’acide. Le tableau IV donne les résultats d’expériences sur les voltamètres ABC mis deux à deux en tension.
- La première série démontre que les volumes d’oxygène et d'hydrogène dégagés dans un des voltamètres correspondent aux volumes du mélange détonant dégagé dans l’autre.
- Les autres séries permettent de conclure que, pour des intensités ne dépassant pas o,oô ampères, les indications des appareils contenant des proportions d’acide sulfurique variant entre i o/o et 20 0/0 restent identiques à eux-mèmes. Nous savons par le tableau III qu’avec une solution de
- d’acide sulfurique, on peut pousser l’intensité jusqu’à o,5 ampère.
- Les résultats contenus dans le tableau IV con-fi ment ce que nous disions relativement au choix de l’eau pour le liquide mesureur.
- Il résulte, en raison de ces études préliminaires, qu’avec l’appareil que nous venons de décrire, on peut obtenir des déterminations d’intensité variant entre 0,001 ampère et o,5 ampère avec une approximation égale à de la grandeur mesurée,
- en prenant pour base de la méthode l’équivalent électrochimique de l’eau; or, nous savons que la détermination de cet équivalent a été faite à plusieurs reprises, avec beaucoup de soins, par des physiciens qui, comme Weber, Mascart, Kohl-rausch, Rayleigh, font autorité en la matière, et que les résultats obtenus se sont trouvés assez concordants, pour qu’on puisse adopter indifféremment le chiffre de chacun des savants qui ont étudié cette question.
- Adolphe Minet
- NOUVEAUX
- ÉLECTROMÈTRES a QUADRANTS
- APÉRIODIQUES ()
- DESCRIPTION DE l’ÉLECTROMETRE APERIODIQUE
- Après ces préliminaires, nous procédons à la description du nouvel électromètre de MM. Curie (3).
- Ces électromètres sont unifilaires ; le fil de suspension est en platine et a un diamètre de i/5ode millimètre ; c’est le fil le plus fin qu'on trouve dans le commerce comme fil tréfilé directement.
- FJG. 1
- On trouve du fil à la Wollaston jusqu’à i/ioo de millitre, niais ce fil ne peut pas convenir pour cet usage.
- L’aiguille (fig. i) e»t en aluminium laminé très mince; l’épaisseur est d’environ 1/40 de millimètre; à cette aiguille est attaché un petit miroir très léger, d’un poids qui varie de 12 à 20 milligrammes. On trouve des petits miroirs (3) qui donnent d’assez bonnes images et dont le poids n’excède pas le poids indiqué.
- Les secteurs sont supportés par des supports d’ébonite : on a trouvé, en effet, que convenablement desséché l’ébonite isole bien mieux que le verre, ou plutôt qu’avec le verre, pour obtenir
- (!) Voir La Lumière Electrique, t. XXI!, p,
- (2) Ces électromètres sont construits par M. Bourbeuse qui en avait déjà exposé un modèle à l’exposition d elec^ Incité à l’Observatoire, à Pâques, en i8S5.
- (3) Ces petits miroirs sont construits par M, Werlcin:
- p.57 - vue 59/624
-
-
-
- 58
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- un bon isolement, il faut une atmosphère beaucoup plus sèche qu’avec l’ébonite.
- Ces secteurs sont en acier aimanté et on peut se demander ici comment il faudrait les aimanter, pour obtenir le plus fort amortissement.
- Nous avons vu par ce qui précède qu’on ne peut pas traiter ce problème d’une manière générale, et nous croyons qu’en ces sortes de questions l’expérience est le meilleur guide.
- M. Curie aimante les secteurs comme la figure ci-contre l’indique(fig. 2). Avec le dispositif adopté, on obtient (avec un fil de i/5o de millimètre) sinon le mouvement absolument apériodique, du moins un amortissement tout à fait suffisant dans la pratique.
- La figure 3, montre l’aspect général de l’appareil : l’enveloppe est en cuivre; on peut enlever
- déplacement ; on voit, en outre, que ce déplacement ne change pas de sens, lorsqu’on intervertit les pôles de la pile de charge. On peut tourner
- FIG. 2
- com plètement cette enveloppe, ce qui permet de régler l’électromètre très facilement.
- Comme la capacité de l’aiguille est très faible, on peut se servir avec avantage de cet appareil pour des expériences sur les capacités des corps.
- Nous allons dire maintenant quelques mots sur la manière d’installer l’instrument.
- On enlève la cage et, à l’aide des vis calantes, on place l’appareil dans une position bien horizontale; l’aiguille doit être alors parfaitement centrée, par rapport aux secteurs. Puis, on tourne l’appareil de telle façon que le miroir se trouve en face de l’échelle, soit transparente soit opaque; lorsque l’image est au zéro, il faut que l’aiguille se trouve dans une position symétrique, par rapport aux secteurs.
- Pour régler l’instrument, on commence par mettre les secteurs en communication avec la terre et on charge l’aiguille à l’aide d’une pile d’une vingtaine de petits éléments dont le pôle libre est en communication avec la terre.
- Il faut que, dans ces conditions, l’image ne bouge pas ; ordinairement, on constate un certain
- FIG. 3
- alors légèrement le'bouton qui se trouve en bas de la cage ; ce bouton qu’on ne voit pas sur la figure correspond à l’une des paires de secteurs. Ce mouvement fait déplacer une des paires des secteurs et, si cela ne suffit pas pour obtenir un bon réglage, on approche ou on éloigne à la main un des secteurs ce qui diminue l’action sur
- p.58 - vue 60/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5g
- l’aiguille. Il faut écarter le secteur vers lequel l’aiguille se meut ou rapprocher le secteur opposé.
- Ayant obtenu ainsi l'immobilité de l’aiguille, quelle que soit sa charge, on peut considérer l’électromètre comme étant bien réglé.
- Si on charge alors une des paires des secteurs par le pôle positif d’une pile, d’un élément Daniell par exemple, et l’autre paire de secteurs par le pôle négatif, on constate une déviation qui doit être d’environ 10 centimètres, l’échelle étant placée à environ i mètre. En intervertissant soit les pôles de la pile de charge, soit les pôles de la pile d’essai, il faut que la déviation se produise en sens contraire, mais qu’elle reste égale à la valeur absolue.
- Remarque relative au miroir. — A propos de ces petits miroirs légers, M. Curie m’a communiqué l’observation suivante :
- La distance focale dépend de l’humidité qui règne dans la cage. Cette distance augmente avec l'humidité ; on a ainsi un moyen très simple pour constater l’état de sécheresse de l’air de la cage : si l’image est trouble, on est sûr que l’air est encore humide. Ce phénomène, que M. Curie a étudié avec soin, est très constant.
- Nous citerons par exemple le cas d’un petit miroir dont le rayon de courbure variait de 75 à 100 centimètres lorsque l’on passait d’une atmosphère saturée d’humidité à une atmosphère parfaitement sèche.
- La variation de courbure est voisine d’être proportionnelle à la variation d’état hygrométrique. Lorsque l’on dessèche assez rapidement le miroir, le rayon de courbure augmente rapidement et dépasse la valeur correspondant à la position d’équilibre sous le nouvel état hygrométrique, puis il revient lentement à sa valeur normale.
- C’est du côté de l’argenture que le petit miroir est influencé; en plaçant le miroir dans un tube, de telle façon qu’il divise celui-ci comme une cloison en deux chambres distinctes qui peuvent être séparément desséchées ou humidifiées, on remarque que c'est seulement du côté de l’argenture que les variations d’état hygrométrique produisent de l’effet. Lorsque l’on argente le miroir tout est humide, en se desséchant, l’argenture se contracte et le rayon de courbure augmente, tel est probablement le mécanisme du phénomène. Quand le miroir a longtemps séjourné dans l’air
- très humide, il suffit souvent de le dessécher brusquement pour voir l’argenture se craqueler puis se séparer en écailles.
- Le vernissage de l’argenture semble augmenter encore les variations de courbure dues à l’humidité.
- M. Samuel m’a communiqué que le même fait a été observé au bureau des mesures de la maison Preguet. On a constaté notamment que très souvent après une nuit fraîche les images données par les miroirs des galvanomètres sont troubles ; elles reprennent toute leur netteté lorque l’humidité s’est dissipée.
- Cette influence qui constituait un inconvénient au point de vue des mesures a été écartée par un montage convenable des miroirs.
- En dehors des constantes de l’appareil et des mesure ordinaires, on peut effectuer, avec l’élec-
- FIG. 4
- tromètre, certaines déterminations qui nous ont été indiquées par M. Curie, et que nous croyons intéressant de publier ici.
- Comme pour ces déterminations, on se sert ues propriétés électriques du quartz, nous allons d’abord entrer dans quelques détails relativement à ces propriétés.
- Quarts piézoélectrique. — MM. Curie ont réalisé un appareil qui est un complément très utile de l’électromètre. Cet instrument se compose essentiellement d’une lame de quartz dont les 2 faces sont parallèles à l’axe optique et perpendiculaires à l’un des axes binaires horizontaux du cristal. Lorsque l’on fait subir à cette lame une traction convenable, ses deux faces se recouvrent d’électricité de noms contraires.
- La figure 4 représente une section droite du prisme hexagonal formé par les faces latérales d’un cristal de quartz. Pour bien montrer la position de la lame dans le cristal, nous avons supposé qu’elle était encore englobée dans la masse et nous avons.figuré de même sa section ABCD.
- p.59 - vue 61/624
-
-
-
- 6o
- LA LUmlÈRE ÉLECTRIQUE
- Lu lame a la forme d’un parallélipipède aplati : son épaisseur BC est parallèle à l’axe binaire horizontal MN ; sa longueur AB est la direction suivant laquelle il faut exercer la traction pour provoquer le dégagement d’électricité ; sa largeur est parallèle à l’axe optique et perpendiculaire au plan de la figure 4.
- La figuré 5 représente la lame ABEF vue de face: La longueur AB est verticale, l’axe optique BF est horizontal ; les deux faces sont recouvertes de feuilles d’étain qui servent à recueillir l’électricité ; les extrémités sont mastiquées entre des lames d’étain épais G et H (1/2 millimètre d’épaisseur) qui sont utilisées pour exercer la traction ; un petit espace non recouvert empêche • l’électricité recueillie sur les faces de
- s’échapper par les étains servant à transmettre la traction.
- La figure 6 représente la lame toute montée dans la cage qui sert à la maintenir desséchée et à l’abriter des influencesélectriques extérieures. Le plateau qui se trouve au-dessous permet d’exercer directement des tractions avec des poids.
- L’instrument se comporte exactement comme un condensateur qui jouirait de la propriété de se charger lui-même lorsqu’on lui fait subir une traction.
- La quantité d’électricité recueillie sur chaque face est proportionnelle à la traction; elle est de plus proportionnelle à la longueur de l’étain qui recouvre la lame, et en raison inverse de l’épaisseur. Pour avoir un instrument sensible, il faut donc prendre une lame longue et peu épaisse. La, troisième dimension parallèle à l’axe optique est indifférente au point de vue de la sensibilité, mais il est préférable de l’avoir assez grande afin de faire supporter sans danger de rupture des tractions de plusieurs kilogrammes. Si le rapport de la longueur à l’épaisseur était égal à 1, l'instrument, donnerait c,o63 unités électrostatiques d’électricité (') pour 1 kilogramme de traction. Il est
- ï*
- H
- FIG. 5
- (') Une unité électrostatique d’électricité (C. G. S.) vaut
- -----—— unité électromagnétique d'électricité (C. G. S) ou
- ’i x iolu
- ----.*- mitroeoulombi G’estàeause de la petitesse de ce
- i> x 1 os'
- facile de se procurer des lames dans lesquelles le rapport de la longueur à l’épaisseur soit de 16 ou de 80 et qui donnent par conséquent une unité ou cinq unités par kilogramme de traction. Telle lame sensible au 1/2 gramme à l’électro-mètre peut sans inconvénient supporter des tractions supérieures à 3 kilogrammes ; l’étendue de l’échelle comporte alore 10000 divisions. Le quartz piézoélectrique constitue un étalon d’é-
- F1G. 0
- lectricité à peu près parfait, le quartz reste toujours semblable à lui-même, la proportionnalité des charges électriques aux tractions est rigoureuse; enfin, pour des températures comprises entre 6 et 3o degrés, la constante de l’instrument 11e varie pas. Le seul reproche qu’on puisse faire à cet étalon, c’est de 11e pouvoir être employé qu’avec l’électromètre. Quand le quartz piézoélectrique est employé, l’électromètre fonctionne seulement comme électroscope. Nous verrons
- nombre qu'on ne peut employer cet étalon de quantité d’électricité qu’avec l’électromètrei
- p.60 - vue 62/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 61
- plus loin des exemples de mesures effectuées avec cet instrument. Signalons ici seulement l’application a la mesure des conductibilités des corps mauvais conducteurs, en compensant exactement'l’électricité qui les traverse, à l’aide du dégagement provoqué sur le quartz électrique par un écoulement de mercure. Le tube qui sert à cet écoulement de mercure se voit dans la figure.
- Constantes de V électromètre.— On peut d’abord déterminer les constantes de l’appareil.
- L’expérience fournit la durée d’une oscillation T et le décrément logarithmique X en supposant, bien entendu, que le mouvement est oscillatoire, ce qui donne
- i A _ ). . > _ T _ k- + 't ~
- a “ 2 Emr* “* T “ ïmr* T*
- Ainsi, pour déterminer les trois quantités üwr2, A et t on a deux équations. Il faut donc déterminer directement une de ces quantités.
- Moment d'inertie,— On choisira pour cela le moment d’inertie qu’on peut calculer d’après la forme géométrique de l'aiguille, ou bien on fera osciller l’aiguille additionnée de deux toutes petites masses, ce qui fournit une nouvelle relation entre les trois quantités et ce qui permet de les déterminer séparément.
- Ces différentes mesures sont assez délicates, mais leur exécution ne présente aucune difficulté sérieuse.
- Pour ces déterminations, on exprime toutes les mesures en unités absolues C. G. S. Quant aux dimensions, on a
- T = M L2 T-2 2S m r2 = M L- A = M L- T - *
- Détermination de t, couple de torsion pour une déviation égale à i. — Connaissant le moment d’inertie de l’aiguille à l’aide d’une des méthodes indiquées, on mesure en outre le décrément logarithmique X et la durée T de la période.
- Avec ces trois données, on peut calculer le couple de torsion t correspondant à une dévia-ion égale h i (arc 57°).
- Détermination d'un potentiel en valeur absolue. — Le couple t peut, a son tour, servir à déterminer un potentiel en valeur absolue.
- La formule qui donne la déviation est
- »-ï.(v,-v,) (v.-S-î-S)
- dans laquelle
- y est capacité vie l’unité d’angle de l'aiguille ;
- V, et Va potentiels des secteurs ;
- V:i potentiel de l’aiguille.
- Si
- V2 = V3 = o on a 0 = - Vi-
- T
- Détermination de y (capacité de l’unité d’angle de l’aiguille). — y peut se calculer géométriquement.
- On a, en effet
- 2 r2
- Y =----
- 4ne
- formule dans laquelle r est le rayon de l’aiguille, e la distance des secteurs.
- Il vaut mieux déterminer y expérimentalement : on peut se servir pour cela d’un quartz piézoélectrique qui jouit de la propriété de donner par traction une quantité d'électricité rigoureusement proportionnelle h la grandeur de l’effort. On se sert de poids pour produire la traction.
- Pour procéder à cette détermination, on opère comme suit :
- i° On charge l’aiguille avec une pile donnant un potentiel V inconnu; les secteurs n° 2 sont à terre, et les secteurs n° 1 isolés communiquent avec le quartz électrique. Le potentiel des secteurs n° 1 est alors différent d e 0, mais on le ramène à la valeur o, à l’aide d’un poids p sur le quartz; l’aiguille revient alors au 0;
- 20 On recommence l’opération, après avoir dérangé l’aiguille d’un angle 0', en tournant le bouton du haut de l’électromètre ; soit p' le poids compensateur sur le quartz ; p — p correspond à une quantité d’électricité y V 0'.
- Si le bouton d’en haut de l’électromètre était muni d’une graduation, il vaudrait mieux ne faire qu’une seule opération : aujieu de (i°) et (20); charger d’abord l’aiguille, tous les secteurs étant à terre, puis isoler les secteurs, tourner le bouton de l'angle 0' et ramener l’image avec le quartz à une distance correspondant à l’angb 0' de sa position primitive ;
- 3° Il faut connaître, par une expérience spéciale, quel poids tc est nécessaire sur le quartz, pour
- p.61 - vue 63/624
-
-
-
- Ô2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- charger une capacité connue eau potentiel V. On se sert, pour cela, de l’électromètre fonctionnant comme électroscope. On peut prendre, pour c, un condensateur à plateau, avec anneau de garde, de capacité connue. On charge le plateau avec la pile au potentiel V, l’anneau de garde étant à terre et la portion centrale du condensateur communiquant avec le quartz et l’électromètre ; on compense l’effet produit avec la charge it placée sur le quartz, en ramenant au potentiel o la partie centrale.
- On a donc finalement
- v = - P' ~P 1 0' it
- On peut ensuite calculer un potentiel V, en valeur absolue par la formule
- 0 = ^Vi2 T
- P.-H. Ledeboer
- (A suivre)
- INSTALLATION PRATIQUK
- DES ACCUMULATEURS O
- Action régulatrice
- Comme nous l’avons déjà vu, les accumulateurs peuvent servir comme régulateurs de courant.
- On peut, dans ce cas, relier les machines en tension ou ‘en quantité avec les accumulateurs pour l’alimentation des lampes.
- Quand ils sont placés en tension sur le circuit de la machine et des lampes, les accumulateurs ne peuvent se décharger dans la machine. Un autre avantage du groupement en tension avec la machine est de n’exiger qu’un nombre d’éléments moitié moindre pour fournir la f é. m. nécessaire aux lampes.
- Dans toutes les installations où la machine électrique est commandée par un moteur irrégulier,
- (i) Voir La Lumière Electrique du 2 octobre 1886.
- moteur à vapeur, à gaz ou à eau, on se sert d’accumulateurs pour régulariser le débit du courant dans le circuit.
- Dans le cas du groupement en quantité, la dynamo, la batterie d’accumulateurs et les lampes sont reliées comme l’indique la figure 1.
- Dans le cas du groupement en tension, la dynamo, la batterie et les lampes sont reliées comme l’indique la figure 2.
- Capacité
- Les chiffres relatifs à la capacité indiqués par les constructeurs sont tous les mêmes; 14 Capacité des différents accumulateurs varié de 6 à 8 ampères-heures par kilogramme de matière Utile.
- En comptant sur 6 ampères-heures par kilo, on a une capacité minimum. .
- La production d’un cheval-heure au mbyen d’accumulateurs exige un poids de 80 à ioo kilos, poids du liquide et du récipient comprië.
- Rendement
- Les accumulateurs ne prennent pas: todte la charge qui leur est fournie par la machine;électrique; ils ne conservent pas toute i’énérgie électrique qu’ils ont prise, des décharges se produisant sans cesse pendant la charge, pendant le repos, pendant la décharge.
- Ces pertes t’ennent à plusieurs causes ; actions locales entre le liquide et les plaques, décharge de l'accumulateur sur lui-même par contact accidentel entre les plaques, dérivations ou pertes à la terre.
- Il en résulte que la quantité d’électricité restituée est plus faible que celle fournie.
- De nombreuses expériences, qui ne sont pas toutes très concordantes, ont été faites pour connaître le rendement des accumulateurs.
- Industriellement, on ne saurait compter sur un rendement utile supérieur à 60 à 70 0/0 de l’électricité accumulée.
- Dans le cas d’un éclairage avec emploi continuel d’accumulateurs, le travail réellement utilisé est de 40 à 45 0/0 du travail dépensé sur l’arbre de la dynamo.
- L’emploi des accumulateurs nécessite, en effet, les transformations suivantes :
- i° Transformation du travail moteur en électricité;
- p.62 - vue 64/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 63
- 2° Charge des accumulateurs ;
- 3° Décharge des accumulateurs.
- Un rendement médiocre est la conséquence de toutes ces transformations.
- Les accumulateurs sont d’un prix d’achat et d’entretien beaucoup trop élevé pour les avantages qu’offre leur emploi; il faudra donc, autant que possible les éviter dans les installations de lumière électrique, la dépense d’achat d’une batterie d’accumulateurs atteignant très vite un prix élevé pour une installation de quelque importance.
- Là où il est inévitable de se servir d’accumulateurs, il faut employer des lampes demandant une f. é. m. restreinte, pour diminuer le nombre d’éléments. Les frais d’entretien, les causes d’embarras, les manipulations et les chances de services défectueux étant moins grands.
- On trouve dans le commerce des lampes spé-
- Machme.
- 0 0 0
- FIG. I
- suffisante pour ne plus être, dans bien des cas, un obstacle insurmontable.
- Durée
- La durée des accumulateurs dépend, comme c’est le cas de tous les autres appareils, du service qu’on leur demande.
- Si on les emploie journellement, la désagrégation des plaques positives a lieu assez vite. Ainsi, dans quelques installations de lumière électrique avec accumulateurs, les plaques positives ont dû, avec une marche journalière, être changées au moins tous les six mois.
- Le prix de remplacement de ces plaques et la remise à neuf des accumulateurs atteignent au moins le quart du prix d’achat, même en revendant le vieux plomb.
- Pour obtenir une bonne durée des accumulateurs et un meilleur rendement, les chiffres indi-
- Bàtterie cl'âccumulateurs
- Machine
- ciales pour accumulateurs ne demandant que 23 à 28 volts de f. é. m. aux bornes. Elles nécessitent donc l’emploi de i5 accumulateurs au plus.
- Il est vrai qu’avec une f.é.m. faible, les lampes exigent, à lumière égale, une plus grande intensité de courant; la canalisation augmente donc en proportion. Mais l’augmentation dans les frais de premier établissement de la canalisation est largement compensée par les frais moindres d’entretien et par la plus grande sécurité dans le service de l’éclairage.
- On fabrique, depuis quelque temps, de nouvelles lampes très économiques. Un cheval de force permet d’alimenter 20 lampes de 10 bougies ou 10 lampes de 20 bougies.
- Avec le même poids d’accumulateurs, et par suite avec les mêmes dépenses de premier établissement et de charge, on a le moyen d’augmenter de 75 à 100 0/0, soit le nombre des lampes en service, soit la durée de l’éclairage. Le prix de revient de ,1’heure-lampj avec les accumulateurs subit donc, de ce seul fait, une réduction
- qués par les constructeurs ne doivent jamais être dépassés, à la charge comme h la décharge, sous peine de s’exposer à une détérioration très rapide des plaques positives.
- Dans les batteries d’accumulateurs, quelques éléments se détériorent toujours plus rapidement que les autres ; leurs plaques' se gondolent, brûlent, etc. (Nous indiquons plus loin le moyen de les remettre en état.) Il faut donc toujours avoir quelques éléments de réserve pour remplacer les éléments défectueux.
- Quand les accumulateurs ne sont pas transportés et restent toujours à la même place, leur durée s’accroît sensiblement, car ils ne subissent aucun choc capable de rapprocher les plaques entre elles, et de nature à produire des fuites du récipient, ou la chute du minium ou de tout autre corps étranger. Dans le cas d’un camionnage souvent renouvelé des accumulateurs, leur durée, par ce seul fait, se trouve de beaucoup abrégée.
- [A suivre)
- J.-P, Anney
- p.63 - vue 65/624
-
-
-
- 64
- LA LUMIÈRE ÊLÈCtRÏQÜË
- LES
- RÉGULATEURS ÉLECTRIQUES G
- L’appareil de M. Axel Tengwall a pour objet de prévenir l’emportement des machines marines,
- non seulement quand l’hélice sort de l’eau, mais dans tous les cas, tels qu’un décalage de l'hélice ou une rupture de son arbre; en un mot, il constitue un régulateur de la marche de la machine, en même temps qu’un frein énergique analogue à ceux que nous avons décrits dans La Lumière Électrique du 3i mai 1884.
- La valve d’étranglement A, (fig. 6, 7 et 8) qui
- MG. I. — SMITH. — FREIN POUR MACHINES MARINES
- FlO
- FIG. 2.
- SMITH.
- FREIN POUR MACHINES MARINES
- ouvre plus ou moins l’admission de la vapeur à la machine du navire, est commandée par un
- (r) La Lumière Electrique, 24 mai 1884, 17 janvier, 4, ir, 18 avril, 2 mai et 21 novembre 1885.
- cylindre a vapeur s, dont le tiroir est actionné, au moyen des deux électro-aimants H0 H2, par un mécanisme D m «, disposé de façon qu’il ouvre ou ferme la valve A, suivant que les armatures I,, I2 s’abaissent ou s’élèvent de part et d’autre
- p.64 - vue 66/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÊLEC TRICITÉ
- 65
- de leur position moyenne. La tige du tiroir est, en outre, reliée au levier p, qui commande la valve A, par un renvoi de servo-moteur p o, qui ramène progressivement le tiroir h sa position primitive, à mesure que le piston r se déplace, et l’y maintient en même temps qu’il immobilise le piston r, après un parcours proportionnel au déplacement des armatures (').
- Les électros H, H2 sont reliés à deux commutateurs agissant l’un- en fonction de l’immersion de l’hélice et l'autre en fonction de la vitesse de rotation de son arbre.
- Le premier de ces commutateurs, y, monte ou descend sous l'impulsion du piston N, soumis
- par M à la pression de l’eau, à l’arrière du navire. Lorsque l’hélice sort de l’eau et que cette pression s’abaisse'au-dessous de la limite déterminée paj le ressort d, à vis de réglage.e, le commutateur/* descend et ferme, par les touches et c, le courant de la pile V sur l’électro H,; puis, si l’émersion de l’hélice continue, sur le second clectro H2, par aK a2 c, de manière à prolonger l’étranglement de la valve A.
- Le second commutateur, T, consiste dans un étrier U, entraîné par l’axe Q avec l’arbre de l'hélice; il s’écarte plus ou moins de sa position moyenne sous l’influence combinée de la force centrifuge de sa masse T et de la tension
- du ressort W. Lorsque la vitesse augmente, le courant de la pile V pa*se à l’électro-aimant H3 par les contacts l et k et les balais i2.
- On peut d’ailleurs multiplier les contacts successifs a, a2...., k{ Ato._, et le nombre des électros
- correspondants, de façon à augmenter autant qu’on le veut l’étendue de la régularisation.
- Le ressort G est réglé de façon à ramener le tiroir dans sa position moyenne dès que le cou rant cesse de traverser les électro-aimants, et les
- (*) Au sujet des manoeuvres par scrvo-moteursy voir, dans la Revue générale des Chemins de fer d'août 1882, tnon article sur les « changements de marche à vapeur»’»
- mouvements de la valve A sont, en outre, déterminés en fonction de ceux des armatures par le jeu des étriers L, L.,, ajustés au moyen des vis K,Kâ.
- L’appareil de M. Tengvall"réalise donc en principe, d'une façon complète et par des dispositions théoriquement fort simples, le problème de la régularisation et du désemportement {anti racing) des machines marines p*j.
- L’appareil de M. G. A. Smith n’agit, au contraire que comme un frein. Le flotteur m, (fig. 1
- (2) La Lumière électrique du 3i mai 1884, page 323»
- p.65 - vue 67/624
-
-
-
- éô
- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et 2) qui suit l’immersion de l’hélice, met en déri- solénoïde B, en dérivation sur le circuit, dimi-vation sur le circuitde la dynamoDl’uneourautre nue; le ressort G attire l'armature D et appuie des dynamoè régula-
- risatrices, e ou e, suivant que son bras p ferme ce circuit sur q ou sur q\ Le quadrant gj relié par h à la valve d’étranglement ou à son tiroir moteur, tourne ainsi dans un sens ou dans l’autre, suivant qu’il est commandé par l’un ou l’autre des pignons y7 ou /”, entraînés dans la rotation des dynamos e ou e. La dynamo D peut, bien entendu, servir à d’autres usages, pourvu que sa polarité reste invariable.
- Le système de M. F. Jonnson s’applique exclusivement à la régularisation des moteurs actionnant des dynamos dont la vitesse doit varier de façon à maintenir l’intensité du courant constante dans le circuit qu’elles alimentent; il se compose de deux parties : un avertisseur et le régulateur proprement dit.
- L’avertisseur est renfermé dans une boîte dont le couvercle S est représenté rabattu surles figures 9, 10 et 11. Lorsque
- FIG. 6, 7 ET 8. — AXEL TENGWALL. — RÉGULATEUR ET FREIN POUR MACHINES MARINES
- la résistance du circuit diminue, par exemple par 1 les leviers F et E sur les contacts extérieurs H l’addition de nouvelles lampes, l’attraction du et L. Il s’établit ainsi, par EH LF, une dériva-
- p.66 - vue 68/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 67
- tion à travers la sonnerie U et les électros M, dont i’armature N, attirée à droite de sa position
- moyenne, fait pivoter le disque Q de façon qu’il présente sa face rouge devant le trou T du cou-
- vercle de la boîte. Lorsque la résistance du circuit augmente, l’armature D s’abaisse en appuyant les
- leviers F E sur les contacts intérieurs I et K, de sorte que la dérivation traverse les électros M en sens contraire du courant précédent ; l'armature N fait alors tourner le disque Q de façon qu’il présente sa face bleue à l’ouverture T.
- En temps normal, les leviers EF et l’armai ure N occupant les positions indiquées sur la figure 8 le disque se présente de profil, et la sonnerie U ne marche pas.
- Le régulateur proprement dit consiste (fig. 3, 4 et 5) en une machine magnéto-électrique dont les bras opposés de l’armature sont reliés respectivement une paire F F au commutateur c, l’aiure F' F' au commutateur G. Les lames de ces collecteurs sont croisés à angle droit de sorte qu’un courant admis par la borneM parcourt successivement les deux paires de bobines de l'armature suivant le circuit CF LKF'T, et la fait tourner dans un sens ou dans l’autre, suivant la direction du courant. 11 suffira donc, pour que cet électromoteur puisse régulariser la vitesse de
- p.67 - vue 69/624
-
-
-
- 68
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- la machine motrice, de l’intercaller en X (fig. 2) dans le circuit de l’avertisseur et de lui faire commander par un pignon N l’admission de la vapeur.
- Gustave Richard
- LA
- MACHINE ÉLECTRIQUE
- AU SIÈCLE DERNIER
- Les appareils que nous employons de nos jours, pour engendrer l’électricité à haut potentiel, peuvent se diviser en trois grandes classes principales:
- i° Les machines à frottement, dans lesquelles un corps quelconque, isolant, est électrisé par son frottement sur un autre corps et dont l’électricité est recueillie par un conducteur isolé. Le type le plus connu est la machine de Ramsden, ou machine à plateau.
- 20 Les machines à influence, qui mettent à contribution une faible charge électrostatique primitive, pour obtenir de grandes quantités d’électricité. Telles sont: les machines de Holtz, le replenisher de Thomson.
- 3° Les transformateurs, qui ont recours à l'électricité de la pile, pour obtenir des effets semblables à ceux que donnaient les anciennes machines. De ce genre sont les bobines d’induction, les batteries secondaires et la machine rhéostatique de M. Gaston Planté.
- Nous nous proposons, dans cette étude, de retracer la naissance et l’histoire des divers perfectionnements qui ont amené les appareils de la première classe à leur état actuel.
- Les appareils de la seconde classe, par l’invention de l’électrophore faite indépendamment, en 1762, par Wilke à Stockholm, et en 1775 par Volta à Corne, par la construction des duplicateurs ou électrophores tournants de Bennet, Cavallo, Bohnenberger, Darwin, Nicholson, ont bien pris naissance au siècle dernier, mais, malgré le succès qui les accueillit à l’origine, ils n’ont pas, sauf
- l’électrophore, tardé à être abandonnés. Nous ne nous en occuperons pas.
- Quant aux appareils de la troisième classe, leur origine toute récente les met hors de notre sujet.
- Comme nous l’avons déjà vu dans une précédente notice (1), c'est à Otto de Guericke que revient l’honneur d’avoir construit la première machine électrique.
- La date à laquelle remonte cette invention n’est pas certaine ; aucun document exact ne la relate, et ce n’est que par déduction que l’on parvient à la fixer à peu près vers i632 ou 1638.
- Si, en effet, ses « Expérimenta » n’ont été publiés qu’en 1672, il faudrait bien se garder de fixer cette date comme étant celle de la construction des appareils qui y sont décrits, car, non-seulement le manuscrit était composé dix ans avant d’être imprimé, mais l’âge avancé d’Otto de Guericke (il était né à Magdebourg le 20 novembre 1602) recule nécessairement cette date.
- Plusieurs auteurs ont voulu la fixera i65o, mais cette date est nécessairement fausse, Otto de Gue-ricke ayant été absent de Magdebourg depuis le 17 juillet 1649 jusqu’en mars 165 1.
- Il est, d’autre part, certain que la date de scs expériences sur l’électricité est antérieure à celle de ses expériences sur le vide (lesquelles remontent au-delà de 1646), car, depuis lors, ses expériences publiques avec les hémisphères, faites à Ratisbonne en i65 3, et la construction de divers autres appareils absorbèrent son temps jusqu’en i663 (2).
- Reprise vers 1700 par Hauskbee, l’idée d’Otto de Guericke fut perfectionnée par la substitution du verre au soufre, et par l’introduction d’un système de transmission de mouvement permettant une plus grande vitesse de rotation et partant un plus grand débit.
- Abandonnée encore par Hauskbee, qui lui préféra un tube de verre frotté à la main, usage (*)
- (*) Voir La Lumière Electrique, i5 avril 1886.
- (2) Gasparis Schotti, S.-J. Technica curiosa, sive mira-bilia artis, publié à Herbipoli (nom latin de Wurtzbourg) en yéû2. Libri X.
- Nous empruntons ces détails à un intéressant essai historiques sur les travaux de Guericke, qui fut publié à Leipzig en i88r, lors de l’Exposition d’électricité de Paris, avec l’autorisation du commissaire allemand à l’exposition, par le D' Hugo Zcrencr, de Magdebourg, à la suite d’une réimpression des principaux articles de l’ouvrage d’Otto de Guericke, ayant trait à l’électricité.
- p.68 - vue 70/624
-
-
-
- 69
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- qui prévalut longtemps elle fut définitivement | reprise vers 1730 par les physiciens allemands,
- FIG. I. — MACHINE DE HAUSEN
- Hausen et Boze, qui en firent voir les avantages Bien que plusieurs auteurs prétendent que ce et déterminèrent son adoption définitive. soit Boze, il nous semble certain que c’est Hausen
- p.69 - vue 71/624
-
-
-
- 7o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui, le premier, reprit la machine d’Hauskbee, telle qu’il l’avaittrouvée décrite dans les Éléments de Physique de S’Gravesande.
- • Sigaud de Lafond est, à ce sujet très explicite ; après avoir décrit les inconvénients des tubes, il dit :
- « Ce fut sans doute, cet inconvénient, la fatigue qu’on éprouve à frotter un tube pendant quelque temps, et la persuasion bien fondée qu’un globe artistement monté devoit produire beaucoup plus d’effet qu’un tube, qui engagèrent, en 1730, M. Boze, célèbre professeur de philosophie, à Wittemberg, à abandonner le tube et à se servir d’un globe de verre. Il ne fut cependant pas le premier qui eut profité de l’idée de M. Hauskbee; M. Hausen,iprofesseur de philosophie à Liepsic, avoit déjà employé cette méthode avec succès » (().
- La description de cette machine fut publiée en 1743 à .Liepsic, par les soins de M. Gottsched, d'après le manuscrit de Hausen. (3) Nous représentons sur la figure 1, empruntée à l’ouvrage original, l’aspect de cette machine.
- Mais, si c’est à Hausen que revient l’honneur d’avoir, le premier, repris le globe, c’est à Boze qu’on doit, par la publication de ses expériences (3), d’avoir déterminé les physiciens à adopter sa machine. Il rendit, par là, un service signalé à la science nouvelle, car cette machine se trouva bientôt dans la main de tous les physiciens ; elle revêtit diverses formes, se perfectionna sans cesse et permit des découvertes impossibles avec un simple tube de verre.
- Par la seule inspection de la machine de Hausen, on comprendra combien était peu commode sa manipulation : trois personnes étaient indispensables pour la faire fonctionner, et la position de l’enfant, porté par les cordons de soie, était peu confortable ; il n’y pouvait rester longtemps, ce qui empêchait les expériences ou nécessitait un grand nombre d’aides,
- Boze imagina de munir sa machine de conducteurs métalliques isolés, qui recueillaient l’électricité dégagée sur le globe et lui servaient ainsi, en quelque sorte, de réservoir.
- (>) Sigaud de la fond. Précis historique et expérimental des phénomènes électriques, in-8°, Paris, 1785.
- (2) Voir Pro/ectus in Historia Electricitatis, Liepsic, 1753.
- (3) Die Elettricitcet nach ihrerEntdeckung undFortgang, etc., Wittemberg, 1744.
- Ce serait donc d’après la définition de la machine électrique, le premier appareil digne de porter ce nom.
- Il se composait d’un globe de verre, creux, traversé de part en part par un axe en fer, et recevant d’un renvoi de mouvement une rapide rotation autour de cet axe ; sur un des diamètres, perpendiculaires à l’axe de fer, on appliquait les mains dont le frottement développait sur le verre une charge positive ; à l’extrémité de ce diamètre, ou en avant, était une tige métallique composée d’un tube en fer blanc, d’un canon de fusil, etc. Elle était tenue à la main par un homme isolé par un gâteau de résine, sur lequel il était monté.
- Boze termina le conducteur, à son extrémité voisine du globe, par un faisceau de fils de cuivre; ce qui, suivant ses observations, facilitait le passage de l’électricité.
- Au lieu de faire porter son conducteur par un homme monté sur un support isolant, il aurait été plus simple, il faut l’avouer, de faire reposer directement le conducteur sur le corps isolant, mais Boze n’y songea pas.
- Le moyen était cependant peu commode; trois hommes étaient toujours nécessaires pour faire marcher cette machine : un pour tourner la manivelle, un pour frotter le globe, un pour tenir le conducteur.
- L’idée une fois venue de se servir d’un conducteur isolé, elle devait bien vite se perfectionner, et Watson 0 nous donne comme très usitée, à Amsterdam principalement, la machine que nous représentons sur la figure 2. Le conducteur y est, cette fois, soutenu par des cordons de soie tendus sur des fourches métalliques F F.
- Des qu’elle fut connue, cette machine fut imitée, comme toutes les choses véritablement bonnes; la forme différait souvent un peu, mais ce n’était que dans les détails. Ainsi, Wolfius se servit d’une machine construite par le célèbre mécanicien Leu-pold, de Leipzig, et qui se composait d’une roue horizontale communiquant son mouvement de rotation à un globe monté sur un axe vertical.
- Winckler, professeur à l’Université de Leipzig,
- (’*) Expériences pour servir à l’explication de la nature et des propriétés de l’électricité, par Guill. Watson; traduit de l’anglais; fait partie d’un « Recueil de Traités sur l’Electricité, traduits de l’anglais et de l’allemand », publié à Paris en, 1748, et dont il compose la 2“ partie<
- p.70 - vue 72/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL D’ÉLEC TRICITÉ
- Tk
- trouvait 5 cette machine pusieurs défauts qu'il énumérait ainsi (*) :
- (c Cette machine (de Hausen) ne laisse pas d'avoir ses imperfections; car, i° l'effet ne réussit pas si la main qu'on applique au globe électrique n’est pas très sèche; 2° on ne peut pas donner assez de frottement au globe, faute de pouvoir tourner aussi rapidement qu’il serait nécessaire; 3° il est trop fatiguant de tourner la roue, et surtout lorsqu’il faut accélérer et augmenter l’effet et le continuer pendant longtemps. »
- Il chercha donc à la perfectionner et la perfectionna en effet, car c’est à lui que l’on doit l’in-
- vention du [coussinet pour remplacer la main :de l’homme dans le frottement du globe.
- Il composa deux machines, l’une pour faire frotter un globe, l’autre pour marcher avec un tube.
- La première est vue de face dans la figure 3, et de côté dans la figure 4.
- Elle se compose d’un cylindre en verre M, maintenu entre deux calottes L, N, et pouvant tourner autour d’un axe muni d’une petite roue à gorge, autour de laquelle s’enroulait une corde W, O.
- Les extrémités de cette corde étaient fixées :
- FIG, 2. — MACHINE EN USAGE VERS 1745
- i° à une verge élastique V, en fer, qui tendait constamment à s’élever ; 20 en A, à une pédale oscillante autour de Y Z.
- Derrière le cylindre, comme on peut le voir dans la figure 4, était un petit appareil composé d’une poupée G I, pouvant se hausser, ou se baisser au besoin et portant à son extrémité supérieure un petit coussinet, garni de cuir, ou de toile et bourré de laine ou d’une autre matière molle.
- Voyons comment fonctionne cette machine:
- Sous l’action de la verge élastique V, le fil
- (*) Essai sut' la nature et les causes de l'électricité, avec une description de deux nouvelles machines à électricité. Compose la iro partie du « Recueil des Traités sur l'Électricité », imprimé à Paris en 1748, et déjà cité*
- W est toujours tendu et la plaque A soulevée. Si avec le pied nous l’abaissons,'le fil W sera entraîné et fera tourner L2, M, N, en même temps qu’il bandera V. Abandonnons l’appareil à lui-même, et la verge V, revenant à sa position première, entraînera le fil et fera tourner de nouveau le cylindre de verre, mais en sens contraire de la première fois.
- Le diamètre de la roue était tel que chaque coup de pédale faisait faire 4 tours au système L, M, N. Le mouvement était alternativement renversé, mais c’était sans inconvénient.
- Winckler obtint ainsi, sans beaucoup de fatigue et sans trop se presser, dit-il, une rotation de 780 tours à la minute, tandis que dans les autres machines la vitesse de 3qo tours à la minute n’était jamais dépassée, .r. ... :::: \;
- p.71 - vue 73/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 72
- 1 Ce tour, à électricité, comme il l’appelle, lui donna de bons résultats, mais il chercha à voir si un tube de verre ne lui en donnerait pas de meilleurs, et il combina la machine suivante, que nous représentons sur la figure 5.
- Le tube E reçoit un mouvement d’oscillation de bas en haut, à l'aide d’un mécanisme analogue à celui de la machine que nous venons de décrire. Dans son mouvement, il frotte contre un coussinet qui l’enveloppe entièrement, et par là, s’électrise.
- Cette machine très propre, dit il, à fortement
- FIG. 3. — PREMIÈRE MACHINE DE WINCKLER, VUE DE FACE
- électriser un tube et à continuer son électrisation pendant longtemps, lui donna, toutefois, de moins bons résultats qué la première.
- Le tube de verre avait 2,5 pieds (80 centimètres environ) de long et un pouce (2,5 centimètres) de diamètre.
- C’est aussi à Winckler qu’il faut attribuer l’usage de recouvrir les coussins frotteurs d’une substance capable de forcer le dégagement d’électricité, ce qui a conduit à Fusage des amalgames aujourd’hui employés. C’est à la craie finement pulvérisée qu’il eut recours.
- Les expériences de M. Edm. Becquerel ont, depuis, démontré que le choix n’était pas mauvais pour un début*
- L’idée de remplacer la main d’un aide par un coussin rembourré pour frotter la surface du verre était bonne ; nous l’employons toujours maintenant, et l’on se demande comment cette invention 11e fut pas bien accueillie, dès son origine.
- Elle eut, en effet, beaucoup d’antagonistes, parmi lesquels l’abbé Nollet, qui repoussa toujours l’emploi des coussins dans la construction de ses machines.
- A vrai dire, la disposition adoptée par Winckler
- n’était pas très commode : elle consistait, comme nous l’avons dit, en une tige de bois mobile de bas en haut, et portant à sa partie supérieure une tige mobile de gauche à droite, sur laquelle était fixé le coussin, qui devait ne pas être trop grand : « l’électricité n’est pas à beaucoup près si forte lorsque le coussin couvre la moitié du verre que quand il est plus petit. Un coussin qui touche le verre en petite largeur, fait le meilleur effet. » Nous représentons sur la figure 6, cet appareil très simple, on le voit, mais manquant d’élasticité pour suivre les inégalités de rotation du globe, provenant et du mauvais cintrage et de la sphéricité incomplète du globe; le frottement était donc
- p.72 - vue 74/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- inégal, et ne donnait pas tout le dégagement d’électricité qu’on aurait pu avoir.
- « Ce fut sans coniredit cette raison, dit Sigaud de La Fond, qui empêcha l’abbé Nollet d’admettre cette méthode et qui l’engagea même à la discréditer. »
- Ajoutez encore à cela que ce célèbre physicien avait la main on ne peut plus propre à frotter un globe, et à exciter puissamment la vertu électrique, qualité qui n’est pas donnée à tout le monde.
- En effet, il ne faut pas avoir les mains moites,
- transpirer facilement, car alors les signes d’électricité sont beaucoup plus faibles, meme qu’avec le coussin de Winckler.
- L’abbé Nollet avait les mains larges, sèches, nerveuses, la peau pas trop douce — il le dit lui même, quelque part dans ses œuvres — et qui convenaient parfaitement à frotter le globe.
- Comme le frrottement dégageait de la chaleur, laquelle faisait entrer les mains en transpiration, il était nécessaire de se frotter les mains avec du blanc d’Espagne ou toute autre matière capable d’en absorber l’humidité, « sous peine de n’obtenir qu’une électricité languissante. »
- Sigaud de La Fond perfectionna l’invention de Winckler, en montant un coussin, de basane
- rempli de crin ou de son, sur une platine de métal de la forme du globe, fixée à une tige élastique que l’on pouvait bander plus ou moins nu moyen d’une vis
- Nollet ne l’accepta pas plus que l’autre, et, en donnant la description de sa machine, il prône toujours la main de l’opérateur pour opérer les frictions.
- La machine de l’abbé Nollet eut un grand succès; elle servit de type à toutes celles qui se construisirent en France.
- Nous la représentons figure 7 d’après un des ouvrages du célèbre physicien (1).
- Le globe deverre devait avoir un pied de diamètre, plutôt plus que moins, et au moins une ligne et demie de diamètre; Nollet croyait que l’épaisseur était nécessaire pour empêcher les globes de se casser trop facilement.
- Il tournait entre deux pointes d’acier fixées sur des poupées mobiles, afin de pouvoir entrer le globe sans frapper. Ces pointes d’acier pénétraient dans des calottes de bois collées par un mastic à la surface du globe.
- 6. — COUSSIN DE WINCKLER
- FIG. 7. MACHINE DE L'ABBE NOLLET
- Le mouvement lui était communiqué par une corde à boyau de la grosseur d’une plume à écrire, s’engageant dans la gorge d’une poulie fixée sur l’axe du globe, et entraînée par une machine de rotation qui devait satisfaire aux qualités suivantes :
- (!) Essai sur Vélectricité des corps, par l’abbé Nollet Paris 1750, pages 9 à 24.
- p.73 - vue 75/624
-
-
-
- 74
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « i° Qu’elle soit assez grande et assez forte pour servir à toutes sortes d’expériences de ce genre ; ainsi il serait bon que la roue eût au moins quatre pieds de diamètre, qu’elle fut portée sur un bâti bien solide, assez pesant, et qu’il y eût deux manivelles, afin qu’en employant deux hommes pour tourner en certains cas, on pût forcer les frottements du globe pour forcer les effets. J’éprouve tous les jours qu’un seul homme ne suffit pas.
- « 2° Que l’axe de la roue soit à telle hauteur que l’homme qui est appliqué à la manivelle se trouve en force et dans une situation non gênée; cette hauteur doit être d’environ trois pieds et demi au-dessus du plancher, sur lequel la machine et l’homme sont placés.
- « 3° Que la corde de la roue communique immédiatement et sans renvois, avec la poulie du globe. Premièrement parce que les renvois, tels qu’ils puissent être, augmentent la résistance ; il y en a déjà assez de la part d’un globe de douze ou quatorze pouces de diamètre, dont on fait frotter l'équateur. Secondement, des poulies de renvoi font toujours beaucoup de bruit, et il y a des occasions où l’on a besoin de silence, en faisant ces sortes d’épreuves.
- « 4° Que le globe soit le plus isolé qu’il sera possible, car on doit craindre que les corps voisins n’absorbent une partie de son électricité : ainsi, les poupées, pour un globe d’un pied, doivent avoir au moins dix pouces au-dessous des pointes.
- « 5° Que le globe soit à une hauteur convenable et se présente de manière que celui qui le doit frotter soit dans toute sa force ; il faut donc pour bien faire qu’il se trouve élevé de trois pieds environ au-dessus du plancher et qu’il tourne vis-à-vis de celui qui le frotte en lui présentant son équateur.
- « 6° Si les poupées tiennent au bâti de la roue, on doit faire en sorte qu’elles puissent s’approcher ou s’écarter toutes deux ensemble, afin qu’on puisse commodément tendre la corde lorsqu’elle devient trop lâche.
- « 7° Comme les globes sont sujets à se casser, et que ceux qui les remplacent ne sont pas toujours de la même mesure, il faut que l’une des deux poupées soit mobile, qu’elle puisse s’avancer vers l’autre, ou s’en écarter de 5 ou 6 pouces de plus.
- « 8° Si la machine peut-être portative, sans pré-udiee à d’autres qualités plus essentielles, c’est
- un mérite de plus, qu’on ne doit pas négliger de lui procurer. »
- Lorsqu’on désirait obtenir un plus grand déga-gagement d’électricité, on employait plusieurs globes à la fois ; la machine de Nollet était disposée pour en faire tourner deux par le moyen de sa seule roue. Les globes, dont les axes étaient parallèles entre eux, pouvaient s’approcher ou s’écarter l’un de l’autre, quand leur grosseur variait, afin que les deux équateurs gardassent toujours entre eux à peu près la même distance.
- Jallabert, dans ses expériences ('), donne également le dessin d’une machine de ce genre à deux globes disposés horizontalement, l’un au-dessus de l’autre, et recevant leur mouvement d’une même roue entraînant deux poulies distinctes.
- Mais la plus célèbre ec du reste la première de ces machines est celle de Watson, qui fut construite dans l’été de 1744. Elle se composait d’une grande roue en bois de 4 pieds de diamètre, dans la périphérie de laquelle étaient pratiquées quatre rainures, répondant à autant de globes de dix pouces de diamètre, disposés horizontalement à environ 3 pouces de distance les uns au-dessus des autres. On pouvait en faire agir un, deux, ou les faire tous agir suivant qu’on le trouvait à propos.
- Ces globes étaient montés sur des axes de deux pouces de diamètre et recevaient un mouvement moyen de 1100 tours à la minute.
- Des coussins faits de cuir et bourrés de crin, pour les rendre élastiques, opéraient le frottement et suivant le conseil de Winckler, on les recouvrait de craie pulvérisée.
- Pour recueillir l’électricité des globes, Watson employait le procédé imaginé par M. Hollmann, professeurà Gœttingue, qui s’est donné beaucoup de peine pour y parvenir, et semble y avoir parfaitement réussi. ’ '
- Il se servait d’un tuyau d’étain, dans l’une des extrémités duquel il faisait entrer une quantité de fils (figure 9 F, F), dont les extrémités touchent chaque globe tournant :
- « Chaque fil rassemble une certaine quantité de feu électrique, ajoute Watson, mais toute la masse
- (!) Jallabert, professeur de physique à Genève. Expériences sur l'clectricité avec quelques conjectures sur la cause de ses effets. Imprimé.à Genève pour la première ’-fois en 1749.- - ' • - • ......
- p.74 - vue 76/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 7 5
- se concentre dans le tuyau d’étain, et part ensemble de l’autre extrémité. >
- La force de l’électricité ainsi engendrée augmentait nécessairement avec le nombre et avec la
- FÏG. 8. — DISPOSITION ADOPTÉE PAR NQLLET POUR LA ROTATION SIMULTANÉE DE 2 GLOBES
- appréciable et ressemblaient à une flamme parfaitement pure. Elles répandaient assez de lumière pour que Watson pût, avec leur seul secours, reconnaître distinctement les visages de treize personnes.
- Les globes avaient un avantage, c’est que l’on pouvait facilement, en les soufflant, leur donner la forme sphérique, mais ils avaient de nombreux inconvénients, dont un des principaux était d’é* dater comme une bombe, à la figure des physiciens.
- Puis, l’on ne pouvait ainsi obtenir une grande surface de frottement (t) ; le globe était souvent
- grosseur des globes, mais non pas proportionnellement à leur nombre ni à leur diamètre. La capacité des conducteurs n’était pas, d’ailleurs en proportion avec la quantité d’électricité développée ; les étincelles se répétaient plus souvent, mais conservaient chacune à peu près la même force.
- Cependant, cette machine donnait d’importants résultats.
- Watson, qui l’avait construite pour l’inflammation des liqueurs, parvint, par son aide, à mettre le feu à l’esprit de lavande, l’esprit de nitre dulcifié, l’eau de pivoine, l’élixir de Dafty, le styptique d’Helvetius, l’essence de térébenthine, l’essence de citron, d'orange, de scossafras, de ge-
- FIG. g. — MACHINE DE WATSON A 4 GLOBES
- nièvre, le beaume de copahu, etc., en ayant soin toutefois, pour la plupart, de les chauffer pour leur faire dégager des vapeurs inflammables.
- Les étincelles jaillissant entre deux plateaux, d’étain, à une distance que, malheureusement, Watson n’a pas précisée, mais qu’il appelle une « juste distance », se succédaient sans intervalle
- M
- FIG. II. — MACHINE A ENGRENAGE D'ADAMS
- imparfaitement sphérique, ce qui gênait la friction.
- Aussi, ne tarda-t-on pas à chercher le remplacement des globes par des cylindres tournant autour de leur axe et pouvant ainsi offrir une grande surface à la friction.
- Le Père Gordon, savant bénédictin écossais, professeur de philosophie à Erford, songea le premier, à remplacer le globe par un large tube de verre, qu’il faisait alternativement tourner dans un sens et dans l’autre.
- La machine de Gordon, venant après les monuments de Nollet, de Boze, était un chef-d’œuvre de simplicité et de légèreté. Elle se composait
- (*) Il est bien entendu que le mot « surface » n’est pas employé ici dans son sens absolu, la quantité d’éleclricité étant indépendante de la largeur du frottoir, mais croissant, bien entendu, avec la longueur de ce frottoir.
- p.75 - vue 77/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 76
- d’un cylindre en verre de huit pouces de longueur et de quatre pouces de diamètre qu’il faisait tourner à l’aide d’un archet entre deux pilliers d’un tour ; un coussinet servait de frottoir.
- Très le'gère, très portative, ne tenant que peu de place, donnant des effets très marqués, et d’un maniement très facile, cette machine se répandit rapidemmt en Angleterre, où elle fut préférée à toutes les autres et où naturellement elle subit quelques modifications.
- Parmi celles-ci, nous retiendrons la machine construite par Adams de Londres, et que Sigaud de La Fond (3) décrit ainsi :
- « Dans une espèce de tambour A (fig. 10) est une vis sans fin à trois filets dont l’arbre se voit en E. Cette vis est mise en mouvement par une roue dentée, dont l’axe est saillant en B. Cet axe étant tourné circulairement par la manivelle B, C, D, communique un mouvement de rotation très rapide à la vis sans fin et conséquemment au cylindre de verre auquel cette vis est adaptée.
- « Toute la machine est solidement attachée sur une table à l’aide des vis L M. Sur la base de cette machine est établi un ressort d’acier H, auquel est attaché le coussinet de cuir G. Par le moyen de la vis K, on peut bander ou débander le ressort, et, par conséquent, appuyer plus ou moins le coussinet contre le cylindre de verre qu’il doit frotter. Ce cylindre étant mu circulairement et étant frotté par le coussinet G, devient fortement électrique.
- « Dans la base de cette machine, glissent deux règles de cuivre SR, SR, qu’on fixe par les vis T, T'. Sur ces deux premières règles s'élèvent deux autres règles SX, SX, qui en portent deux autres X Z Y a, à chaque extrémité desquelles pendent des fils de soie bleue, qui suspendent un tube de cuivre OP. A la partie antérieure O de ce tube est fixé un double fil de cuivre doré aplati à ses extrémités N. Ce fil tout faible qu’il soit, est extrêmement élastique et reçoit l’électricité du cylindre qu’il touche. A l’autre extrémité P du tube est un petit trou fait pour suspendre des fils ou des chaînes qu’on peut conduire à différents endroits, suivant le besoin. »
- Ces « machines à engrenage », comme 011 les appelait alors, eurent un grand succès en Angleterre, où on les adapta à la rotation de globes, comme l’indique Priestley dans son Histoire de
- f1) Sigaud deLaEond, Précis historique et expérimental des phénomènes d’électricité, page 44, Paris 1781.
- VElectricité ('), où il donne le dessin d’une machine que, pour éviter la prolixité, nous ne repro duirons pas, car elle est la reproduction de la machine d’Adams, en remplaçant le cylindre par un globe.
- Les machines à cylindre étaient bonnes ; comme nous le verrons dans le cours de cette étude, on y a souvent eu recours, et c’est sur ce modèle que fut exécutée une des meilleures machines à frottement que nous connaissions, la machine de Nairne.
- L’étude que nous venons de faire des perfectionnements apportés à la machine électrique nous a mené vers l’année 1748, époque à laquelle les expériences de Franklin sur le pouvoi-des pointes, faites en 1747 (2), furent répandues en Europe.
- G. Pellissier
- (A suivre)
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant (3), par M. A. Righi
- DEUXIÈME PARTIE
- RECHERCHES THÉORIQUES
- I
- THÉORIE DE M. FITZGERALD
- 16. Principes sur lesquels elle est fondée. — La seule explication théorique'qu’on ait donnée
- ('•) Joseph Priestley. Histoire de l’Électricité, traduit de l’anglais. Paris, 1771, tome III.
- (2j Expériences et observations sur l’Electricité, faites à Philadelphie, en Amérique, par Benjamin Franklin. Paris, 1/52, traduit de l’anglais par Dalibard. Une seconde édition, en deux volumes, a été publiée en 1766. La lettre dans laquelle Franklin décrit ses expériences sur le pouvoir des pointes est datée du 1" septembre 1747.
- (3) Mémoire présenté à l’Académie royale des Lincei, dans la séance du 14 décembre 1884. Voir La Lumière Electrique du 2 octobre 18861
- p.76 - vue 78/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 77
- pour le phénomène de M. Kerr est celle de M. Fitzgerald (').
- Dans cette théorie le fer aimanté est assimilé aux corps transparents doués de pouvoir rotatoire. S’il était transparent, une fois aimanté, il serait traversé avec des vitesses différentes par des rayons polarisés circulaifement dans un sens ou dans l’autre, précisément comme le quartz, ou comme, suivant certaines expériences que j’ai publiées autrefois (2), les corps qui possèdent le pouvoir rotatoire magnétique.
- Un rayon circulaire dextrogyre aura donc dans le fer un indice de réfraction différent de celui d’un rayon lévogyre, et, comme presque tous les corps magnétiques font tourner le plan de polarisation en sens contraire du courant, le rayon circulaire sur lequel les vibrations s’rccomplis-sent dans le sens du courant aura la plus grande vitesse de propagation, et l’indice plus petit au passage de l’air au fer ((*) **).
- Mais, suivant les formules bien connues de Fresnel, l’intensité d’un rayon réfléchi dépend de l’indice de réfraction. Lss deux rayons circulaires opposés, dans lesquels on peut décomposer tout rayon polarisé qui tombe sur le fer aimanté, devront donc se réfléchir avec des intensités différentes, d’où certains changements dans les vibrations réfléchies.
- Ces principes sont certainement applicables à la réflexion de la lumière sur un corps transparent doué de pouvoir rotatoire, par exemple sur une lame de quartz normale à l’axe. Si l’on tient compte de la valeur des indices de réfraction des
- (*) Proceedings of the Royal Society, t. XXV, n° 176, p. 447. — Phil. Mag. Supplément, june 1877, p. 52g.
- (2) Mémoires de l’Académie royale de Bologne, 3° série, t. VHf, p. G25. — N. Cimento, mai 18A8, p 212.
- (3) M. Fitzgerald, dans son raisonnement que j’ai rapporté ici sans changement, admet que, dans un corps qui fait tourner, par exemple, à droite, le plan de polarisation de la lumière, le rayon dextrogyre ait une vitesse de propagation moindre que celle du lévogyre. 11 s’appuie sur une démonstration qui, de premier abord, semble exacte, donnée par Maxwell (/I Trèatise on Electricity and Ma-gnetism, t. II, p. 402). Mais, dans une Note présentée à l'Académie de Bologne (4” série, t. VI), je viens de démontrer que Maxwell s’est mépris, et que, dans un corps qui fait tourner à droite le plan de polarisation, la vitesse d’un rayon dextrogyre est, au contraire, plus grande que celle d’un rayon lévogyre.
- rayons circulaires dans ce corps, on peut calculer l’effet produit dans la réflexion, et l’on arrive à des phénomènes en partie analogues à ceux décrits par M. Kerr et M. Fitzgerald, mais extrêmement plus faibles. Il en faudrait conclure à l’existence d’un pouvoir rotatoire très fort dans le fer, ce qui serait très vraisemblable en raison de son pouvoir magnétique.
- 17. Théorie de M. Fitzgerald.— Les principes qu’on a exposés une fois admis, supposons qu’un rayon polarisé tombe obliquement sur le pôle sud d’un aimant, c’est-à-dire sur le pôle où les courants d’Ampère, vus en regardant vers le pôle, sont lévogyres, et admettons pour la clarté que les vibrations incidentes soient perpendiculaires au plan d’incidence. Nous pourrons décomposer le rayon incident en deux rayons circulaires, l’un dextrogyre, l’autre lévogyre; chacun de ces rayons sera représenté par deux vibrations rectilignes, l’une dans la direction primitive, l’autre dans le plan d’incidence, avec un retard relatif d’un quart d’onde.
- En vertu des principes expliqués plus haut, le rayon dextrogyre aura un indice plus grand et se réfléchira avec une intensité plus grande que le lévogyre; par conséquent, les deux vibrations rectilignes dirigées dans le plan d’incidence, l’une appartenant au rayon dextrogyre, l’autre au lévogyre, qui avant la réflexion étaient égales et contraires, deviennent inégales et donnent une résultante égale à leur différence, dirigée à gauche.
- On a donc deux vibrations rectilignes, dont l’une, perpendiculaire au plan d’incidence, résulte de la somme de celles qui, avant la réflexion, formaient la vibration incidente, l’autre parallèle au même plan, dirigée à gauche.
- Si aucun autre phénomène ne se produisait, ces deux vibrations se composeraient en une vibration elliptique, ayant un de ces axes dans le plan d’incidence, car entre les deux vibrations
- 7C
- existe toujours une différence de phase de —. Mais
- il faut mettre en ligne décompté la nature métallique du corps réfléchissant. Une nouvelle différence de phase s’établit donc entre les deux vibrations, la seconde étant en retard sur la première, et par conséquent la vibration résultante aura ses axes inclinés sur le plan d’incidence.
- Si l’incidence est de 76 degrés, la différence de
- p.77 - vue 79/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 73
- phase nouvelle sera de -, et la vibration résul-- 2
- tante sera rectiligne.
- On a vu (art. 3) que M. Fitzgerald a vérifié sa théorie pour l’incidence de 60 degrés; mais il n’a expérimenté ni à l’incidence normale, ni à l’incidence principale.
- 18. Objections. — Il me semble, avant tout, difficile d’admettre, dans celte explication, la double décomposition que la vibration incidente doit subir. Si elle se décompose en deux vibrations circulaires qui se réfléchissent avec des intensités différentes, on ne comprend pas comment puisse en même temps s’établir une différence de phase entre les composantes parallèle et perpendiculaire au plan d’incidence. Les deux manières de décomposer successivement la vibra tion donnée sont légitimes comme artifice d’analyse, mais il fautles repousser comme explication d’un phénomène physique unique.
- Mais, laissant de côté cette objection générale, il suffit de penser que cette théorie ne rend compte d’aucune différence d’effets entre des rayons polarisés dans les deux azimuts principaux, pour la faire abandonner.
- En outre, certaines conséquences qu’on peut tirer de la théorie de M. Fitzgerald sont contredites par les expériences.
- On a vu en effet que, suivant cette théotie, lorsque l’incidence est la principale, la vibration réfléchie est rectiligne, ce que l’expérience ne ^vérifie pas. -
- Lorsque l’incidence est normale, la différence de phase due à la nature métallique du corps réfléchissant est zéro. La vibration réfléchie est donc elliptique, et son gratid axe est dirigé suivant la vibration incidente. Or, si cela était, il ne serait pas possible de faire diminuer la lumière apparue lors de la fermeture du courant, et chaque déplacement de l’analyseur devrait la faire augmenter encore. Les expériences du n° 7 montrent, au contraire, qu’en tournant l’analyseur on compense presque parfaitement l’action 'magnétique.
- On peut donc conclure que la théorie dont nous nous sommes occupés jusqu’ici ne rend pas .compte. d..es phénomènes observés.
- II
- NOUVELLE THÉORIE
- 19. Principes sur lesquels elle se fonde. — J’ai tenté diverses voies pour arriver à une théorie des phénomènes tels que je les avais observés, mais tout d’abord aucune explication ne me sem,-blait capable de rendre compte des différents effets produits avec les rayons polarisés dans l’un ou dans l’autre des deux azimuts 'principaux. Entre autres, j’ai cherché à appliquer la conception des tranches (') de Fresnel, suivant laquelle les particules placées à l’intérieur du corps réfléchissant concourent au phénomène de la réflexion-Si ce corps a un pouvoir rotatoire, entre des rayons circulaires de sens opposé doit s’établir une différence de phase, en conséquence de leur différence de vitesse. Mais de quelque façon que je cherchasse à tenir compte et de cette différence de phase et de celle due à la nature métallique du pôle, je n’arrivai jamais à une théorie qui s’accordait avec les phénomènes observés.
- Enfin j’eus l’idée d’une certaine analogie entre le phénomène de M. Kerr aux différentes incidences, et le phénomène de la double réfraction elliptique, prévu et démontré par M. Airy (2), et je suis arrivé à établir les principes de la théorie que j’exposerai dans ce Chapitre. Ges principes découlent des considérations suivantes.
- On sait que, lorsqu’un rayon polarisé se réfléchit sous une incidence oblique à la surface d’un métal, les deux vibrations, l’une perpendiculaire, l’autre parallèle au plan d’incidence, dans lesquelles on peut décomposer la vibration incidente, acquièrent dans la réflexion une différence de phase, nulle à l’incidence normale et croissant de zéro à tt lorsque l’incidence varie de o 390 degrés. On sait de plus qu’en même temps les deux vibrations composantes diminuent d’amplitude de quantités différentes. De là la polarisation elliptique que les métaux produisent par réflexion.
- Comme le retard .et la plus grande diminution d’amplitude appartiennent à la vibration parallèle au plan d’incidence, on peut dire que, lorsque les vibrations incidentes admettent une composante parallèle à la surface du métal, elles se réfléchissent avec un retard plus grand et dimi-
- (') Bili.et, Optique physique, t. I, p. iso. ] (2) Billet, t. II, p. .pG.
- p.78 - vue 80/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 79
- nuent plus en intensité que lorsqu’elles sont parallèles à la même surface, comme si les particules superficielles des métaux avaient une aptitude différente à vibrer parallèlement ou perpendiculairement à la surface dont elles font partie, ou, si l’on veut, comme si dans les deux cas les vibrations pénétraient différemment à l’intérieur du métal.
- Cela posé, il me semble naturel de supposer que, lorsque des vibrations circulaires dextrogyres ou lévogyres se réfléchissent normalement sur le pôle magnétique, elles se trouvent en conditions semblables à celles des deux composantes considérées plus haut, et que soit les dextrogyres, soit les lévogyres doivent prendre une amplitude plus petite et un plus grand retard. Le magnétisme, phénomène de nature rotatoire, doit en effet communiquer au fer une aptitude différente à vibrer circulairentent dans un sens ou dans l'autre ou, si l’on veut, une aptitude différente à être pénétré par des rayons dextrogyres ou lévogyres.
- Admettons donc que ces deux rayons circulaires, de sens opposé, dans lesquels tout rayon polarisé qui tombe normalement sur le pôle peut se décomposer, celui dont les vibrations s’accomplissent dans le sens du courant aimantant, soit retardé par rapport à l’autre et perde le plus en amplitude.
- Après la réflexion, les deux rayons circulaires produiront un rayon elliptique, et le grand axe de l’ellipse fera un certain angle avec la vibration incidente, comme on le démontrera dans la suite. Si l’on admettait seulement le retard relatif et non la diverse diminution d’intensité, la vibration réfléchie serait rectiligne et inclinée sur l’incidente en sens contraire du courant; en admettant une chose et l’autre outre la déviation, on aura aussi transformation de la vibration rectiligne en une elliptique.
- Avec notre hypothèse on explique donc le phénomène de M. Kerr à l’incidence normale.
- Il est évident qu’à partir de l’incidence normale et pour des incidences croissantes le phénomène devra devenir plus complexe, car à la structure produite par l’aimantation se superpose celle propre des métaux en général. Mais l’expérience montre que l’effet dû à l’aimantation devient de plus en plus faible, ce qu’on pouvait prévoir, car dans tout cas de réflexion (métallique, cristalline, etc.), l’influence de la structure du corps réfléchissant tend à disparaître en s’approchant
- de l’incidence rasante. Pour rendre compte du phénomène de M. Kerr à toutes les incidences, il faut donc coordonner, avec continuité, ce qui a lieu à l’incidence normale avec ce qui a lieu à l’incidence rasante.
- A cet effet j’admets, comme principe fondamental de la théorie, qu’aux incidences comprises entre o et 90 degrés le retard relatif et la différente diminution d’amplitude dans la réflexion ont lieu entre des rayons elliptiques, d’excentricité d’autant plus grande, que l’angle d’incidence s’approche plus de 90 degrés, ces rayons elliptiques se transformant en circulaires pour l’incidence normale, et en rectilignes pour l’incidence de 90 degrés.
- Nous allons faire voir qu’à ces transformations se prêtent précisément les rayons elliptiques réciproques, avec lesquels M. Airy a pu établir un passage graduel des rayons circulaires inverses, qui dans le quartz ont une vitesse différente dans la direction de l’axe, aux rayons à vibrations rectilignes qui ont une vitesse différente dans les directions perpendiculaires à l’axe.
- C’est ainsi qu’on peut dire que la nouvelle théorie est à celle de la réflexion métallique comme ta théorie de la double réfraction elliptique du quartz, créée par Airy, est à la théorie ordinaire de la double réfaction. Pour plus de clarté, occupons-nous d’abord précisément de le réflexion métallique ordinaire.
- 20. Représentation analytique du rayon incident et du rayon réfléchi par un métal. — On sait que généralement on peut traiter tout problème de composition de vibrations, soit en employant la formule qui donne, en fonction du temps, la distance de la particule vibrante de sa position d’équilibre, soit la formule qui donne, en fonction du temps aussi, la vitesse de la particule. Nous nous rangerons à la prejmière manière, et si s est la distance de la particule mobile à sa position d’équilibre, a l’amplitude de la vibration, t le temps, N le nombre de vibrations par seconde, cp la phase, on peut écrire s = a sin (2 it N t — <j>)
- Au lieu du sinus, on pourrait prendre le cosinus, car cela serait équivalent à changer l’origine du temps. Il suffit en effet de changer t en t
- -j- pour que dans cette formule le sinus se
- change dans le cosinus;
- p.79 - vue 81/624
-
-
-
- So
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Gela posé avec clarté, voyons comment on peut représenter les vibrations réfléchies par un métal, et, pour éviter toute incertitude relative aux signes des composantes, référons-les à des axes orthogonaux, avec les conventions suivantes.
- Soit S, S2 (fig. 12) la surface réfléchissante, laquelle a été supposée de forme rectangulaire, pour donner plus d’évidence à la figure en perspective. Soient B A le rayon incident, A C le rayon réfléchi, I, I2 une portion rectangulaire d’un plan normal au rayon incident, et R, R2 une portion semblable d’un plan normal au rayon réfléchi. Admettons toujours de regarder le plan
- FIG. 12
- R, R2 en se tenant dans le prolongement d’un rayon réfléchi, c’est-à-dire de manière à recevoir dans l’œil ce rayon, et à partir du point O où le plan R, R2 est traversé parle rayon AC, prenons la direction positive de l’axe Ox dans le plan d’incidence et vers la droite, et pour direction positive de l'axe Oy une perpendiculaire à O x de bas en haut, comme le montre la figure 12. De même nous supposerons toujours d’observer le plan I, I2 en nous tenant près du miroir, c’est-à-dire de manière à recevoir dans l’œil le rayon incident, et nous prendrons comme axe des x une droite passant par le point O0, où le plan est rencontré par le rayon, située dans le plan d’incidence, et ayant sa direction positive O0 x0 vers la droite. L’axe des_K aura sa direction positive O0 Ko vers haut.
- Soit O0 n0 la vit ration sur le rayon polarisé
- incident. On pourra la décomposer en deux vibrations dirigées suivant les axes, et ces composantes seront situées sur les directions positives des axes. Si dans la réflexion il ne se produisait pas de retards, la vibration réfléchie serait O «, dont les composantes sont l’une dirigée suivant lesj'- positifs, et l’autre suivant les x négatifs. Mais les expériences d’inter férences par les lames minces ont prouvé au contraire que, dans toute réflexion sur la surface d’un corps plus réfringent du milieu de dépait, on a un retard de demi-onde ou une différence de phase égale à tt. Les deux composantes de la vibration réfléchie changent donc de signe : celle dirigée suivant x deviendra positive, et celle dirigée suivant^ négative, et la vibration réfléchie sera On'.
- Si, par conséquent, a sin 2 tc N f, ou simplement sinO. en posant 2irNr = 0 et a — 1, est la vibration O0 n0, ses composantes seront
- •r0 = cos a sin 0 y0= sinasin 0
- 1. étant l’angle de n0 avec .v0. Pour passer aux composantes de la vibration réfléchie, il suffit de considérer que, pour les raisons qu’on vient de donner, y0 doit changer de signe, que la vibration dirigée suivant le plan d’incidence prend un retard de phase <I>, et qu’enfin les amplitudes des deux composantes sont réduites diversement. Les composantes de la vibration réfléchie seront donc
- x = K cos a sin (0 — <I>) y = H sin a sin 0
- Les coefficients H et K ont été mesurés par M. Jamin pour le fer et quelque autre métal. Ils sont toujours moindres que l’unité, deviennent égaux à l’incidence normale, pendant qu’aux incidences obliques on a toujours K < H. La différence de phase <I>, qui a été aussi mesurée par M. Jamin, est égale à zéro à l’incidence normale et croît avec l’incidence, devenant égale à -
- à l’incidence principale de 76 degrés pour le fer, et à 71 à l’incidence de 90 degrés.
- La vibration réfléchie représentée par les formules précédentes est généralement elliptique. Elle devient rectiligne lorsque a est ou zéro ou
- TC
- un multiple de -, c’est-à-dire lorsque la vibra-
- p.80 - vue 82/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL D’ÉLEC TRICITÉ
- 81
- lion incidente est ou parallèle ou perpendiculaire au plan d'incidence.
- Pour l'incidence de 76 degrés environ, pour laquelle <I> devient égal à la vibration elliptique réfléchie a ses axes dirigés suivant les axes des coordonnées. Pour les autres incidences, ils sont obliques.
- Enfin, le sens dans lequel la vibration elliptique est décrite par la particule vibrante dépend de la valeur de a. Si a < 90 degrés, comme dans la figure 12, le rayon est lévogyre, comme on peut le reconnaître en construisant les valeurs de .v etj'' correspondant à 0 = o, puis ceux qui correspondent à des valeurs croissantes de 0.
- Si a est compris entre 90 et 180 degrés, la composante x change de signe et le rayon réfléchi devient dextrogyre. Par analogie, pour y. compris entre 1S0 et 270 degrés le rayon réfléchi est lévogyre, et, pour y. compris eompris entre 270 et 36o degrés, il est dextrogyre de nouveau. Les rayons réfléchis à vibrations rectilignes qu'on a pour les valeurs 0,90°, 180 et 270 degrés de a forment donc le passage entre les rayons dextrogyres et lévogyres.
- On n'aura pas occasion d’emplover directement les formules qu'on vient de donner, mais elles étaient indispensables, soit pour établir les conventions relatives aux signes des composantes ou la valeur des phases, soit pour qu'on puisse voir quelles différences et quelles analogies existent entre la réflexion métallique et celle qui a lieu sur le pôle d’un aimant.
- 21. Décomposition d'un rayon polarise en deux rayons elliptiques réciproques. — Voyons à présent comment un rayon polarisé peut se décomposer en deux rayons elliptiques réciproques ayant les axes de leurs vibrations suivant deux directions données.
- Nous dirons rayons elliptiques réciproques (en généralisant un peu la définition de Billet) ceux pour lesquels les ellipses décrites par les particules vibrantes sont semblables, et le grand axe de l'une est perpendiculaire au grand axe de l'autre.
- Soient deux directions orthogonales Ox, Oy, établies pour les axes des ellipses. Nous considérerons trois cas, suivant que la vibration à décomposer est : i° dirigée suivant Ox\ 20 suivant Oy\ 3° dans un azimut quelconque.
- Premier cas. — Soit
- x = sin 0
- la vibration a décomposer. Évidemment les composantes suivantes satisfont aux conditions voulues (f) :
- (O
- = —1—sin 0
- J +p* A
- (2)
- P2 . , -A x> =s sin 0
- tf i = zïz —\—- cos 0 1 + P1
- En effet, on voit d’abord que, étant yt ~\~yi = o et .v, -f- x2=x, ces quatre vibrations sont équi-
- FIG ï3
- valentes h la vibration donnée. Mais on voit de plus que x[yi et x.2y2 sont deux rayons elliptiques, que le rapport des axes des deux ellipses est p et que les axes dirigés suivant Oy sont égaux, ce qui prouve que les grands axes sont à angle droit.
- Les flèches qu’on a tracées près des formules indiquent le sens dans lequel les deux ellipses sont parcourues, lorsque, dans les valeurs deyi et y2, on prend le signe supérieur. Si l’on prenait le signe inférieur, on devrait changer la place aux deux flèches.
- Si l'on pose p = o, les vibrations (1) et (2) se réduisent à la vibration donnée. Si l'on pose au contraire p= 1, les deux rayons deviennent circulaires. Pour des valeurs de p comprises entre o et 1, on aura donc une transformation gra-duellede rayons à vibrations rectilignes en rayons circulaires, en passant par des rayons elliptiques de toutes les excentricités.
- C'est ainsi que nous supposons avoir lieu la
- (l) Billet, t. II, p. 2o3*
- p.81 - vue 83/624
-
-
-
- 82
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- décomposition du rayon incident, lorque le phénomène de M. Kerr se produit. Evidemment on devra supposer p — i à l’incidence normale, parce que, à cette incidence, se manifeste une différence de phase entre des rayons circulaires; p > o et p < i aux incidences comprises entre o et 90 degrés, et p — o à l’incidence de 90 degrés, parce qu’à cette incidence le fer se comporte comme s’il n’était pas aimanté.
- Dans les fig. i3 a, b, c,d, on a tracé les ellipses correspondantes aux rayons (1) et (2), pour quatre valeurs particulières de p, respectivement pour p = i ; 0,75 ; o,5o; o. ON représente l’amplitude de la vibration donnée.
- Deuxième cas. — Soit à présent
- y — sin 0
- ne 15
- angle « avec O x. On pourra la décomposer suivant les axes, et l’on aura les composantes
- x = cos o) sin 0 y= sin «o sin 0
- la vibration donnée. Elle se décomposera dans les rayons elliptiques suivants :
- -Vi=F= - p 1 4-p* cos 0
- V\ = 1 4-^2 sin Ü
- x > — A- - P COS 0
- ] . 4-P2 A
- y.2 = P- sin 0
- 1 4 -P-
- Pour p = o, tout se réduit à y ~ sin 0, et pour p = 1 on a deux rayons circulaires de sens opposé. La figure 14 a, b, c, d, montre les deux ellipses, pour les valeurs 1, o,y5 ; o,5o; o de p, O N étant la vibration donnée.
- La première de ces vibrations pourra se décomposer en deux vibrations elliptiques réciproques, comme celle considérée dans le premier cas; la deuxième pourra de même se décomposer comme la vibration du deuxième cas. Réunissant alors les vibrations qui appartiennent à des rayons d’égal sens, on aura
- I . V
- A'i = ——cos w sin 0----f—- sin w cos 0
- 1 -L JJ- 1 +Pi
- p pî
- 1/1= —-—: cos (0 cos 0 1 —r sin g) sin ü
- J I -Yp- I +p-
- p- . p
- x-i = —7—- cosw s.n 0 4- —f-—. Sln u cos 0
- 1 + P* I + PÀ
- V r , 1
- 1/2 =------. cosw cosO 4----; sin w sin 0
- i4-P* 1 4-P*
- Si à présent on pose
- r
- mm
- fig r.f.
- Troisième cas. — Nous traiterons le cas général seulement dans le but de montrer qu’il est possible de décomposer une vibration dans un azimut quelconque, en vibrations elliptiques réciproques, ayant les axes dirigés suivant deux directions données Ox, O y.
- —:—- cos w = Ai cos a. —~ sin w = Ai sinrti i4-P* 1 1
- la vibration a:, prendra la forme simple ordinaire.
- En opérant de même pour les autres vibrations, on aura
- xy = Ai sin (0 — ai)
- 1/2 = Bi sin (0 — fi,) x2 = B2 sin (0 — a2) y2 = B2 sin ;0 — |3i)
- . . _ pî sin-’ w 4- co.-.2 w
- - •— (T+yq2
- ... ,p- si 112 w 4- cos2 w
- p.82 - vue 84/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 33
- A2_ , p2 COS2 M q. sin2
- ,,. _ p2 cos2 (O + sin2 (.)
- T‘"+7¥
- tang ai — p lang tu
- i
- tUMg (») tanç m
- tangpi =;
- langgi = -—-— la ni* fo
- On lire de ces équations
- tang cq tang (3i = — i tang fj.., tang [i-j, = — i
- et, par conséquent,
- tang (Pi — «i) = 30 tang (p2 —• «2) = co
- Entre Xi et yt, comme aussi entre x.> ety2>
- existe donc une différence de phase de -, et les
- r 2
- rayons x{y^ x.,/., sont elliptiques, avec les axes des ellipses suivant Ox et Oy. De plus, on a
- Bi = =b^Ai A2 “ ot p B2
- ce qui prouve que le rapport des axes est p pour les deux ellipses, et que le grand axe de Tune est dirigé suivant le petit axe de l’autre.
- La décomposition en rayons elliptiques réciproques, ayant les axes des ellipses suivant deux directions préétablies, est donc possible, meme lorsque la vibration à décomposer n’est pas dirigée suivant l’une de ces deux directions. Dans le premier et dans le deuxième cas, le petit axe de la plus grande ellipse était égal au grand axe de la petite, ce qui n*a pas lieu dans le cas général.
- Dans les ligures 1 5 <7, c, ff, on a tracé les ellipses qui correspondent aux valeurs i;o,75; o, 5o ; o dejp, en supposant w--:3o degrés. Pour p— 1 les deux rayons deviennent circulaires (fig. i5 a), et pour p — o on a les vibrations rectilignes Ni N'i, N'o (tig. i5 d).
- Nous n’aurons pas occasion de faire usage de la décomposition générale du troisième cas, car on traitera séparément la réflexion sur le pôle, ou d’un rayon ayant ses vibrations perpendiculaires au plan d'incidence, ou d’un rayon ayant scs vibrations dans ce plan. Une fois trouvées pour ces deux cas les composantes de la vibration réfléchie, on pourra les faire servir aussi au calcul
- des composantes de la vibration réfléchie pour le cas où la vibration incidente est dirigée dans un azimut quelconque.
- 22. Reflexion d'un rayon polarise perpendiculairement au plan d'incidence. — Soit
- a*0 = sin 0
- la vibration sur le rayon incident, dirigée suivant
- J 7 o
- O0 at(ï (fig. 12). Dccomposons-la en vibrations elliptiques par les formules (1) et (2), et voyons avant tout quel est le signe à donner hy} ety2.
- Admettons que le courant aimantant soit dextrogyre, comme l’indiquent les flèches de la figure 12. Il faudra choisir les signes de ety.> de manière que celui des deux rayons elliptiques qui, pour p = o, se réduit à la vibration donnée, que nous savons être retardée dans la réflexion métallique ordinaire, devienne en même temps pour p = 1 celui des deux rayons circulaires qui est retardé lorsque le phénomène de M. Kerr se produit à l’incidence normale. Mais à cette incidence les vibrations tournent en sens contraire du courant; donc, des deux rayons circulaires, le retardé est celui sur lequel les vibrations s’accomplissent en même sens du courant. Ce rayon, à cause des conventions adoptées, est lévogyre, Il faut donc que celui des deux rayons (1) et (2) qui pour p = o se réduit à x0 soit un rayon lévogyre pour p — 1. On doit donc prendre dans les valeurs de yK et y.> les signes supérieurs. Mais comme, à cause de l’inversion de position de l’obseïvaleur et de la perte de demi-onde, on doit changer le signe des composantes dirigées suivant la perpendiculaire au plan d’incidence, pour passer du rayon incident au rayon réfléchi, on prendra directement dans les valeurs de y4 et y.y les signes inférieurs. Le rayon réfléchi sera le résultant des rayons (1) et (2), en supposant le premier retardé par rapport au second, et en les multipliant par deux coefficients k et h différents, précisément comme on fait dans la réflexion métallique pour les deux rayons composants polarisés dans les azimuts principaux. Si <p est la différence de phase entre les deux composants elliptiques, une fois réfléchis, ils deviendront
- (5)
- A-i =
- h
- 1 +p*
- s'11 (0 — ?)
- kp
- (0 — f|.)
- y 1 =
- 1 4-p*
- p.83 - vue 85/624
-
-
-
- 84
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (6)
- h p2 .
- Xa = —r—: sin 0 1 i +P2
- hp
- y*=-T+7*
- cos 0
- La vibration refléchie aura donc pour composantes, suivant les axes Ojc, Oy (fig. 12),
- ou encore
- Xl = *!L±*9sin (0 -(8') et analoguemcnt
- X =
- ^ t j-----*1E—. sin fj
- (7)
- Y =
- 1 + p' kp
- -sin (0-9)+ y +pi h p
- 1 + J7-
- r, COS(0 — <pl —
- 1 + p*
- cos 0
- Évidemment, si le courant aimantant avait une direction contraire à celle qu’on a supposée, il faudrait prendre les signes supérieurs dans les valeurs de yK ety.2 des formules (1) et (2). Cela équivaut à changer le signe de p dans les formules (7). Cette observation est valable pour les autres équations que nous aurons à écrire.
- Comme l’effet dû à l’aimantation du fer est toujours très petit, on pourra admettre que k et h sont peu différents de K et H ; en conséquence, pendant que vraisemblablement on a le = h pour l’incidence de 90 degrés, on aura k < h aux autres incidences. De même © sera peu différent de <I> ; mais, pendant que <I», dans la réflexion métallique ordinaire, varie de zéro à n, lorsque l’incidence varie de zéro à 90 degrés, © a une valeur <p0 à l’incidence normale, et croît jusqu’à iz lorsque l’incidence croît jusqu’à 90 degrés.
- 23. Cas de la réflexion normale. — Dans ce cas, on doit poser p = 1. Au lieu de k et h, nous écrirons k0 et h0. Les formules (7) deviennent ainsi
- X = iû sin (0 — ?o) + — sin
- (8) l i
- Y = yy cos (0 — 90) — ~ cos 0
- Ces équations représentent évidemment une vibration elliptique dont le grand axe est dans la
- direction et fait, par conséquent, un angle ~
- avec la vibration incidente. Pour que l’ellipse de • vînt une droite, il faudrait supposer k0 = h0. Si ces deux coefficients ne sont pas égaux, ils sont au moins très peu différents, car l’expérience montre (7) que le phénomène de M. Kerr à l’incidence normale est sensiblement une rotation. C’est en effet très vraisemblable que la différence hü — k0 soit petite, comme est petite la différence de phase ©0. La rotation, mesurée expérimentale-
- ment à la réflexion normale, est donc égale à Si, dans les formules (8'), on suppose
- fo_
- 2 ’
- 2
- on a
- Xi = o Yi = — /ln ~ *n 2
- et, si 0 croît à partir de cette valeur particulière, X, prend des valeurs positives croissantes et Y des valeurs négatives qui vont en diminuant. En construisant graphiquement ces valeurs, on reconnaît qu’elles décrivent une ellipse en sens contraire du mouvement des aiguilles d’une montre. Le rayon réfléchi est donc lévogyre, ou encore la particule vibrante sur le rayon réfléchi se meut en sens contraire du courant aimantant.
- Pour voir quelle est la nature de la vibration réfléchie, cherchons ses composantes X,, Y,, suivant deux nouveaux axes placés de manière que l’axe Ox soit compris entre les directions positives des Ox, Oy et soit incliné sur Ox d’un
- angle — • On aura
- Xi = X cos ^ + Y si n =- —0 cos sin (0 — ç„)
- 1 2 2 2 2 T '
- 4. — cos ^ sin 0 + — sin — cos (0 — 9) — — sin ^ cos 0
- 1 2 2 2 2 2 2
- 24. Réflexion d’un rayon polarisé dans le plan d’incidence. — Soit
- î/o = sin 0
- la vibration incidente. Décomposons-la, au moyen des formules (3) et (4), en vibrations elliptiques rééiproques ayant leurs axes dans les deux azimuts principaux. Il faut voir quel est le signe à donner aux vibrations xt, x,2.
- Gomme, lorsque le fer n’est pas aimanté, la vi-
- p.84 - vue 86/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 8>
- L
- ^ration dirigée suivant la perpendiculaire au plan d’incidence est en avance sur l’autre composante, le rayon elliptique (3), qui, pour = o, se réduit hyi — sin 0, doit être en avance sur le rayon (4), oti le rayon (4) en retard par rapport à (3). Mais, le courant ayant toujours la direction des flèches de la figure 12, le rayon retardé doit être lévogyre. On prendra donc les signes supérieurs de „r, et x.,. Après cela, il faudra faire le changement de signe dej'*, et pour passer du rayon incident au réfléchi, donner au rayon (3), qui est celui qui pour p — o se réduit à la vibration donnée, le coefficient h, au rayon (4) le coefficient k, et le retard <p. Les composantes de la vibration téflé-chie seront donc .
- X =------’T— cos 0 H-cos (0 — a)
- 1 + P- 1 +
- {9)
- Y =--------—; stn 0--~r~T, sin (0 — cp)
- 1 + P1 1 +P* v Y
- à l’incidence normale, on a p — 1, h — h0, k — k0, o == cp0, et ces formules deviennent
- X «= — ^ COS 0 + ^ COS (0 — ç0)
- (10)
- Y = — sin 0 — sin (0— ç0j
- et prenant, comme dans l’article précédent, deux nouveaux axes, déplacés par rapport aux axes
- Ox, Oy, d’un angle — en sens contraire du
- courant,
- Ces formules ont la même signification que les formules (8'), comme on devait s’y attendre.
- (A suivre)
- Note sur une méthode de Photométrie, par M. Gimé
- Pour la détermination en mesures absolues de la puissance émissive d’une source lumineuse, j’ai combiné une méthode de photométrie basée sur le principe des modifications de résistance électrique que font éprouver au sélénium les va-
- riations de l’intensité de lumière à laquelle il es exposé.
- A cet effet, comme première combinaison, je dispose dans le circuit d’une pile d’une grande constance, et de façon à former écran, un élément de sélénium; j’intercale ensuite dans le circuit de cette même pile un galvanomètre à réflexion, dé Thomson.
- Comme opération préliminaire, j’expose l’élément sélénium à une distance précisément déterminée de la source que j’adopte comme unité de lumière, et je note soigneusement le point de réflexion obtenu sur l’échelle du galvanomètre par la déviation du système magnétique.
- Exposant ensuite la source lumineuse à mesurer en regard du même élément sélénium, selon l’infériorité ou la supériorité de celle-ci sur la source étalon, je la rapproche ou je l’éloigne jusqu’à ce que le point de réflexion concorde sur l'échelle avec celui que j’ai noté à la première opération.
- Le pouvoir émissif de la source à mesurer sera donc mathématiquement obtenu par un calcul basé sur la loi suivante :
- Les pouvoirs éclairants de deux lumières sotît égaux si elles sont à même distance de l’écran, ou sont en raison inverse du carré de ces distances, si elles en sont inégalement éloignées.
- On peut aussi, en remplaçant la source étalon par la source à mesurer, exactement à la même distance de l’élément sélénieux, obtenir la quantité de lumière émise en comparant les points de déviation du système magnétique sur l’échelle du galvanomètre.
- Dans la pratique industrielle, on peut disposer un galvanomètre ordinaire, qui, au lieu d’être gradué en degrés, pourra l’être en unités de lumière ; de cette façon, la lecture en sera simple et facile, sans obtenir, toutefois, l’extrême précision que l’on obtient au moyen du galvanomètre à réflexion, ainsi que je l’ai dit plus haut.
- Comme seconde combinaison, j’ai disposé le système pour fonctionner de la manière suivante :
- Du pôle positif d’une pile étalon, partent deux conducteurs, reliés respectivement à deux éléments sélénieux identiques.
- De l’un de ces éléments part un conducteur traversant la première bobine d’un galvanomètre de Thomson; du second élément part aussi un second conducteur traversant la seconde bobine
- p.85 - vue 87/624
-
-
-
- 86
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- du galvanomètre, disposée en opposition avec la première.
- Le circuit est ensuite complété par des réo-phores reliant ces bobines au pôle négatif de la pile étalon.
- En regard et à distance déterminée d’un des éléments au sélénium, je dispose la source étalon, tandis que la source à mesurer est disposée en face du second élément; après avoir ramené à zéro le point de réflexion du galvanomètre au repos, je ferme le circuit et je fais varier les distances des sources aux éléments de sélénium, jusqu’à ce que les actions produites sur chaque élément écran soient identiques, ce qui sera reconnu lorsque le système magnétique du galvanomètre sera équilibré par les courants en opposition, de façon à amener à zéro le point de déviation du galvanomètre.
- Pour que les actions produites par chaque source émissive soient identiques, les quantités de lumière reçues doivent être égales; or, on déterminera encore cette fois les quantités de lumière émise par le même calcul que celui basé sur la loi que j’ai énoncée plus haut.
- Comme source étalon, l’unité de lumière que je préfère est l’unité pratique de lumière blanche ou la quantité de lumière émise normalement par i centimètre carré de surface de platine fondu à la température de solidification.
- Quant à la pile étalon que j’emploie, c’est l’élément Latimer Clark zinc, sulfate de zinc, sulfate de mercure (de la formule Hg^C^SCF*), mercure.
- Appareil électrique pour le plombage des dents
- Les progrès rapides qu’a faits, spécialement en Amérique, l’art du dentiste, ont fait naturellement abandonner les anciennes méthodes de plombage des dents à la mains qui étaient pour le patient une véritable torture.
- En premier lieu, l’appareil de White, de Philadelphie, s'introduisit rapidement chez la plupart des dentistes; mais l’obligation où se trouve l’opérateur de maintenir le mouvement avec le pied est très fatiguant, et de plus, la proximité de l’appareil gêne beaucoup la liberté des mouvements aussi a-t-on de suite cherché à obtenir la force motrice d'un petit moteur à gaz, à eau ou au moyen d’un électromoteur.
- Ce dernier est évidemment propre à cet usage, aussi la maison Wite livre-t-elle depuis quelques
- années, des machines munies du moteur Giscom. On reprochait cependant à cet appareil d’exiger une forte dépense d’énergie électrique et par suite d’être coûteux ; en outre la régulation de la pile doit se faire encore avec le pied.
- La maison Schæfer et Montanus, de Frankfort, a cherché à perfectionner cet appareil et la figure
- représente la dernière forme sous laquelle il est livré par cette maison. Electrotechnische Rundschau de Franckfort s/M, à laquelle notre illustration est empruntée, donne les détails suivants sur l’appareil et son fonctionnement.
- Le moteur, d’une combinaison nouvelle, est mis en action au moyen d’une batterie de 6 élément Dun, que nous avons déjà eu l’occasion de décrire dans ce journal ; cette pile est placée dans une armoire et le courant amené au moyen d’un
- p.86 - vue 88/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÈLECTRICITÊ
- 8 7
- cable flexible au moteur placé sur la tablette opératoire du dentiste.
- L’opérateur, tenant dans la main droite la poignée de la transmission flexible, à l’extrémité de laquelle est fixé le foret ou la fraise, manie avec deux doigts de la main gauche l’appareil de régulation de vitesse du moteur; ses mouvements sont donc parfaitement libres et il peut se déplacer tout autour de sa table d’instruments.
- La régulation de la vitesse a lieu par l’introduction de résistances variables dans le circuit ; ces résistances sont constituées par des fils fins en maillechort formant un petit câble enroulé en spirale autour de la transmission ; en faisant tourner plus ou moins un anneau, un grand nombre de ces fils sontintroduitsdanslecircuit ; Pappareil permet naturellement d'ouvrir ou de fermer le circuit, et de renverser le sens du mouvement. Cette machine peut aussi servir en dehors de Part du dentiste pour de petites opérations chirurgicales, comme par exemple le tiépanage avec résection.
- En ce qui concerne l’entretien de la batterie, il suffirait de recharger les éléments quatre fois par an, pour la machine d’un denstiste très occupé, et ce renouvellement peut se faire par n’importe qui au moyen des instructions de la maison, qui garantit cette durée.
- D’après le journal que nous citons, cet appareil serait déjà employé par plusieurs dentistes, qui s’en loueraient fort.
- Nouvelle forme du rhéostat de Wheatstone, par S- W. Thomson
- Sir W. Thomson a présenté au dernier meeting de VAssociation britannique à Birmingham, une nouvelle forme de rhéostat de Wheatstone.
- Comme l’on sait, ce rhéostat est formé d’un fil qui se déroule sur un cylindre en s’enroulant sur un autre; on peut ainsi introduire une résistance graduellement.
- La nouvelle forme de rhéostat rappelle en général, celle qu’avait adoptée depuis peu un constructeur de Bristol, M. Jolin. Le fil formé ainsi que l’un des cylindres de l’alliage connu sous le nom de platinoïde, s’enroule et se déroule sur les deux cylindres d’une manière régulière au moyen d’un guide porté par une vis, et qui se meut en meme temps que les deux cylindres. Ceux-ci engrènent avec la roue dentée, montée sur l’axe de la vis ; ils tournent donc dans le
- même sens ; de plus l’un des axes est muni d’un ressort en spirale qui maintient le fil toujours tendu.
- Le guide est pourvu d’un index qui se déplace le long d'une règle divisée, en indiquant le nombre de tours de fil enroulé sur le cylindre isolant. Avec la nouvelle forme de rhéostat, on obtient des résistances variant avec une continuité parfaite.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne.
- La maison Siemens et Halske de Berlin est une des plus importantes du pays, surtout comme activité industrielle.
- Elle ne ménage point ses efforts dans la lutte de concurrence à outrance, pour maintenir sa situation depuis longtemps établie.
- La fabrique de cables a été transférée à Charlot-tenbourg, il n’y a pas bien longtemps, à cause de l’insuffisance de l’espace à Berlin. Ici, sont " restés les ateliers mécaniques pour la fabrication des machines dynamo-électriqTies, des lampes à arc et à incandescence, des appareils divers pour les chemins de fer, des téléphones, des instruments de précision, etc.
- Un atelier photographique complet et bien outillé, avec lumière électrique, y est annexé ; il constitue tout un service séparé.
- L’avantage d’une telle installation est de permettre une transmission et une multiplication rapides des ordres, des études et projets, à de nombreux exemplaires. Elle est 1j complément indispensable de toute grande production.
- La main-d'œuvre en Allemagne est à un taux bien inférieur à celui de Paris. Le prix des matériaux employés reste à peu près le même dans les deux endroits; il y a cependant un écart en faveur de Berlin.
- Sous certains rapports, le succès de la rencontre sur le marché peut ne pas paraître douteux. C’est à notre industrie à ouvrir les yeux pour décider le sort en sa faveur.
- En ce qui concerne les appareils de mesure, de précision proprement dite, que nous avons vus, provenant un peu de toutes les maisons allemandes, notre opinion est faite. Ils sont loin d’atteindre à la hauteur, au fini, à la perfection des
- p.87 - vue 89/624
-
-
-
- 88
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- détails et peut être même aussi à la justesse des produits similaires de nos ateliers de Paris, à la tête desquels il faut placer ceux de M. Carpentier, de la société Bréguet, de M. Gaiffe et bon nombre d’autres.
- La maison Siemens apporte un soin tout particulier à la construction des machines dynamos. En vertu d’un contrat, elle a le monopole de la fabrication des machines pour la Société Edison allemande.
- A l’usine de Charlottenbourg, l’attention se porte spécialement sur les câbles télégraphiques et téléphoniques souterrains et aussi sur les câbles pour distribution de l’énergie électrique.
- A ce propos, hasardons une modeste réflexion :
- FIG. I
- Croyez-vous qu’il soit bien pratique l’usage, non général heureusement, des câbles aériens pour la transmission des messages téléphoniques comme nous l’avons vu à Berlin? Nous ne le pensons pas.
- On doit étudier les conditions de construction des câbles en vue de leur enfouissement.
- Dans le développement graduel des réseaux téléphoniques dans les grandes villes, on sera forcément amené à les mettre sous terre. Les raisons en sont trop apparentes pour qu il ^soit nécessaire de s’y appesantir. Je conviens que ce problème présente de grandes difficultés de solution.
- Le grand obstacle insurmonté jusqu’à présent, ce sont les phénomènes d’induction. L’efficacité de ce qu’on a appelé câbles anti-inducteurs est loin d’être démontrée.
- Sans doute, il y a des résultats. Mais combien maigres sont-ils ?
- Si vous interrogez un agent consciencieux d’une administration employant des câbles téléphoniques
- FIG. 2
- ou télégraphiques, il vous répondra, sans aucune énergie : « Oui, cela fonctionne. » Cette fonction peut être une quantité négative cependant.
- Les câbles conducteurs pour lumière que fabrique Siemens sont à gaine de plomb, recouverte en outre, d’une couche isolante, entourée elle-même d’une enveloppe constituée par deux lamelles de fer enroulées héliçoïdalement et simultanément autour du câble. Le tout est enfin recouvert de jute goudronnée (fig. i).
- Ces câbles donnent les plus grandes satisfactions aux Sociétés électriques qui s’en servent.
- La gaîne de plomb est appliquée à froid dans des presses marchant sous la pression de i5o à 200 atmosphères.
- FIG. 3
- Tout le long de l’intérieur du câble, se trouve un fil isolé plus mince que chacun de ceux qui composent le faisceau conducteur, destiné à la mesure des tensions lorsque le câble est en service.
- Les figures 2 et 4 représentent une jonction de
- p.88 - vue 90/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 89
- deux câbles de ce genre. Les deux bouts sont dénudés, aboutis dans le meme axe et pinces fortement, à l’aide de quatre boulons, entre deux manchons de cuivre étamé. Latéralement, on voit le fil d'essai. Le joint ainsi opéré est placé dans une boîte étanche en fonte dont les deux moitiés sont réunies par quatre boulons.
- La figure 3 offre une vue d’une boîte de jonction et de raccordement basée sur la même méthode opératoire.
- Arrivé en un point où les conducteurs se ramifient, on installe des boites de distribution. La
- figure 5 en donne des vues en coupe et en plan. Les conducteurs sont réunis dans cette boite par l’intermédiaire de lames fusibles de sûreté a, a, a.... Elles sont généralement placées sur godets en maçonnerie. Leur fond incliné assure l’écoulement des eaux par un robinet latéral.
- Les cables pour lumière à doubles conducteurs concentriques sont de fabrication plus difficile et plus dispendieuse.
- Les modes de jonction et de branchement diffèrent un peu des premiers. Lu figure 6 les montre clairement indiqués.
- FIG. 4
- A chaque bout de raccordement, le conducteur central est dénudé. Les diverses parties ainsi préparées sont réunies par des manchons boulonnés, comme dans le premier cas. Les bouts du conducteur extérieur annulaire sont, à leur tour, dépouillés de la matière isolante, relevés en couronne perpendiculaire à l’axe et serrés enfin dans des plaques boulonnées. Les formes des boîtes varient suivant les circonstances.
- Usine centrale de la Kaiser Galerie. — Il ne se passe point de quinzaine sans qu’on ait à constater l’érection d’une nouvelle usine de distribution ou tout au moins d'une station très importante.
- Comment se fait-il qu’à Paris, on ne fasse pas preuve de la même activité?
- Cette stagnation étonne l’étranger pour qui Paris est la ville de l'énergie brûlante, des initiatives hardies. Il 11e comprend pas que la ville qui a été le berceau de l'éclairage électrique public montre maintenant à son égard tant d’inertie.
- Sans doute, en étudiant bien le terrain sur lequel se meut la vie industrielle, arriverait-on à définir les causes toutes locales de cet immobilisme.
- Dans bien des quartiers de cette immense capitale, la consommation concentrée devrait naturellement faire éclore d'importantes usines électriques.
- p.89 - vue 91/624
-
-
-
- 9°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Rien que le quartier de l’Opéra notamment assurerait à lui seul, sur une surface restreinte, l'alimentation d’une station centrale de 3o,ooo lampes.
- Le conseil municipal a-t-il jamais été saisi d’une demande d’installation de ce genre, appuyée
- FIG. 5
- d’un projet judicieusement raisonné, de devis précis et compatibles avec les contrats de la société du gaz? Pour ma part, je l’ignore.
- Au surplus, si cela n’a pas été fait, c’est à faire.
- Les vulgaires objections que les sociétés électriques opposent à un tel projet sont tout simplement des fins de non-recevoir dénaturé à dénoter leur impuissance et leur déchéance fatale.
- En vérité, on s’y occupe trop de petites ques-
- tions de brevets, de spéculations basées sur des droits bien incertains. La vraie industrie comporte d’autres agissements.
- Cette courte digression ne nous écarte pas trop de notre sujet.
- Les immeubles de la galerie de l’empereur appartiennent à une puissante société. Elle croit répondre aux besoins du jour en y faisant installer la lumière électrique. Ses vues nous semblent très justes.
- Ses machines sont installées dans le sous-sol.
- La figure 7 donne le plan de l’établissement de la force motrice et des dynamos.
- D, D,D, D représentent l’emplacement des dynamos.
- M, M,M, M représentent celui du moteur h vapeur.
- FIG. 6
- B B représentent celui des deux chaudières.
- Les deux générateurs sont du type tubulaire, le seul toléré dans les maisons par le règlement de police à Berlin. Ils ont chacun 176 mètres carres de chauffe. Les foyers sont alimentés d’anthracite dégageant peu de fumée.
- La vapeur est distribuée aux moteurs par une conduite unique.
- Ceux-ci sont au nombre de trois — il y en aura quatre après achèvement complet — à détente variable. Leur force individuelle varie da 80 à 100 chevaux. Le nombre de révolutions par minute est de 175.
- Ils sont montés, ainsi que les dynamos, sur fondation en maçonnerie et bois. Celle-ci a pour effet d’amortir les trépidations.
- Les dynamos sont d’un type nouveau dont la figure 8 donne la vue perspective. Elles sont mon-
- p.90 - vue 92/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 91
- tées en dérivation comme les machines Edison. Les noyaux des électro-aimants sont en fonte, cylindriques, évidés pour le passage de l’armature et arrondis à l’extérieur des parties polaire?. Les frotteurs sont constitués par six balais solidaires et susceptibles d’etre déplacés autour de l’axe de rota-
- tion. Les lames du collecteur sont isolées par l’air.
- Elles fonctionnent à 5oo tours et fournissent un courant de 5oo ampères à une tension de 65 volts.
- Elles sont disposées en quantité sur le circuit principal. Dans la salle des machines, celui-ci est constitué par deux barres de cuivre de 5o X 12
- ne. 7
- millimètres de section, placées parallèlement et enveloppées de ruban isolant.
- A tous les degrés de charge, les dynamos marchent sans étincelle aux balais.
- Chaque machine a son rhéostat séparé, pouvant être commandé individuellement. Mais, comme le montre le dispositif de la figure 9, il est possible de les actionner tous simultanément à l’aide d’un volant dont l’axe est muni de quatre vis sans fin. Celles-ci agissent sur les roues den-
- tées de chacun des rhéostats et font avancer ou reculer l’aiguille de touche du cadran des résistances.
- Cetfe disposition simple fonctionne bien et offre certains avantages.
- Les lettres W, W...... désignent les résistances
- ordinairement enfermées dans une caisse en tôle de fer à parois ajourées.
- a, a, a... sont des interrupteurs à mouvement
- ! rapide ;
- p.91 - vue 93/624
-
-
-
- 93
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- b, b, b..des mesureurs de courant;
- FIG. 8
- d est le voltmètre.
- Les indications de ce dernier sont acoustiques,
- FIG. 9
- c’est-à-dire qu’il commande le mouvement de trembleuses non indiquées sur le dessin.
- - Les lampes sont montées en arc multiple, qu’elles soient à incandescence ou à arc.
- Ces dernières sont des lampes différentielles Siemens, réglées à 5o volts de chute de potentiel aux bornes. Pour les interférer dans le circuit des lampes à incandescence, qui en exigent 65, il a fallu placer à chaque lampe à arc des résistances additionnelles, qui élèvent la différence de potentiel de 5o à 65 volts.
- Les lampes à arc répandent une abondante lumière dans le passage ; il y a peut-être même un peu d’excès.
- A l’extérieur de la galerie, les lampes des façades ont le défaut d’être trop rapprochées des murailles.
- Les lampes à incandescence employées dans les magasins et appartements sont du type de 16 bougies normales.
- Dans une précédente correspondance, nous avons exposé les conditions de vente de lumière généralement acceptées à Berlin.
- Le filament des lampes fabriquées par la maison Siemens est, croyons-nous, du bambou.
- Dans le tableau suivant, on trouvera les différents types de fabrication :
- PUISS. LUMIN. en bougies normales TENSION en volts CONSOMMAT. moyenne en ampères RÉSISTANCE en ohms à chaud
- 5 25 o 77 32 7
- 10 IOO o 3g 256
- IO 65 o 54 120
- 16 I 20 0 5o 240
- iG 120 0 55 189
- i6 G5 0 77 84 4
- 16 5o 1 oG 47 2
- 25 120 O 75 160
- 25 IOO 0 77 i3o
- 25 65 1 17 55 5
- 35 IOO I 12 89 3
- 35 65 1 72 37 1
- 5o IOO 1 5 66 6
- Nous donnerons ultérieurement la description d’un appareil de résistance pour station centrale, à fonction automatique.
- Em. Dieudonné
- p.92 - vue 94/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 93
- FAITS DIVERS
- C’est, paraît-il, sur une partie des terrains de l’ancien collège Rollin, que sera établi le laboratoire central d’électricité dont on s’occupe toujours avec une sage lenteur. Le Comité formé pour utiliser à cet effet le reliquat des recettes de l’Exposition de 1881, vient de demander à la Ville la concession des terrains en question.
- Ces jours derniers, ont eu lieu à Asnières, les essais de la nouvelle bouée dotée d’un éclairage électrique, dont M. Depctasse et l’inventeur, et qui est appelée à rendre de grands services en mer pour le sauvetage de nuit.
- La bouée de grandes dimensions, pèse 38 kilos. Elle contient en contre-bas de la ligne de flottaison six accumulateurs Gadot, fournissant un pouvoir éclairant de six bougies à une lampe à incandescence situé à un mètre au-dessus des flots.
- La lumière, qui peut être vue à trois milles, se maintient pendant un minimum de six heures.
- La bouée étant en place à l’arrière d’un navire, l'homme de garde, aussitôt le cri de un homme à là mer, coupe d’un coup de hache le filin qui la retient, et cette section suffit pour déclancher une cheville, qui établit le courant d’une façon automatique.
- Les expériences faites ont très bien réussi et ont démontré l’utilité pratique, pour la marine, de ce nouvel appareil de sauvetage qui fait le plus grand honneur à son inventeur.
- On lit dans le Petit Marseillais :
- Un orage violant s’est abattu le 11 septembre sur Marseille. Une atmosphère, une chaleur énervante, dénotaient un changement prochain dans les régions éthérées. 11 y avait positivement de l’électricité dans l’air.
- Cette accumulation a fini par élater, vers une heure du matin.
- Lueur et bruit n’ont pas cessé jusqu’à 4 heures du matin.
- Le fluide ess tombé sur un coteau de la ligne téléphonique situé entre la Viste et Saint-Antoine, en face le quartier de la Scierie. Ce poteau a été littéralement mis en pièces et divisé en une masse de marceaux de bois, longs de deux mètres et gros comme le doigt. Six autres poteaux avoisinant ont été également touchés. Les fils n’ont pas souffert, mais presque tous les godets ont été enlevés; il n’en reste plus trace.
- Malheureusement, ces dégâts matériel se doublent d’un sinistre de personnes. Deux charretiers, l’un de Rognes et l’autre de Simianc, qui se rendaient chez eux, ont été enveloppés par le fluide et projetés à distance. Le premier
- a vu ses guides coupées dans les mains comme par un couteau. La main droite a été brûlée et présentait une teinte noire caractérisée. Le second a été projeté contre le poteau téléphonique ; sa blouse et son chapeau ont disparu, sans qu’il ait pu s’expliquer comment. Ajoutons que ces deux hommes ont failli être asphyxiés par les vapeurs sulfureuses.
- Cet orage a manifesté son action et scs effets hors Marseille, ainsi que nous le signalent, de différents côtés, nos correspondants.
- A Nimes, éclairs et tonnerres ont fait rage à la même heure. La foudre est tombée au n° 3i de la rue de I’Hôtel-Dicu où elle n’a causé que des dégâts matériels. Elle a également exercés ses ravages au n° 66 de la rue de la République, oû elle a pénétré dans deux appartements.
- A Tarascon, même orage, mêmes effets augmentés d’une pluie diluvienne. Le fluide a mis le feu à une meule de paille, située près du chemin de Maillane; le feu a été promptement éteint.
- A la Ciotat, la foudre est tombée sur le Sémaphore du Bec de l’Aigle. Il ne reste plus de cette bâtisse que quelques pans de murs; tout le matériel météorologique a été détruit, et les communications avec les autres postes interrompues.
- Bref, l’orage s’est étendu comme une longue traînée d'éclairs sur tout le littoral.
- La Commission météorologique de Vaucluse, a fait, au commencement du mois de septembre, l’ascension du mont Vcntoux pour inaugurer l’Observatoire construit par ses soins sur le sommet de cette haute montagne.
- La caravane était composée de MM. Bouvier ingénieur en chef du département, président, Pamard, docteur en médecine, vice-président, et de plusieurs autres personnes.
- Arrivés sur la plate-forme élégamment pavoiscc aux couleurs nationales, les membres de la commission ont conslaté avec plaisir l’excellente dïposition et le bon fonctionnement de tous les appareils et instruments d’observation. Tous s’accordaient à reconnaître que l’Observatoire du mont Vcntoux, peu prendre place désormais parmi les premiers établissements météorologiques de l’Europe.
- Un repas cordial a réuni ensuite tous les membres de la commission qui ont formulé plusieurs sonhaits à la prospérité de l’œuvre entreprise. Deux toasts ont été particulièrement applaudis : celui de M. Bouvier qui a bu à M. Giraud, secrétaire de la commission et organisateur des services météorologiques à l’Observatoire; celui de M. Giraud qui, dans sa réponse, a su délicatement reporter tout le mérite du succès à M. de Vuyst, l’habile ouvrier envoyé de Bruxelles par M. Closset, pour la pose du paratonnerre Melsens.
- p.93 - vue 95/624
-
-
-
- 94
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Un orage, qui a e'claté dans la nuit du 10 au 11, est venu à propos démontrer l’efficacité de ce nouveau système de paratonnerre. En effet, la foudre a éclaté tout autour du sommet du Vcntoux, mais aucune chute n’a eu lieu sur l’observatoire. L’expérience en est donc faite, l’observateur est en pleine sécurité et les instruments ne courent désormais aucun risque d’être foudroyés.
- La France est maintenant dotée d’un troisième observatoire de montagne appelé à rendre les plus grands services à la Science, à l’Agriculture et à la Navigation.
- Les promoteurs de l'iiéc d’organiser une Exposition à Bruxelles, en 1888, ont soumis dernièrement leur projet à M. Beernaut.
- Le président du Conseil a favorablement accueilli le projet de ces messieurs. Toutefois, il a exprimé le désir de voir modifier le titre de cette Exposition qui, d’après lui, ne devrait pas avoir un caractère essentiellement militaire. A cette occasion il a conseillé aux organisateurs de réserver un place importante à une exhibition rétrospective, tant au point de vue industriel qu’au point de vue artistique, M. Somzéc, président du Comité provisoire, se ralliant à la manière de voir exprimé par M. le Ministre des Finances, a eu l’excellente idée de proposer de donner à l’Exposition de Bruxelles, à l’exemple de Paris qui a trouvé comme clou, pour son Exposition de 1889, la grande tour Eiffel, un pont gigantesque avec tous les matériaux et procédés de construction relatifs à ce travail.
- Il serait question d’organiser un grand concours entre tous les constructeurs de tous pays. L’Exposition porterait principalement sur tout ce qui concerne les matériaux, les procédés et les constructions du génie civil et militaire.
- Les applications de l’électricité occuperont une place très importante dans cette grande Exposition, notamment en ce qui concerne l’éclairage électrique des jardins. Il sera fait appel au concours des inventeurs et des compagnies, de façon à obtenir un éclairage à l’instar de ceux qui ont eu tant de succès aux dernières Expositions organisées annuellement à Londres. Cette partie constituera une des grandes attactions pour les visiteurs qui se rendront le soir à l'Exposition.
- Le capital nécessaire à l’Exposition de 1888, est déjà fait.
- Dès à présent, grâce à l’énergie et à l’activité de M. Somzéc, les travaux d'organisation vont commencer à très bref délai.
- Dans l’avant-projet de classification générale par groupes, de l’Exposition internationale des procédés et du matériel des armées de terre et de mer, que l’on compte organiser à Bruxelles, nous remarquons le groupe X affecté au génie et comprenant : armement, équipement, uniformes,
- outils, matériel, attaque et armement des fleuves et des côtes, sapes, mines, barrages, torpilles, moyens de transport et de communication, chemins de for, télégraphes, téléphones, lumière électrique, signaux optiques, projectiles, etc., pigconnerics militaires, ballons, etc., casernes et constructions diverses.
- Une nouvelle application de l'électricité.
- On vient d’élaborer, en Italie, le projet d*un appareil électrique, dans lequel les cadavres, soumis à la crémation, seront consumés par la chaleur électrique.
- Les partisans de la crémation pensent que, en procédant à cette opération funèbre par l’électricité, ils réussiront à triompher de l’opposition que font encore plusieurs Etats européens à l’introduction de la crémation.
- Dans les établissements hydrothérapeutiques de Vol-taggio et de Montccatini, en Italie, on vient de mettre en pratique le traitement électrothérapeutique, au moyen d’appareils construits tout exprès, sous la direction du professeur Antonio de Negré, de Gênes.
- On assure que pendant la saison des bains qui vient de prendre fin, les résultats obtenus ont été on ne peut plus satisfaisants, spécialement dans certains cas de haute hystérie et de paralysie, qui jusqu’alors avaient été rebelles à tout traitement.
- Le directeur-médecin de Voltaggio est M. leDrG. S.Ro-manengo, et celui de Montccatini, M. le sénateu; Fcdcli.
- De toutes les colonies Anglaises, celle qui est peut-être la plus intéressante, au point de vue des éclairs et tonnerres, est celle de Natal, où les observations ont été organisées par le Dr Mann, membre de la commission des paratonnerres.
- Par leur grandeur et leur fréquence, ces phénomènes doivent être considérés comme caractérisant d’une façon toute spéciale, le climat de Natal. La plupart se produisent dans l’après-midi et surtout vers le coucher du soleil. Les deux tiers ont lieu de 3 à 7 heures du soir.
- Les matins des jours où les orages éclatent sont généralement clairs et brillants, avec un soleil ardent et un baromètre bas; alors le vent passe au sud-est, et l’on voit des masses de cumulus se réunir autour des sommets du Drakenbcrg qui semble donner naissance à ces perturbations. Le tonnerre commence à se faire sentir dans ces montagnes. Il s’approche de plus en plus des côtes, et une pluie diluvienne se déclare avec de magnifiques éclairs, qui ne sont pas linéaires comme en Europe, mais prennent la forme de lames splendides.
- Ces orages sont aussi rapides que violents. Leur grande intensité ne dure que quelques minutes. On estime que les quatre cinquièmes des pluies sont dus à des orages.
- p.94 - vue 96/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 93
- de sorte que l’avantage que l’on en tire, fait plus que compenser les inconvénients qu’ils produisent.
- Les grêles sont terribles dans les endroits montagneux et diminuent d’intensité à mesure que l’on s’approche des côtes. Elles sont précédées par un bruit caractéristique qu’on entend assez à temps pour se mettre à l’abri et pour donner la liberté aux chevaux, afin qu’ils puissent chercher un refuge contre la chute de masses de glace ayant des dimensions prodigieuses.
- Les grêles sont rares en hiver; cependant la plus terrible de toutes celles qui ont été observées à Pictcrmartzl-burg, éclata en 1874 au mois d’août; quelques grêlons étaient elliptiques et avaient un décimètre de long sur 7 à S centimètres de diamètre. Ils pesaient 5oo grammes.
- Quelques districts sont si fréquemment ravagés par la grêle, que les habitants les connaissent et évitent de les cultiver ou d’y construire des édifices; cependant il se passe quelquefois plusieurs années sans qu’il y tombe une seule grêle; c’est tout d’un coup que ces distreits sont visités à quatre ou cinq reprises pendant le même été.
- Éclairage Électrique
- Jusqu’à ce jour on avait cru généralement que la ligne droite était le plus court, chemin d'un point à l’autre. Il n’en est rien, du moins tout porte à le laisser supposer, quand on voit ce qui vient se de passer pour la pose des conducteurs souterrains qui, transmettent le courant électrique aux lampes à incandescence du Cercle Militaire. On sait en effet, que les lampes sont alimentées par les dynamos placées dans le sous-sol de l’opéra. Or, les conducteurs au lieu de traverser en droite ligne la place qui sépare l’Opéra du Cercle, font tout le tour de cette place, de telle sorte que le trajet se trouve ainsi doublé ou même triplé.
- Nous avons signalé maintes fois les progrès de la lumière électrique, sur les setamers des grandes messageries et sur les navires de guerre : l’électricité y trouve maintenant d’autres applications. C’est ainsi que le gouvernement japonais vient de faire construire à Ncwcastlc-on-Tyne deux grands croiseurs, le Takachiho et le Nanhva, dans lesquels les 10 canons qui composent l’armement sont manœuvrés et tirés au moyen de l’électricité : le commutateur qui met le feu à la charge est sous la main du capitaine, et celui-ci se trouve ainsi complètement maître de scs pièces. Chaque navire porte en outre quatre torpilles qui peuvent aussi être déchargées électriquement.
- Quant à l’éclairage, il se compose de 108 lampes Swan de 16 bougies disposées dans l’intérieur du navire, et de 4 projecteurs d’une puissance lumineuse de 2,000 carcels; il est produit par 4 dynamos actionnées directement par deux machines à trois cylindres, système Goodfellow et Mathews.
- Le colonel d’artillerie H. Noble, directeur de la poudrerie royale de Waltham-Abbcy, près de Londres, vient de faire construire un bateau électrique sparck « l’Étincelle », où l’électricité sert à deux fins, elle fait marcher le bateau, et quand on arrive près des proudrières, on détache les fils qui vont des accumulateurs aux moteurs, et on les relie au système de conducteurs établi dans les poudrières et où se trouvent des lampes à incandescence.
- C’est la première fois, croyons-nous, que la poudre a vu le feu sans parler, et les opérations les plus dangereuses sont faites non plus dans d’obeurité, ou une demi-obscurité, mais en pleine lumière.
- Le sparck a 25 pieds de long sur 5 de large, la batterie d’accumulateurs est placée au milieu de l’entrepont et fait marcher un petit moteur d’un demi-cheval qui actionne le système de propulsion à hélice.
- Le type des accumulateurs qui ont été construits par a l’Elcctrical Power Storage Company » est bien connu; chaque élément pèse 45 livres anglaises (20 kilog. 385), la batterie se compose de 3o boîtes, ce qui représente un poids total de 611 kilog. i5o. Quand on veut recharger cette batterie, on conduit le bateau à une distante assez considérable de la poudrière, près J’un atelier où se trouve la dynamo house, c’est-à-dire le hangar des dynamos ; on met en communication la dynamo et les pôles des accumulateurs, et on charge sans que rien soit dérangé sur le bateau.
- Télégraphie et Téléphonie
- La livraison du matériel, nécessaire pour les cours du télégraphe Estienne, vient d’être effectuée ; ces cours vont commencer très prochainement. M. Labourier a été chargé de faire non seulement l’instruction théorique et pratique des employés de Paris, mais encore de ceux de province, que l’administration désignera; à cet effet, ces derniers viendront passer une vingtaine de jours à Paris. On ne doute pas que notre bienveillant Ministre qui, on le sait, ne fait pas les choses à moitié, n’accorde dans chaque section d’après les précédents établis, des primes aux plus méritants.
- Ainsi que nous avons déjà eu l’occasion de le dire certaines hésitations se produites sur la manière de taxer les dépêches de Presse, admise au Tarif de 5o 0/0, quand le nombre de mots est impair.
- Les guichets du Télégraphe n’opèrent pas tous de la même façon. Les uns arrondissent le nombre de mots, de façon que la taxe à appliquer soit toujours un multiple de 5 centimes; les autres ne touchent pas au nombre de mots et se contentent d’arrondir le centime. _ -
- Ainsi, une dépêche de 99 mots, si on applique la première méthode, sera taxée comme si clic avait 100 mots. La taxe sera donc : 5 francs divisés par 2=2 francs 5o centimes, tandis que si on applique la deuxième me-
- p.95 - vue 97/624
-
-
-
- 96
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- thodc, la taxe sera : 4 francs 95 centimes divisés par 2 = 2 francs 47 centimes 5o et en arrondissant le centime 2 francs 48 centimes.
- On nous demande quel est celui des deux procédés qu’il faut adopter.
- Il est certain qu’au point de vue de la facilité et de la rapidité des opérations télégraphiques, le premier est le meilleur; mais au point de vue de la comptabilité, il n’est pas régulier. Le centime est une monnaie qui a cours, c’est la plus petite de nos monnaies divisionnaires; la comptabilité n’en admet pas les fractions, elle prescrit de l'arrondir, mais c’est le seul forcement qu’elle autorise. Le forcement du sou ne peut donc être légitime que ci le Ministre prend un arrêté qui nous permette de le faire. Le prendra-t-il ? Nous l’espérons, nous le désirons dans l’intérêt du service ; mais nous n’avons pas le droit de devancer sa décision.
- Il y a des précédents qu’on peut invoquer pour justifier le forcement du sou. Nous pensons que le Ministre s’en inspirera et étendra l’usage de ce forcement au cas qui nous occupe.
- Le service de la télégraphie optique dans les forts vient d’être assuré par une décision ministérielle.
- Afin de familiariser le personnel avec les appareils de transmission, la circulaire invite les directeurs et les chefs du génie, ainsi que les commandants d’armes des forts à se servir, autant que possible, de la voie optique pour échanger des communications sous forme de dépêches officielles.
- Le service serait remis, en cas de guerre, à la télégraphie militaire.
- On parle d’une mission télégraphique qui irait, sous peu, à Madagascar, pour y construire des lignes télégraphiques et relier les principaux points de la côte, avec la capitale Malgache. Avis aux amateurs.
- C’est un employé des Télégraphes de l’Administration française, M. Bcrthelicr qui, il y a quelques années, avait été envoyé en misson au Siam, pour y organiser le service télégraphique. Il a su triompher là-bas de tous les obstacles anglais et de toutes les apathies asiatiques, mais il est mort à la peine, à Bangkok. On annonce que c’est un employé allemand qui va recueillir les fruits de la mission française et s’en approprier les résultats. Nous le regrettons.
- Le Directeur général des Postes et Télégraphes, en Angleterre, a déclaré la semaine dernière, en réponse à une interpellation au sujet des résultats financiers du nouveau tarif télégraphique, qu’il lui était impossible de dire
- exactement quel serait le résultat pour le fisc. L’exploitation de l’année dernière pendant laquelle le nouveau tarif avait été en vigueur pour six mois avait laissé une perte de 2.r)o,ooo francs. Pendant la première partie de cette année la perte était encore plus considérable, mais les élections générales et une certaine reprise des affaires pendant les derniers trois mois, ont un peu modifié la situation, car le nombre des dépêches transmises atteint depuis 3 mois plus d’un million par semaine, tandis que le maximum dans l’ancien tarif avait été de 750,000 par semaine.
- L'Eastcrn Tclegraph C°, annonce que la communication directe par câble a été rétablie, avec les Indes, la Chine, etc.
- La Nouvelle-Zélande possède un bureau télégraphique par 1,710 habitants; la colonie de Victoria en a un par 2,147 habitants, et dans la Nouvelle-Galles du Sud, il y en a un par 2,337 personnes; enfin, dans l’Australie du Sud, il y a un bureau télégraphique par 1,782 habitants.
- Les bilans pour les différents Départements des Postes et Télégraphes, ont été, en 1885, comme suit :
- Colonirs Dépenses Receltes Bonifiées Pertes
- fr. fr. fr. fr.
- Nouvelle-Zélande........ 6.400.000 7.100.000 675.000
- Victoria...... 11.450.000 8.900.000 — 2.550.000
- Nouvelle-Galles du Sud. i3.450.000 11.3oo.ooo — 2.i5o.ooo
- Australie du
- Sud........... 4.875.000 4.425.000 — 450.000
- Comme on le voit, la Nouvelle-Zélande seule retire un bénificc de l’exploitation du Département des Postes et Télégraphes, tandis que toutes les autres colonies subissent une perte de ce chef. La moyenne annuelle des prix par bureau de poste et de télégraphe, est en Nouvelle-Zélande de 2,175 francs, en Victoria de 3,755 francs; dans la Nouvelle-Galles du Sud ces prix s’élèvent à 3,425 francs par an et dans l’Australie du Sud à 3.,625 francs.
- Le nombre des téléphones employés dans’ les différents ministères à Washington, s’élève à i5o, et coûte annuellement une somme de 75,000 francs au gouvernement Le journal américain auquel nous empruntons ce renseignement, ajoute qu’on a oublié de tenir compte du téléphone le plus coûteux de tons, c’est-à-dire du téléphone Pan-Electric qui, par suite du procès contre Bell, va coûter près de i,5oo,ooo francs au gouvernement des États-Unis.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens. Pari*. — L. Barbier,
- p.96 - vue 98/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B, Marinovitch
- 8° ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI i6 OCTOBRE 1333
- N> 42
- SOMMAIRE. — L’électricité statique et dynamique dans l’atmosphère; L. Palmieri. — Les Piles-étalons; A. Minet. — La machine électrique au siècle dernier (2e article) ; G. Pellissier. — Installation pratique des Accumulateurs ; J.-P. Anney. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, (suite); par M. A. Righi.— Nouvelle méthode pour la mesure des courants électriques intenses et des faibles résistances; par P. Cardew.—-Phénomène relatif aux électromoteurs; par M. V.-M. Mordey. — La Lithanode; par M. Desmonds Fitzgerald. — Le phonoplex d’Edison. — Trieuse magnétique W. Collier et C io. — Recherches électriques; par G. Quinckc.— Correspondances spéciales de l’étranger : Allemagne; E. Dieudonné. — Angleterre; J. Munro. — États-Unis; C. Haskins. - J. Wetzlcr, — Faits divers.
- L’ÉLECTRICITÉ
- STATIQUE ET DYNAMIQUE
- DANS L’ATMOSPHÈRE
- Académie des Sciences de Naples. — Extrait et traduit par P. Marcillac.
- L’électricité statique ou de tension représente une énergie potentielle prompte à se transformer en énergie cinétique et à produire un travail. Mais on ne peut dire que cette électricité soit rigoureusement en équilibre dans le corps qui la possède, puisqu’elle disparaît graduellement, ce qui indique que, en réalité, elle est en mouvement. Cependant, pour constater sa présence et la mesurer, on se sert d’appareils électrostatiques, électroscopiques, électrométriques peu aptes à accuser l’électricité cinétique ou ïes courants proprement dits, que l’on observe et mesure avec d’autres instruments particuliers.
- De plus, bien que toute électricité statique puisse se changer en électricité cinétique, il faut encore certaines conditions pour obtenir ce que l’on nomme plus spécialement un courant, dont le galvanomètre soit susceptible d’accuser le pas-
- sage. On le sait, parmi les appareils les uns, tels que la machine électrique, sont plus aptes à fournir de l’électricité statique ; d’autres au contraire, tels que la pile, sont plus propres à engendrer des courants ; néanmoins en prenant quelques dispositions, on peut obtenir des courants avec les seconds. Ce fut, autant qu’il m’en souvient, mon vieil ami Daniel Colladon qui, avec un galvanomètre convenablement modifié, obtint des courants en se servant d’une machine électrique: Gassiot, par contre, tira de la pile, de puissantes étincelles.
- Ceci admis, l’électricité atmosphérique provenant de la condensation des vapeurs d’eau qui atteignent des couches d’air plus froides, doit revêtir l’apparence de celle que l’on nomme statique ou de tension, capable par conséquent, dans des conditions favorables, de se traduire par des coups de foudre. C’est pour cette raison que les appareils employés soit pour en montrer l’existence et la nature, soit pour en mesurer l’intensité, rentraient presque tous dans le domaine de l’électrostatique. Mois M. Colladon, qui avait réussi à faire fonctionner son galvanomètre dans le circuit de la machine électrique, vers 1826, songea à en faire l’application à l’étude de la météorologie électrique. L’exemple eut des imitateurs, mais il y en eut peu, je crois, qui se contentèrent du gal-
- 7
- p.97 - vue 99/624
-
-
-
- 98
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vanomère et renoncèrent aux électromètres. Pour ma part j’installai, tant à la station du Vésuve qua l’observatoire de l’Université, le galvanomètre auprès de l’électromètre et, par des temps de pluie, je vis qu’on obtenait de notables déviations, particulièrement à l’intérieur des zones dont j’ai parlé ailleurs ('), permettant de distinguer suivant le sens du courant, les zones [positives ou flégatives. Par des temps ordinaires, les déviations sont très petites ou nulles et il me paraît difficile d’obtenir des mesures susceptibles de comparaison. Afin d’éviter les perturbations que les courants électriques de l’atmosphère auraient pu apporter au magnétisme des aiguilles de galvanomètres, j’avais même imaginé un dynamomètre électromagnétique, mais persuadé que les instruments les plus convenables pour les observations de météorologie électrique devaient appartenir à l’électrostatique, je renonçai à faire construire mon électrodynamomètre.
- Je suis heureux de voir que le Nestor des étudiants en météorologie électrique, dans sa communication récente à l’Académie des Sciences de France, ne rejette pas l’emploi du conducteur mobile dont je me suis servi et qu’il reconnaît avec moi, que « tout nuage qui se résout en pluie est une source continue d’électricité » ; mais il pense toutefois que cette électricité vient des couches supérieures de l’atmosphère aspirées par les courants aériens descendants qu’engendre la chute même de la pluie. Il ajoute que, si le conducteur mobile élevé rapidement s’électrise, il devrait en être de même dans le cas où, l’appareil restant immobile, l’air dominant descendrait avec rapidité. Je ne crois pas que cette idée, si juste à première vue, soit applicable à notre cas, si l’on considère désormais comme établi que tout corps qui se rapproche vivement du sol, par des temps ordinaires, montre de l’électricité négative : c’est pour cela que, tandis que sous la pluie il y a une électricité positive induite, les gouttes qui partent électrisées des nuages, n’arrivent pas au sol avec des signes évidents d’électricité propre. Dans les grandes éruptions du Vésuve, la fumée est fortement chargée d’électricité positive et cependant la cendre qui en tombe arrive au sol avec une électricité négative ; mais, si l’on élève vivement le conducteur, on aura de l’électricité positive, et ceci se démontre très aisément, car, si l’on main-
- tient le conducteur immobile, la cendre qui tombe sur le disque métallique qui le surmonte l’électrise négativement, tandis qu’il montrera de l’électricité positive, si on l’élève rapidement. Rappelons une de mes vieilles expériences de i85o sur la veine liquide descendante que, plusieurs années après, on a jugé utile d’appliquer à l’étude de l’électricité atmosphérique. On prend un vase métallique percé, au fond, d’un ou plusieurs trous et on l’expose à l’air libre sur un point dominant c’est-à-dire qui ne soit pas dominé lui-même par les corps environnants. Rempli d’eau et isolé, le vase donnera de l’électricité positive, les jets d’eau donneront la même électricité dans le voisinage du vase, mais ils montreront plus bas de l’électricité négative, qui deviendra plus sensible si le vase supérieur n’est pas isolé.
- Mais, cependant, en admettant tout ce que désire M. Colladon, les tensions observées lorsqu’on élève le conducteur, dans les journées calmes et sereines, seront toujours capables de donner la mesure de l’intensité de l’influence de l’électricité atmosphérique qui, comme on le dira, ne réside pas à des hauteurs considérables mais, le plus souvent, à une faible distance au-dessus du sol. En voyant que ces tensions deviennent notablement plus fortes, toutes les fois que la vapeur d’eau arrive à un point où le froid la condense, il m’a paru inutile d’invoquer une autre origine pour l’électricité qui apparaît avec la chute de la pluie, de la grêle ou de la neige : car, si l’électricité croît avec l’humidité relative, elle devient plus intense lors de la formation des brouillards et des nuages atteignant leurs maxima lorsque les vapeurs se résolvent définitivement en eau ou en neige et en raison de la rapidité et de l’abondance des averses, et il me semble étrange que l’on n’aperçoive pas ces maxima, conséquence légitime d’une plus forte condensation de vapeurs, surtout après les preuves fournies par les expériences de laboratoire si simples et si nettes que j’ai récemment instituées. Je crois que mon illustre ami n’avait pas connaissance, au moment où il adressait son importante note à l’Académie, de mes dernières expériences sur le développement d électricité qui se produit quand l’eau passe à l’état de vapeur 'et quand la vapeur de l’air ambiant se résout en eau : sans cela, il n’eut peut-être pas dit que « la condensation aqueuse ne produit pas d’électricité notable. » Pourtant, son collègue M. le prof. Oltremare, de l’Université de Genève,
- P) Voir Physique Terrestre, L. Palmieri. Naples, i885.
- p.98 - vue 100/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 99
- dit, dans le Ier volume de la 3e période des Annales des Sciences physiques et naturelles de l’Université : < Il est reconnu que toute condcn-« sation est nécessairement accompagnée d’un dé-« gagement d’electricité, etc. »
- Je pourrais citer plusieurs observations de M. Colladon, qui viendraient à l’appui des lois que j’ai énoncées dès 1854, mais je me bornerai à rappeler ce qu’il dit dans le 2e vol. des Archives citées plus haut: « En général, la partie la plus dense el la plus élevée d’un nimbus, surtout s’il s'en échappe une averse, donne des signes intenses d’électricité positive et détermine par son influence..... la distribution de l’électricité positive,
- nulle ou négative, etc. u
- Pour appuyer sa conception de l’électricité aspirée des hautes régions vers la terre lors de la chute de la pluie, mon illustre ami ajoute que « c’est un fait généralement démontré en toute saison, que les couches d’air supérieures aux nuages sont électrisées positivement par rapport au sol. »
- Ceci me fait supposer que l’auteur admet que l’électricité atmosphérique augmente avec l’altitude. Il me semble, par suite, utile de rappeler les résultats très nets fournis par une série d’observations simultanées et comparables faites à des altitudes différentes. Les observations faites au même moment à des hauteurs variant de 20 à 3o mètres, donnent presque toujours une valeur supérieure au point le plus élevé, mais cette supériorité cesse d’être constante pour de plus fortes différences d’altitude. C’est pour cette raison que je considère comme justes les observations du napolitain Tiberio Cavallo sur la coupole de St-Paul, à Londres, bien qu’elles ne fussent pas absolument simultanées et qu’elles ne soient pas exemptes de quelques erreurs, reconnues aujourd’hui, dues à la présence des parois de la coupole (’).
- f1 ) Voici comment s’exprime le célèbre électricien : « Dans un lieu élevé l’électricité est plus forte que dans un lieu situé plus bas ; en effet, après avoir éprouvé l'électromètre tant dans la galerie de pierre que dans la galerie en fer sur la coupole de la cathédrale de St-Paul de Londres, je trouvai que les balles divergent beaucoup plus en ce dernier point que dans le premier qui est moins élevé ; il ressort de là que, si cette loi est vraie à une distance quelconque du sol, l’électricité des régions supérieures de l’atmosphère doit être extrêmement forte. » Tiiîerio Cavallo, Traite complet d’électricité. Traduit en italien, sur l’original anglais, Florence, 177g, p. 468.
- Les observations simultanées faites de 1876 à 1881 trois fois au moins par jour, [jhm, 3hs, ghs), à l’Université de Naples (5y m. au-dessus de la mer) et à l’observatoire de Capodimonte (149 m.) sulfuraient à démontrer que, souvent l’électricité du point le plus élevé est moindre que celle du point situé plus bas. Ce fait devient plus évident, lorsque la différence des hauteurs est plus grande. Depuis 1872, l’Observatoire de l’Université et celui du Vésuve (637 m.) exécutent des essais simultanés (à l’aide du télégraphe), 4 fois au moins par jour ; le vol. VI des Actes de l'Académie de Naples reproduit, pour une période de 3 ans, les valeurs des tensions observées. Je n’ai pas publié celles des années suivantes, car elles ne faisaient que confirmer pleinement les conclusions auxquelles j’étais arrivé et que je résumais ainsi :
- i° Si l’on divise l’année en 2 périodes, que l’on appelle hivernale et estivale, on trouve que dans la première, l’électricité de l’air (à l’Observatoire du Vésuve) est sensiblement plus faible que celle observée à Naples, sauf à de rares exceptions, lors de la prédominance des vents du Nord ;
- 20 Pendant la période estivale et par des journées régulières, les tensions notées au Vésuve surpassent celles de l’Université, mais seulement pendant le jour ; car, pendant la nuit, le contraire arrivera. Mais j’ai des raisons pour croire qu’à de plus grandes hauteurs, les tensions vont constamment en décroissant et je le déduis des observations simultanées que l’on fait à Moncalieri et au Petit St-Bernard. Voici comment s’exprime le P. Denza, dans une note lue à l’Académie des Sciences de Turin : « Il résulte de l’examen des observations du Petit St-Bernard, élevé de 2160 mètres au-dessus du niveau de la mer et où l’on commença en décembre 1875 des observations identiques à celles que l’on fait à Moncalieri six fois par jour, une confirmation de la loi déjà admise ; c’est-à-dire que : « la tension électrique dans l’atmosphère (celle-ci se trouvant dans des conditions normales) diminue avec l’altitude. »
- Ce n’est pas de l’altitude absolue, comme le dit fort bien Saussure dans ses voyages sur les Alpes, que dépend l’augmentation de tension, mais bien de la hauteur relative du lieu, qui ne doit pas se trouver dominé par des corps environnants. C’est pour cette raison, comme il le dit lui-même, que sur le Mont-Blanc et au col du Géant on a des effets plus faibles qu’en des points moins élevés
- p.99 - vue 101/624
-
-
-
- IOO
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- très bien disposés ; et peut-être, dit Belli, en raison de l’épaisseur plus faible de la couche d’atmosphère électrisée qui se trouve au-dessus.
- J’estime qu’il y a lieu d’appeler l’attention des physiciens et en particulier de ceux qui abandonnent volontiers les faits pour se jeter dans des hypothèses, sur ce : que dans la période estivale, lorsque pendant les heures de jour on observe sur le Vésuve des tensions plus fortes qu’à l’Université, on obtient en général, à l’Observatoire de Capodimonte qui se trouve à une hauteur intermédiaire, une tension minimum. En sorte que l’électricité diminue d’abord avec l’élévation, et ensuite augmente.
- Belli, citant les observations de Baccaria sur les indications électriques plus fortes fournies par des fils métalliques qu’il exposait à l’air libre, aux heures où la rosée se formait, ajoute : « Il se cache sous ce phénomène quelque vérité importante pour la météorologie électrique. » Cette vérité, que soupçonnait le savant professeur de Pavie, est aujourd’hui établie, et, s’il vivait, il verrait avec joie que l’expérience a confirmé ses prévisions.
- L. Palmieri
- LES PILES-ÉTALONS
- Détermination de la force électromotrice de la pile Daniell. — Le procédé que j’ai adopté est semblable à la méthode par opposition appliquée à la mesure de l’intensité des courants, dont il a été fait tout récemment une description (*).
- L’élément p (fig. i) dont on cherche la force électromotrice est établi en opposition aux deux points b et a avec la force électromotrice partielle du courant qui parcourt la résistance r intercalée entre ces deux points.
- Si l’on dispose entre la source p et le point b un galvanoscope, très sensible, nous savons que l’aiguille de celui-ci sera fixée au zéro, lorsque la différence de potentiel s en b, a deviendra égale à la force électromotrice E, de la pile mise en opposition. Ce point est aisément obtenu, si la source P est suffisamment grande, en agissant sur le rhéostat.
- (*) Voir La Lumière Electrique du 25 septembre 1886.
- Ecrivons l’identité
- e=Ei
- Exprimons la différence de potentiel a en fonction de la résistance r, entre les points b et a et de l’intensité I.
- s — rl
- d’où
- (1) rI = Ei
- On peut tirer de l’expression (1) l’une quelconque de ces quantités, lorsqu’on connaît les deux autres.
- Dans l’application de cette méthode à la mesure
- fig. r
- de l’intensité des courants, E< n’est autre chose que la force électromotrice de la pile-étalon ; r est mesurée avant l’expérience.
- Remarque. — La résistance r doit être en mail-lechort, afin de présenter peu de variations avec la température, et la densité du courant qui la traverse ne doit jamais être supérieure à o,25 ampère, si l’on veut obtenir des résultats avec un grand degré de précision.
- Lorsqu’on cherche, au contraire, la force électromotrice de la pile établie en opposition, r étant déterminé d’avance en ohms, il reste à mesurer l’intensité du courant en ampères.
- L’expression (1) donnera en volts la grandeur cherchée.
- On peut employer pour cette mesure un instrument étalon d’intensité ou un galvanomère dont la graduation a été établie en fonction de l’unité pratique d’intensité : l’ampère.
- Nous avons donné la préférence au dernier de ces deux systèmes ; la graduation du galvanomètre
- p.100 - vue 102/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- IOI
- a été éffectuée au moyen du voltamètre étalon décrit dans l’article précédent (').
- Pour rendre l’expérience plus précise, nous nous sommes servi de deux galvanomètres Deprez, rigoureusement proportionnels. Ces galvanomètres portent les numéros IV et V.
- Voici, du reste, leurs données, tirées des tableaux
- II et TIL
- Galvanomètre V j j g = 15 "* 2 température 20° 1 0ÎV = Oa 0005475
- Galvanomètre IV S g — i5‘°6 } otiv = o,ooo5o5
- TABLEAU I
- COMPOSITION DE L’ÉLÉMENT GALVANOMÈTRE N° IV RÉSISTANCE de F. E. M. MOYENNE de la
- — ..—— dérivation F. E. M. OBSERVATIONS
- Électrode négative / Electrode positive n I ==« r E, = I E
- (Cuivre) (Zinc) X o,ooo5o5
- Suif, de cuiv. sat. Sulf.dezinc 100/0 29 5 X 0 0149 U) 72 I 073 V Tempér. 20°
- — — 29 4 0 01485 72 I 069 I 077 La pile était montée
- — — 0 CO e* 0 01414 77 I 089 depuis une heure
- Suif, de cuiv. sat. Suif, de zinc sat. 27 G 27 6 0 01394 0 01394 77 76 I 073 I 059 La pile vient d’ètre montée 20 min. après
- Suif, de cuiv. sat. Suif, de zinc sat. 16 2 0 008181 129 ï o55
- — — iS 5 0 009343 113 1 o56 I o55 5o min. après
- — — 26 75 0 oi35i 78 1 o54
- Suif, de cuiv. sat. Suif, de zinc sat. 16 10 0 oo8i56 128 1 044 ï1» 2om après
- — — 18 5o 0 009343 110 0 10 CO 2 h. —
- Sulfate de cuivre saturé Sulfate de zinc demi saturé 27 75 0 01401 77 1 0788 1 0788 Pile montée , depuis une heure
- Soit pour le rapport des deux constantes :
- dv Q
- --- = 1,004
- aiv
- Les constantes de ces appareils avaient été déterminées en décembre 1885 et présentaient à cette époque, les valeurs suivantes :
- «y = o,ooo558
- ai\= 0,000514
- Voir La Lumière Electrique du 9 octobre 1886.
- D’où, pour leur rapport
- fl différait très peu du dernier. On voit que ces appareils peuvent être considérés comme se trouvant dans de très bonnes conditions. Leurs constantes se sont un peu affaiblies avec le temps, mais sensiblement dans les mêmes proportions. Nous en chercherons la cause dans 'un chapitre spécial.
- Lorsque les recherches sur un sujet déterminé ne se font pas toutes dans la même séance, il est important de se ménager quelques moyens de
- p.101 - vue 103/624
-
-
-
- 102
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- contrôle, afin d’avoir plus de certitude dans la valeur des résultats. Ce desideratum sera atteint, par l’emploi simultané de deux, galvanomètres, si pendant tout le cours des expériences, ces appareils donnent des résultats identiques ou ne diffèrent que de quantités négligeables.
- L’expérience était disposée comme l’indique la figure i : p était l’élément Daniell dont on déterminait la force électromotrice, G le galvanomètre Deprez proportionnel n° IV.
- Le tableau I donne les résultats obtenus.
- L’intensité I du courant parcourant la portion a et le galvanomètre, au moment où l’aiguille
- du galvanoscope est fixée au zéro, se calcule par la formule
- I = n x o,ooo5o5
- n étant le nombre de divisions dont dévie l’aiguille du galvanomètre G.
- Bien que ce dernier appareil, comme je le démontre plus loin, puisse être considéré comme proportionnel, j’ai pris le soin, en opérant sa graduation (tableau II), de ne calculer sa constante que pour des divisions très voisines de celles qui sont consignées dans le tableau I, de façon
- TABLEAU II
- PRESSION Tempe- COEFF. VOLUME VOLUME DURÉE NOMBRE CONST. MOYENNE
- COMPOSITION boro- . de au ramen. à o de INTENSIT . de galva- de la
- de rature
- métrique correction voltamètre et 760 l’expér. divisions nométrique constante
- l’électrolyte H K v, v. 1
- t 0 1 n ai = — n aiv
- ac. sulfur. 19 0/0 7S9 2 1 0 904 > 47 1 329 570 0 01341 26 4 0 ooo5o8o
- ac. sulfur. 1 O/O 7O0 5 18 O 920 1 49 1 371 540 0 01461 29 1 O 0005021 0 coo5o5
- ac.phosph. 4 0/0 7G1 20 5 0 910 1 46 1 329 555 0 01377 CO p* n 0 ooo5o66
- ac. phosph. 4 0/0 761 20 5 O 910 2 25 2 048 840 O OI404 27 84 0 0005042
- qu'il n'est pas absolument nécessaire de le considérer comme étant rigoureusement proportionnel sur toute la longueur de l’échelle.
- On peut voir, d’après le tableau I, que lorsque la solution de sulfate de zinc se trouve au i/io ou à demi-saturation, la force électromotrice de l’élément Daniell déterminée par cette méthode, est sensiblement la même que celle qui est tirée de la quantité d’énergie développée par la réaction électrolytique, ou trouvée par d’autres procédés et généralement adoptée.
- Elle est un peu plus faible pour la solution saturée. Les expériences correspondant à la saturation seront reprises prochainement.
- Parmi les opérations qui se rattachent à la méthode que je viens d’exposer, la plus délicate se rapporte à la graduation du galvanomètre G ; je vais en dire quelques mots.
- Tarage du galvanomètre n° IV. — Cette opération nous a permis’de faire une application immédiate du voltamètre-étalon.
- Le voltamètre V était mis en tension avec le galvanomètre (fig. 2)
- Sans entrer dans de grands détails sur les manipulations, nous ferons remarquer que chacune des trois premières expériences a été faite avec un électrolyte différent (colonne 1 du tableau II).
- La pression, la température ont varié également pour chaque mesure.
- V0 était donné par l’expression
- y = V(H-h)
- * f 1 -f- a f) 7G0
- et l’intensité I pour un nombre de divisions, n
- o, 1 y 'itj u
- On voit, d’après les deux dernières colonnes, que les chiffres trouvés ne diffèrent pas de plus . 5
- de oQ> rapportes au nombre moyen o,ooo5o5 adopté pour le calcul de la/, é. m. (tableau I). Il
- p.102 - vue 104/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- io3
- résulte de ces résultats qu’on obtient avec le voltamètre-étalon des résultats d'une grande concordance, pour des intensités faibles et avec des solu-
- FIG. 3
- tions électrolytiques assez différentes ; ce que nous avions démontré autre part.
- Remarque sur la proportionnalité des intensités aux déviations de l’aiguille galvanométrique. — On disposait (fig. 3) le galvanomètre n°lV shunté ou non, en tension avec le galvanomètre n° V non shunté. L’intensité qui traversait les deux appareils pouvait se régler au moyen du rhéostat, à droite de la figure.
- On procédait aux expériences de deux façons distinctes.
- i° L’aiguille du galvanomètre n° IV, d’abord
- FIG. 3
- sans shunt et plus tard avec shunt, marque un nombre de divisions n, correspondant à une proportionnalité rigoureuse, tandis que l’aiguille du galvanomètre n° 5 dévie de plus en plus jusqu’à 57 degrés.
- Le tableau IV donne les résultats de l’expérience.
- Dans le cas où le galvanomètre n’est pas shunté, l’intensité I qui traverse le galvanomètre n° V, est donnée par l’expression
- I = «X o,ooo5o5
- Lorsqu’on établit un shunt au galvanomètre IV, l’intensité est alors calculée par la formule générale
- I = n °>00°5o5
- g est la résistance du galvanomètre, s celle du
- TABLEAU lit
- GALVANOMÈTRE N*IV GALVANOMÈTRE N» V
- NOMBRE INTENSITÉ DEGRÉ NOMBRE CONSTANTE
- de du de galvano-
- divisions départ divisions métrique
- n i = «i X o,ooo5o5 D «1 1 av «i
- 18 j5 0 09317 O 17 0 0 000548
- 18 45 0 09317 5 17 0 0 000548
- 18 45 0 09317 10 17 0 0 000548
- 18 45 0 09317 15 17 0 0 000548
- 18 55 0 09368 20 17 I 0 0005478
- 18 55 0 09368 25 17 I O 0005478
- 18 55 0 09368 3o 17 I O 0005478
- 18 45 0 09317 35 17 0 0 000548
- shunt, n le nombre de degrés dont a dévié l’aiguille.
- La constante galvanométrique a du galvanomètre n° V, pour des degrés de déviations, variant entre 19 et 57, était ainsi exprimée
- I
- au = —• w-l
- On remarque, à la dernière colonne du tableau IV, que le rapport entre chacune des quantités ainsi calculées et la moyenne de tous les nombres trouvés diffère très peu de l’unité. La plus grande différence atteint à peine les 5/1000 de la grandeur déterminée.
- 2. — L’intensité du courant qui traverse les deux galvanomètres est maintenue constante.
- Le galvanomètre n° IV n’est pas shunté.
- p.103 - vue 105/624
-
-
-
- io4
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les deux appareils de mesure sont, par conséquent, traversés par le même courant.
- L’aiguille du galvanomètre n° IV part toujours du zéro.
- Celle du galvanomètre n° V, comme l'indique le tableau III, a un point de départ variable entre le zéro de l’échelle de la graduation et le 35° degré. On remarque qne les constantes inscrites dans la dernière colonne du tableau IV restent identiques à elles-mêmes.
- Or, elles correspondent à une même déviation de l’aiguille, le point initial seul variant.
- Cette expérience démontre que le champ magnétique est constant dans la partie où circule le cadre galvanométrique.
- Les différences, très faibles comme on l’a vu, puisqu’elles ne dépassaient pas 5/iooo delà valeur moyenne que présentait la constante galvanométrique, lorsque l’aiguille du galvanomètre n°V ! déviait de plus en plus (tabl. IV) avec le même
- TABLEAU IV
- GALVANOMÈTRE N° IV GALVANOMÈTRE N° V
- INTENSITÉ
- COEFFIC. NOMBRE NOMBRE NOMBRE CONSTANTE MOYENNE
- - SHUNT de de totale de de la RAPPORT
- réduction divisions réduit divisions galvanométrique constante
- 5 g + s s >1 n (g + s) S 1 — ?) «V )h T Ci 11 — «l ctv « n 1 !
- 5o 1 3 i i5 75 20 63 0 01042 19 00 O 000548 I 0008
- 00 1 00 23 40 23 40 0 01182 21 5o O 0005495 0 oo36
- 5o 1 3i 18 00 23 58 0 01191 21 75 0 0005470 1 0000
- i5 2 04 11 7 23 87 0 01205 22 00 O 000548 j 0008
- i5 » 16 5 33 66 0 01700 3i 20 0 000545 0 9954
- i5 )) 22 0 44 88 0 02266 41 5o 0 000546 0 0005475 0 9973
- 15 » 26 0 53 04 0 02679 48 75 0 0005495 . i 0036
- i5 » 25 9 52 84 0 02668 48 5o 0 ooo55o 1 0046
- ï5 » 25 0 5i 00 0 02078 47 00 0 000548 1 0008
- i5 » 3o o5 61 3 0 o3og6 57 00 0 000543 0 9917
- point de départ, avaient donc une cause tout autre’ que la non uniformité du champ où se meut le cadre.
- Nous reviendrons bientôt sur les obervations.
- Nous terminons le chapitre qui concerne la pile Daniell en parlant des différentes dispositions données en pratique à cet élément.
- La pile Daniell présente les formes les plus variées dans sa construction ; un élément ordinaire cependant, monté avec soin, peut servir d’étalon. Quelque soit le modèle adopté, la proportion des sels qui entrent dans sa formation reste la même lorsqu’on veut avoir un débit constant et une f, é. m. de 1,079 v°lt. Nous savons qu’on emploie
- à cet effet une solution saturée de sulfate de cuivre et une solution demi-saturée de sulfate de zinc.
- Il faut avoir également le soin de n’employer que des produits purs et exempts d’acide.
- Avant de former la pile, il convient de porter à l’ébullition la solution de sulfate de zinc, en présence d’oxyde de zinc chimiquement pur, afin d’obtenir une complète neutralisation.
- Les modèles les plus fréquemment employés lorsqu’on se sert de cette pile comme étalon, sont ceux de Wheatstone et du ministère des Postes et Télégraphes.
- L'Elément étalon de Wheatstone se compose de
- p.104 - vue 106/624
-
-
-
- JOURNAL UNI VERSEL D’ÉLEC TRICITÉ
- deux vases comme l’élément ordinaire. Le vase extérieur contient la solution de sulfate de cuivre, le vise poreux celle de sulfate de zinc. L’clectrode positive est constituée par du mercure et des rognures de zinc. Les prises de courants se font par l’intermédiaire de deux tiges de cuivre, l’une plongeant dans le mercure, l’autre dans la solution de sulfate de cuivre.
- Le courant fourni par cette pile, lorsque la résistance extérieure est relativement faible, reste constant durant une demi-heure environ, ce qui est bien suffisant puisque dans la plupart des cas l’étalon est employé à circuit ouvert ou fermé sur une grande résistance.
- Après chaque expérience, on doit prendre la précaution de plonger le vase poreux dans de l’acide azotique pour le débarrasser du dépôt de cuivre qui a pu s’y incruster. On le lave ensuite à grande eau.
- FIG. 4
- Un simple lavage à l’eau suffit à l’amalgame de zinc, qui peut être employé indéfiniment.
- U élément du ministère des postes et télégraphes est représenté fig. 4 et 5. Il se compose de trois compartiments.
- Le compartiment V renferme la solution de sulfate de zinc et au fond des baguettes de zinc.
- Dans le compartiment v à gauche de la figure, se trouve de l’eau dans laquelle est plongée une lame de zinc, dans celui de droite V', de l’eau également qui baigne un vase poreux v contenant une solution saturée de sulfate de cuivre, au sein de laquelle sont disposés des cristaux du même sel et une tige de cuivre.
- La figure 4 représente la pile en repos et prête a être transportée, la fig. 5, la pile en fonctionnement ; le compartiment central comprend alors le vase poreux et la lame de zinc.
- Immédiatementaprès une expérience, on replace les éléments de la pile dans les compartiments de droite et de gauche, qui portent le nom de chambres de repos.
- Pendant le repos, les petites quantités de sulfate de cuivre qui ont pu se mélanger au sulfate de zinc sont réduites par les baguettes de zinc disposées au fond du compartiment central.
- La f. é. m. de cet élément neuf est de 1,079 volt, elle baisse un peu à la suite de nombreuses expériences.
- Il faut avoir le soin de procéder de temps en temps h un nettoyage complet et de ne disposer la pile, comme l’indique la figure 5, qu’au moment même de l’expérience et de la placer, immédiatement après, à sa position de repos.
- Il n’est pas nécessaire de recommander de vérifier, avant chaque mesure sérieuse, si les proportions de sel en dissolution sont bien celles qui sont fixées par la pratique.
- FIG. 5
- Lorsqu’on procède h des déterminations qu réclament un grand degré de précision, il est préférable d’employer les éléments Latimer Clark ou Waren de la Rue, dont nous nous occuperons bientôt. Mais si les piles à circuit ouvert donnent une y. é. m, plus constante que l’élément Daniell, celui-ci a l’avantage sur les autres de subir moins de variation avec la température, de pouvoir être employé à circuit fermé et de fournir un débit constant pendant un temps sensiblement proportionnel à la résistance extérieure.
- On emploie quelque fois la pile Daniell sous une forme imaginée par le D1'A. Fleming. Elle consiste en un tube en U, renfermant dans une de ses branches une solution de sulfate de cuivre et dans l’autre une solution de sulfate de zinc de densité égale,
- p.105 - vue 107/624
-
-
-
- io6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’électrode négative est formée d’une lame de cuivre fraîchement déposée par l’électrolyse, l’autre électrode d’un bâton de zinc chimiquement pur. La f. é. m. de cet étalon serait égale à 1,02 volt. Elle est plus faible, de 6 o/o environ, que celle des étalons de Wheatstone et du Ministre des Postes et Télé raphes et, par conséquent, inferieure à celle que l’on déduit de la somme des quantités de chaleur développées par la réaction ctr'mique électrolytique correspondante.
- Gela provient, sans doute, de ce que les sels ne se trouvent pas au même état de dilution dans cette pile que dans les étalons dont nous avons parlé d’abord.
- D’où vient que la f. é. m. varie d’une façon aussi considérable avec le degré de concentration des solutions salines, alors que la réaction chimique qui en est la source reste la même ?
- On est amené à faire la proposition suivante :
- Lorsqu’on détermine à priori la f. é. m. d’une pile, en fonction de la somme des quantités de chaleur développées, celles-ci doivent entrer dans la formule de proportionnalité avec les valeurs correspondant à l’état actuel de dilution des sels.
- Il serait intéressant de voir jusqu’à quel point cette proposition est vérifiée par l’expérience.
- On sait que la chaleur de formation d’un sel varie avec son état final ; elle atteint son maximum, pour une température donnée, en un point où la solution de ce sel est très étendue.
- Or, dans la pile Daniell, la quamité de chaleur qui accompagne la formation de sulfate de zinc est additive, et celle qui provient de la formation du sulfate de cuivre soustractive.
- Il découle de cette remarque que, suivant ma proposition, la f. é. m. de cet élément doit être’ d’autant plus grande que la solution de sulfate de cuivre est plus concentrée et la solution de sulfate de zinc moins concentrée*
- Ces prévisions se trouvent en partie confirmées par les expériences des physiciens qui ont étudié la pile Daniell. Au point de vue de la théorie chimique des piles, la question que nous avons posée est d’un grand intérêt ; nous aurons, du reste, l’occasion d’y revenir.
- Adolphe Minet
- la
- MACHINE ÉLECTRIQUE
- AU SIÈCLE DERNIER
- Deuxième article. — (Voirie numéro du g octobre 1886)
- Les expériences de Franklin devaient avoir une influence énorme sur la construction de la machine électrique ; nous y insisterons particulièrement.
- Pour employer les expressions de Franklin, c’est à tirer et à pousser le feu électrique que consiste le pouvoir des pointes.
- Pour démontrer le pouvoir qu’ont les pointes de tirer le feu électrique, Franklin donne l’expérience suivante :
- « Placez un boulet de fer de 3 ou 4 pouces de diamètre sur l’orifice d’une bouteille de verre bien nette et bien sèche : par un fil de soie attaché au lambris, précisément au-dessus de l’orifice de la bouteille, suspendez une petite boule de liège d’environ la grosseur d’une petite balle de mousquet, que le fil soit de la longueur convenable pour que la boule de liège vienne s’arrêter à côté du boulet. Electrisez le boulet, et le liège sera repoussé à la distance de 4 ou 5 pouces, plus ou
- moins, suivant la quantité d’électricité.... Dans
- cet état, si vous présentez au boulet la pointe d’un poinçon long et délié, à 6 ou 8 pouces de distance, la répulsion sera détruite sur-le-champ, et le liège volera vers le boulet. Pour qu’un corps émoussé produise le même effet, il faut qu’il soit approché à un pouce de distance et qu’il tire une étincelle. »
- Avec des pointes fines, Franklin réussit l’expérience à plus d’une toise (2 mètres) de distance.
- Quant au pouvoir de pousser le feu électrique, l’expérience suivante le prouvait : '
- « Couchez une longue aiguille pointue sur le boulet, et vous ne pourrez assez électriser le boulet pour lui faire repousser la boule de liège...., ou bien faites tenir à l’extrémité d’un canon de fusil suspendu, ou d’une verge de fer, une aiguille qui pointe en avant, comme une espèce de petite bayonnette, dans cet état, le canon de fusil, ou la verge, ne saurait, par l’application du tube à l’autre extrémité, être électrisé au point de donner une étincelle, le feu cou-
- p.106 - vue 108/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 107
- rant continuellement, s’échappe en silence de la pointe. »
- Le pouvoir de tirer fut appliqué, dans la construction des machines électriques, à charger le conducteur de l’électricité du verre frotté, sans établir de contact entre eux; le pouvoir de pousser conduisit à arrondir autant que possible les conducteurs et lit abandonner les barres carrées, qu’on avait jusqu’alors employées.
- Peu à peu, la machine électrique s’acheminait vers sa forme nouvelle.
- Par la seconde expérience de Franklin, on peut juger combien était important le perfectionnement apporté aux conducteurs, car, ces barres de fer jouaient, plus faiblement pourtant, en raison de leur peu d’acuité, par tous leurs angles le même rôle que la pointe.
- On supprima aussi les chaînes qui servaient à relier les différents instruments et on les remplaça par des tiges courbées en S romain, dont les deux extrémités étaient terminées par des boules.
- Les conducteurs devinrent donc plus aptes à conserver l’électricité qu’ils recevaient, et, la déperdition diminuant, tandis que le débit du verre restait le même, les effets obtenus furent plus considérables. Un dernier perfectionnement, dans ce but, les attendait encore, et devait leur être donné, lorsque Volta, ayant répandu la notion de la capacité électrique, on put proportionner la capacité des conducteurs au débit de la machine, et ainsi réduire les effets de la déperdition par les agents extérieurs à leur minimum.
- Jusqu’en 174g, les conducteurs avaient été supportés par des fils de soie montés sur des fourches métalliques ou suspendus au plafond. Cette disposition était vicieuse, car elle nécessitait tout un. attirail peu commode, et composait la machine électrique de plusieurs parties absolument dis tinctes; lorsqu’on voulait la déplacer, il fallait remonter toutes ces pièces, ce qui était peu commode.
- Si l’on voulait monter les brins de soie sur le bâti même de la machine, on s’exposait, en raison des mouvements violents de trépidation imprimés à l’appareil par suite de la vive rotation, à tout briser, comme le fait remarquer Nollet.
- On doit donc considérer comme un perfectionnement digne d’être noté, la substitution faite pour la première fois, en 1749, par Sigaud de la
- Fond (1), de supports en cristal aux fils de soie, alors préconisés.
- Les premiers isoloirs en verre employés par ce physicien furent constitués par des boutelles mastiquées par un boutauxquatre angles d’uneplanche sur laquelle montaient les personnes qu’on voulait électriser. Sigaud de la Fond adapta cet isoloir à sa machine électrique et s’en trouva très bien.
- On a l’habitude d’attribuer cette substitution à Ramsden, et d’en fixer la date vers 1769, car c’est à cette époque que se répandirent les isoloirs en verre, mais c’est bien à Sigaud de la Fond qu’en revient l’honneur.
- Il dit à ce sujet :
- « Il y avoit déjà long-tems que j’avois employé le même moyen pour isoler le principal conducteur de mes machines électriques et que j’avois abandonné les suspensoirs de soie que je ne trouvois point assez solides ou au moins assez fixes. Celui de ma machine à globe n’étoit, à la vérité, qu’en fer blanc, mais il étoit solidement soutenu et isolé par une colonne de crystal ; et de plus, je l’avois armé d’une pointe de fer fort aiguë, que j’approchois vers l’équateur de mon globe, et je trouvois que cette méthode valoit incomparablement mieux que celle de laisser pendre de ce conducteur sur le globe, de petits fils de métal qui dissipoient assez communément la matière électrique qu’ils recevoient, et la distribuoient en forme d’aigrettes, sur la monture de ce globe et de là dans le réservoir commun, par le bâti de la machine. »
- Il semblerait donc résulter de ce passage que ce serait Sigaud de la Fond qui aurait le premier appliqué la découverte de Franklin à la machine électrique, mais it ne donne pas de date, et je ne puis en fixer aucune.
- Ce qui est toutefois certain, c’est que, dès 1752, Wilson (2) employait la machine que nous représentons par la figure 1 r.
- Elle se composait d’un cylindre de verre monté sur un solide bâti et recevant d’une grande roue à gorge un vif mouvement de rotation. Ce cylindre frottait sur un coussin placé à la partie inférieure. Le conducteur, isolé par des brins de soie portés sur des montants fixés au bâti de la
- (') Sigaud de la Fond. Précis des phénomènes électriques, page 76, édition de 17,51.
- (3) Wilson. A Treatise on electricity. London, 1752.
- p.107 - vue 109/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i 08
- machine, était, comme on le voit, muni d'un peigne qui recueillait l’électricité développée sur le cylindre de verre.
- Cependant, les cylindres de verre avaient, avec les globes, ce désavantage d’être susceptibles d’éclater, au risque de blesser l’opérateur et les assistants.
- Sigaud de la Fond, dans ses Précis des phénomènes électriques, que tant de fois déjà nous avons eu occasion de citer, nous rapporte ainsi le premier accident de ce genre qui soit arrivé :
- « La première fois qu’un tel accident arriva, ce fut sur un globet fêlé,'appartenant au P. Béraud, de Lyon.
- « Le 8 février 1750, dès les premiers tours de
- 'liijlOj
- FIG. H. — MACHINE DK WILSON
- la machine, un bruit de déchirement se fit entendre et fut suivi d’une violente explosion qui brisa le globe en plusieurs parties, et ces débris furent portés avec la plus grande rapidité dans la salle où la machine était établie. »
- Si, dans cette occasion, l’on pouvait attribuer l’accident à la fêlure, il n’en est pas de même des accidents que Nollet relate ainsi (') :
- « Puisque j'en suis sur les avis, écrivait-il à la jeune Marie-Ange Ardinghelli (jeune personne très vertueuse, de Naples, nous apprend-il), trouvez bon que j’en ajoute encore un qui peut être de quelque utilté, non seulement aux personnes qui électrisent, mais encore aux personnes curieuses qui assistent à ces opérations. Vous me mandiez, il y a quelque temps, qu’un globe de
- p) Nollet. Lettres sur VElectricité, tome Iar, page 18. Paris, 1753.
- verre qui paroissoit bien entier, s’étoit mis en pièces d’une façon singulière, entre les mains de M. Sabatelli (très habile astronome de Naples), qui le frottoit pour le rendre électrique; et vous soupçonniez que cela pouvoir venir d’un effort de l’air qui s’étoit peut-être fortement raréfié au-dedans à cause de la chaleur excitée par le frottement. Pareil accident m’arriva au mois de février de cette année (1752) avec un globe de crystal d’Angleterre, bien conditionné, épais de plus d’une ligne, et qui me servoit depuis deux ans ; l’air étoit parfaitement libre de s’étendre du dedans au dehors par des ouvertures pratiquées à la monture; et, malgré tout cela, je le vis éclater comme une bombe entre les mains de mon valet qui le frottoit, et les morceaux, dont les plus grands n'avoient pas plus d’un pouce de largeur, furent lancés de toutes parts à des distances considérables. En faisant des recherches dans les lettres de mes correspondants, j’ai trouvé que le R. P. Béraud, de Lyon, M. Boze, à Wittemberg, M. Le Cat, à Rouen, M. le président Robien, à Rennes, avoient éprouvé de semblables ruptures lorsqu’ils s'y attendoient le moins; et plus je réfléchis sur les circonstances, moins je vois d’apparence à expliquer ces espèces d’explosions par l’aciion de l’air, fût-elle aidée même de la force centrifuge imprimée aux parties du verre par le mouvement de rotation ; mais je crois que ceci est encore un effet de la matière électrique qui ébranle, je ne sais quand ni comment, les parties du globe, et qui les met en état de se quitter et de partir au premier frottement qu’elles reçoivent. »
- Malgré cette dernière opinion de l’abbé Nollet, on pratiquait des trous vers les pôles des globes, afin de laisser le libre échange de l’air de l’extérieur à l’intérieur et vice versa. Mais cette précaution était inutile; Sigaud de la Fond, en 1761, faisant tourner un globe « bien conditionné et percé vers l’un de ses pôles », le vit éclater avec fracas au bout de 5 ou 6 tours ; les débris avaient une force telle qu’ils coupèrent une corde suspendant un gros aimant.
- On conviendra, après ces exemples, que Nollet avait raison d'avertir la jeune Marie-Ange Ardinghelli, et que faire marcher une machine électrique, à cette époque, n’était pas sans danger.
- Les globes de soufre n’étaient pas, non plus, exempts de ces inconvénients, et quoique moins dangereux dans leurs effets, ils n’étaient pas sans
- p.108 - vue 110/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL EfELECTRICITE
- ! OC)
- désagréments comme on pourra en juger par ce passage emprunté à Nollet (*).
- « Après les deux ou trois premiers tours de roue, un globe de soufre bien entier que je frottais avec mes deux mains nues éclata après avoir craqué intérieurement, se réduisit en morceaux fort menus qui se dispersèrent au loin, et en une poussière fine, dont une partie fut poussée avec tant de force contre ma poitrine, qui était découverte, qu’il fallut employer la lame d’un couteau pour la détacher de ma peau. Cet accident est tout à fait semblable, ajoute-t-il, à celui qui m’arriva, il y a quatre ans avec un globe de crystal d’Angleterre, et nous prouve de plus en plus que la matière électrique soit en sortant des corps friables que l’on frotte, soit en y entrant, peut les dilater jusqu’à les rompre et les faire éclater. »
- Pour se garantir de ces explosions spontanées des globes de verre, on imagina de les remplir de cire d'Espagne, qui, fondue à la chaleur, puis refroidie, épousait la forme du globe de verre, s’y attachait, le consolidait.
- On chercha aussi à remplacer le verre par d’autres substances. La cire d’Espagne, soit obtenue en globe massif par la méthods d’Otto de Guericke, soit, suivant l’exemple de M. Leroy, qui prétendait ainsi obtenir des globes plus parfaits, avec moins d’embarras et de dépense, en enduisant extérieurement un globe de verre avec du mastic fondu et en y étendant ensuite quelques couches de soufre ou de cire, avec un fer chaud.
- Cette dernière méthode, toutefois, n’a dû être pratiquée que par son inventeur, car, ainsi que le fait remarquer Nollet :
- « Toute réflexion faite, tant sur l’économie que sur la perfection de l’ouvrage, j’aime autant casser un moule de i5 sols pour avoir une pièce aussi polie que le verre même, que d’ensevelir un globe de trois livres dix sols ou quatre livres sous une croûte que je n’aurais jamais l’adresse de bien arrondir sans me brûler les doigts. »
- Le comte de Manteufel, aurait dès l’origine employé la porcelaine, et, s’il en faut croire Winckler, dans le traité que nous avons déjà cité il aurait obtenu, avec des gobelets de porcelaine de Saxe et du Japon, des effets de beaucoup supérieurs à tous ceux produits par les différents verres qu’il avait jusqu’alors essayés.
- (l) Nollet, Lettres sur l'électricité^ Paris, 1760, p. 120.
- Une substance qui fut employée avec succès et dont Nollet fait l’éloge, c’est le bois desséché, bouilli dans l’huile siccative, et dont l’invention est due au Père Ammersin de l’ordre des Minimes (').
- Si les effets sont, comme il est dit dans l’ouvrag : de ce religieux, plus forts que ne le sont communément ceux du verre, cette substance mériterait d’être employée plus qu’on ne l’a fait, car d’un prix très modéré, peu fragile, peu sensible aux effets de l’humidité atmosphérique, elle pourrait rendre des services pour la construction des machines électriques et des électrophores.
- Pour la préparer, on prend un morceau de bois de hêtre, de chêne, de noyer, de tilleul, etc., que l’on fait sécher dans le four d’un boulanger, quand le pain est retiré, ou sur des charbons ardents, jusqu’à ce qu’il commence à se noircir sans brûler.
- Une fois sec, on lui donne au tour, la forme demandée, soit globe, cylindre, plateau, puis on le fait bouillir dans l’huile de noix ou de lin, afin d’éviter qu’il ne reprenne son humidité.
- La machine qtte construisit le P. Ammersin, donnait à volonté de l’électricité positive ou négative, suivant que l’on employait un coussin recouvert en soie ou en laine.
- Si ces différents procédés n’ont pas été beaucoup employés, si la plupart de ces tentatives sont en général ignorées de nos jours, c’est qu’une nouvelle invention vint, en 1767, changer complètement la face de la question ; nous voulons parler de la substitution des plateaux aux cylindres et aux globes dans la construction des machines électriques.
- Déjà en 1756, Sigaud de Là Fond chercha à opérer cette substitution. Pour cela, il fit percer en son centre un plateau de cristal, le monta sur un axe et le fit tourner par le moyen d’une roue de 3o pouces.
- Un coussin vertical, à ressort, de 4 pouces de longueur et de 18 lignes de largeur frottait ce plateau qui donnait beaucoup plus, dit-il, qu’un globe de 7 pouces de diamètre monté sur la même roue.
- Mais la pression du ressort sur le plateau de
- f1) Voyez la brochure « Brevis relatio de Elcctricitate properia lignorum », in-12, imprimée a Lucerne en 1754, dans laquelle le père Wendelino Ammersin a oublié ses expériences.
- p.109 - vue 111/624
-
-
-
- I IC
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cristal ayant un jour été trop forte, le verre se brisa et blessa l’infortuné physicien, qui abandonna définitivement les plateaux, « non sans regrets », ajoute-t-il.
- En 1764, Igenhouze, sans connaître les essais de Sigaud de la Fond, employa aussi des plateaux de verre (') en remplacement des globes et des cylindres. Il faisait frotter les deux surfaces, et même employa plusieurs paires de coussins.
- « Je pensais aussi qu’un autre avantage pouvait être tiré de l’emploi d’un plateau de glace ; c’est que leur forme permettait de placer des coussins sur différentes parties de sa surface, et de prendre l’électricité excitée par ces frottoirs dans les interstices qu’ils laissaient entre eux; ce qui ne peut pas être fait avec un globe ou un cylindre comme ceux que l’on emploie. »
- Le seul inconvénient qu’Igenhouze trouvait à cette machine, c’est que le centre sur lequel le plateau était fixé et tournait, était toujours trop près des frottoirs (à moins que ces derniers ne fussent très courts, ouïes plateaux de dimensions considérables) et que l’électricité engendrée se déchargeait sur cet axe. Pour obvier à cet inconvénient, Igenhouze employa des axes en verre et en bois séché, mais il paraît qu’il ne réussit pas complètement, car ses essais étaient totalement ignorés (sauf des quelques personnes auxquelles il en avait fait part) lorsque, en 1767, parurent, .en Angleterre, les machines à plateau de verre, qui furent désormais à peu près les seules employées pendant près d’un siècle et qui rendent encore, de nos jours, de grands services dans les laboratoires.
- Un opticien ingénieux, Ramsden, avait, comme Igenhouz, imaginé de faire tourner le plateau de verre entre quatre coussins, deux en bas, l’un à' droite, l’autre à gauche du plateau, deux en haut, dans la même position. Les pressions exercées parles coussins s’équilibraient, et l’accident arrivé à Sigaud de la Fond n’était plus à craindre.
- En employant quatre coussins au lieu d’un seul, Ramsden quadruplait, en outre, la quantité d’électricité développée à chaque tour ; il put donc s’affranchir du mouvement de renvoi nécessaire pour augmenter la vitesse de rotation et partant v le débit ; les plateaux étaient moins que les globes et les cylindres susceptibles de se casser, et, leur
- (i) Voyez Igenhouze’s, Improvements in Electricité, dans les Phil. trans. pour 1779, page 55g.
- rotation n’étant pas très rapide, en admettant qu’ils se brisassent en morceaux, ceux-ci n’auraient pu être dangereux.
- On voit que ces machines étaient un immense perfectionnement apporté à l’appareil électrique. Il avait désormais la forme qu’il devait conserver.
- Un conducteur se chargeait par influence d’électricité positive, tandis que, par les pointes dont il était muni, s’écoulait sur le plateau de verre l’électricité négative qui ramenait ce dernier à l’état neutre.
- Nous représentons cette machine dans la figure 1 2, qui est empruntée à Sigaud de la Fond.
- Donnant beaucoup d’électricité, d’un maniement facile, ne présentant pas de dangers, cette
- FIG. 12. — MACHINE DE RAMSDEN
- machine se répandit avec rapidité. On en construisit dont les dimensions étaient énormes : le marquis de Courtauvaux en possédait une dont le plateau avait 4 pieds (i,3o m. environ) de diamètre. Le duc de Chaulnes employait un disque de 5 pieds (1,60 m.) de diamètre. Cette dernière machine, dont le plateau avait coûté plus de 800 livres, donnait, suivant le rapport du duc, par un temps favorable, des étincelles de 22 pouces (55 centimètres) de longueur, et par un temps humide, de 16 pouces (40 centimètres).
- Peu de temps après l’invention de ces machines à plateau de verre, l’abbé Musnier, professeur de philosophie à Paris, présenta à l’Académie des Sciences une machine à plateau de verre dont les quatre coussins étaient portés par des colonnes de cristal, ce qui lui permettait d’obtenir tour à tour de l’électricité positive du plateau, ou de l’électricité négative des coussins, ainsi que Nairne
- p.110 - vue 112/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 111
- l’avait déjà fait pour les machines à globe, avant de construire sa célèbre machine à cylindre, dont nous parlerons bientôt (').
- En 1772 (2), Le Roy introduisit dans la machine de Musnier des changements qui la rendirent plus commode et lui firent prendre la forme que nous représentons sur la figure i3.
- Elle se composait d’un plateau de verre frotté par une seule paire de coussins portée par une colonne de verre. A l’autre extrémité du diamètre du plateau était un anneau de bois qui recueillait l’électricité du plateau de verre et la communiquait à une sphère métallique isolée par du verre.
- En mettant à la terre au moyen d’une chaîne
- ^vmlll '!ï: -xM'i II'.!
- FIG. l3.
- — MACHINE DE LE ROY
- métallique, l’anneau ou les coussins, on obtenait de l’électricité positive ou de la négative, Cette machine donnait de très longues étin-
- (>) La machine que Priestley construisit en 1766, et qu’il donne comme étant la plus parfaite qui ait jamais existé, était négative ou positive. Elle se composait d’un globe qui pouvait à volonté être remplacé par un cylindre, et qui était mis en mouvement soit directement, à la main, par une manivelle, soit par un renvoi de mouvement qui pouvait être à engrenage ou à courroie. Le coussin, monté sur ressorts, était isolé dans du bois séché et verni; il était, en outre, mobile dans une rainure pratiquée dans son support, de façon à pouvoir s’adapter à des globes ou à des cylindres. L’électricité dégagée sur le globe était recueillie par un faisceau de légers fils d’argent et chargeait un conducteur presque rond, dont on pouvait à volonté augmenter la capacité en introduisant des baguettes conductrices dans des trous pratiqués à cet effet.
- Académie des Sciences de Paris pour 1772.
- celles, fournissait de très belles aigrettes, mais ne donnait pas une si grande quantité d’électricité que la machine de Ramsden, et cela se conçoit sans peine, car le fait de n’avoir qu’une seule paire de coussins, diminuait de moitié le débit d’électricité.
- Cette machine a, de nos jours, été imitée par Winter.
- Pour obtenir de l’électricité négative, M. Spen-dler employait des plateaux de verre dépoli, l’abbé Bertholon (1), professeur de physique des Etats-généraux de Languedoc, employait des plateaux en mastic ; M. Cornus, des plateaux en nerfs desséchés (2) qui produisaient plus d’électricité, dit-il que les meilleurs plateaux de verre ou de résine.
- Si les plateaux étaient excellents et fort à la mode, les cylindres, en Angleterre du moins, n’étaient pas abandonnés.
- Tibère Cavallo (3) employait une machine à cylindre de verre dans laquelle plusieurs perfectionnements étaient introduits et qui avec une légère modification pouvait devenir la machine de Nairne, dont on a tant parlé.
- Cette machine, dont la figure 14, empruntée à Cavallo, donne l’aspect, se composait d’un cylindre de verre que l’on frottait sur un coussinet recouvert d’un amalgame composé d’une partie d’étain et de 3 ou 4 parties de mercure, lequel augmentait le dégagement d’électricité^et facilitait la connexion des coussins à la terre.
- Le conducteur était isolé par des pieds en verre.
- Enfin, attachée au bâti du coussin, était une bande de taffetas huilé qui se continuait jusqu’à peu de distance du conducteur et empêchait ainsi la déperdition par la surface du verre. .
- Cette machine, ainsi construite, ne saurait donc être antérieure à 1773, car Cavallo dit lui-même avoir emprunté ce dernier perfectionnement à M. Nooth, lequel ne fit connaître son procédé « destiné à permettre à une machine électrique de marcher par tous les temps » qu’en 1773 (/‘). (*)
- (*) Abbé Bertholon, De l'électricité du corps humain dans l’état de santé et de maladie. Paris et Lyon, 1787. — Tome deuxième, page 217.
- (2) Voyez Mauduit, Des différents moyens d’administrer l’électricité, Paris, Imprimerie royale.
- (3) Tibère Cavallo, Traité complet d’électricité, traduit de l’anglais. Paris, 1786.
- (l) Phil. Trans, pour 1773, vol. 63, p. 333.
- p.111 - vue 113/624
-
-
-
- 111
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La machine de Nairne, invente'e vers 1774 ('), ne différait de la machine de Cavallo, (bien qu’elle ait e'té invente'e d’une façon indépendante) que par l’isolement des coussins, ce qui permettait d’obtenir à volonté de l’électricité positive ou négative, ce que l’on jugeait indispensable, cette machine étant surtout destinée aux usages médicaux (2).
- Cette machine se composait (tig. 15) d’un cylindre de verre de 12 pouces (3o centimètres) de diamètre, de 19 pouces (48 centimètres) de lon-
- rl
- 1-iG. 14. — MACHINE DE TIBERE CAVALLO
- gueur, sans compter les cols, mis en mouvement rapide de rotation par une grande roue à gorge et une courroie.
- Le frotteur avait 14 pouces (36 centimètres) de longueur et 5 pouces (12 ou 13 centimètres) de largeur, et il était porté par deux tiges de bois fixées sur deux tiges de verre placées sous le cylindre de verre.
- (>) Phil. Traus, pour 1774, vol. 64.
- ( Tlie description and lises 0/ Nairnc’s patent electri-cal machine, with tlie additions 0/ some philosophical ex-periments and medical observatiom, in-S, London, 1785. Une traduction française de M. Caullet de Veaumorcl a été publiée à Paris, en 1784.
- Le conducteur long de 5 pieds (im6o environ) étayant 12 pouces (5o centimètres de diamètre était terminé par une petite boule fixée sur une tige de cuivre ; suivant que l’on voulait obtenir de l’électricité positive ou de la négative, on le portait en face du cylindre de verre, ou en face du coussin, l’organe non utilisé étant mis à la terre. Si voulait avoir à la fois de l’électricité positive et de la négative, on employait deux conducteurs, ce qui fut le plus généralement usité.
- Nairne, dans son mémoire, dit qu’avec ces dimensions, les coussins étant recouverts d’amalgame et le taffetas de Nooth empêchant la déperdition, les étincelles avaient 12 ou i3 pouces (3o ou 33 centimètres) de longueur parfois, mais rarement, 14 pouces (35 centimètres).
- FIG. 14 bis
- L’abbé Fontana, celui-là même qui fit connaître en France les machines de Ramsden, construisit pour le duc de Toscane, une machine, composée de deux plateaux en verre, montés parallèlement sur le même axe. Ce paraît être la première machine de ce genre qui ait été construite.
- Cuthbertson imagina une machine à deux plateaux de verre, ne recueillant que l’électricité négative. Pour cela, deux plateaux de verre montés parallèlement sur le même axe, étaient chacun frottés par deux paires de coussins distribués comme dans la machine de Ramsden. Ces coussins étaient réunis ensemble et avec un conducteur monté sur un pied de verre, mais isolés avec soin du reste de l’appareil. Entre les deux plateaux, sur le diamètre horizontal se trouvait un double peigne qui communiquait à la terre.
- Cette machine produisait beaucoup d’électricité, et Van Marurn, dans ses célèbres expériences, se servit d’une machine de ce genre qui avait deux
- p.112 - vue 114/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 113
- plateaux de im,6o de diamètre et éloignés l’un de l’autre de 19 centimètres.
- Cette machine que nous représentons dans la figure 16 d’après une édition allemande (*) pouvait fournir et l’électricité positive et l’électricité négative, les coussins étant portés par des liges de verre et la machine elle-même par une table à pieds de verre. Un conducteur, communiquant avec la partie supérieure de la machine
- et avec le plateau de la table isolée recueillait l’électricité négative, tandis qu'un système de conducteurs disposés comme on le voit sur la droite de la figure, recueillait l'électricité positive des plateaux par le moyen de peigne placés entre les deux plateaux.
- Avec une telle machine, le principal obstacle était l’isolement convenable des différents organes.
- Aussi Van Marum utilisa-t-il tous les moyens
- l-IG. l5. — MACHINE DE NA’.RNE
- possibles pour y arriver. Outre l’emploi du taffetas de Nooih, il isola l’axe, il couvrit la surface centrale des plateaux, jusqu’auprès des frottoirs d’une matière résineuse ; il remplaça en outre les
- (l) Van Marum a public scs expériences et scs observations dans les trois volumes suivants :
- Description d'une très grande maJiine électrique placée dans le musée de Teylerà Haarlcm. — Haarlcm, 1785 ;
- Suite des expériences faites au moyen de la machine de Teyler.— Haarlcm, 1787;
- Deuxième suite des expériences faites par cette machine. — Haarlcm, 1790.
- douilles cylindriques qui avaient jusqu’alors été employées pour supporter les pieds de verre, par des boules de métal d'un pied de diamètre dans lesquelles étaient mastiquées les tiges de verre.
- C’est grâce à toutes ces précautions, à l’emploi de feuilles métalliques pour recouvrir les coussins (*), que van Marum obtint de sa machine, un débit que M. Mascart a pu, d'après les renseigne-
- (l) L'emploi des feuilles de métal est excellent au point de vue de la production d'électricité, mais il a l'inconvénient de rayer les plateaux, ce qui l'a fait définitivement abandonner.
- p.113 - vue 115/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 114
- méats légués par van Marum évaluer à deux fois plus grand à chaque tour de roue que celui des machines à frottement actuelles, pour des dimensions égales.
- Quant au débit de cette machine, M, Mascart a reconnu que chaque tour de plateau donnait 8 fois plus d’électricité qu’une machine de Holtz double de 55 centimètres de diamètre ou 4 fois plus qu'une machine à plateau de 1,62 m. de diamètre. Mais la machine de van Marum ne
- faisait que 40 tours à la minute, de sorte qu’elle ne débitait en réalité pendant l’unité de temps deux fois moins d’électricité que nos machines de Holtz doubles.
- Les effets de cette machines étaient formidables. Les étincelles avaient la grosseur d’un tuyau de plume, elles s’élançaient à plus de 60 centimètres de distance, serpentant dans l’air et se hérissant de quantités de petites ramifications. Les aigrettes positives avaient 33 centimètres de hauteur, et
- FIG. l6. — MACHINE DE CUTHBERSTON EMPLOYEE PAR VAN MARUM
- sont restées le type le plus parfait de l’aigrette positive, cité dans les traités d’électricité ou de physique.
- Comme complément de cette machine, van Marum employait une batterie monstre de 135 jarres présentant chacune une surface garnie de 1 pied carré; il put fondre jusqu’à 16 mètres de fil de fer par une seule décharge !
- C’est avec une machine de ce genre que J.-R. Deimann, et Paets van Troostwijk (*), découvrirent la décomposition de l’eau par l’électricité.
- Tandis que van Marum, que Nairne, que le Mue de Chaulnes, cherchaient à augmenter les
- effets de leurs machines en augmentant leurs dimensions, Volta dirigeait ses recherches vers un autre objet, et arrivait à des résultats d’autant plus intéressants qu’ils ont donné la première notion exacte de la capacité électrique (').
- L’on avait déjà remarqué que l’électricité ne se portait qu’à la surface des corps conducteurs, et les premiers conducteurs des machines électriques étaient creux, disposés en outre pour présenter la plus grande surface possible. Volta, recherchant si la quantité d’électricité que pouvait contenir un conducteur à l’unité de potentiel (qui dans ses expériences était arbitraire et mesurée par la divergence d’un élcctroscope placé sur le
- (*) Deimann, Description d’une machine électrique. Ams-erdam, 1789.
- (>) Journal de physique de l’abbé Rozieu, Paris, 1766
- p.114 - vue 116/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- I I D
- conducteur de sa machine), Volta, dis-je, arriva à conclure que la forme avait une grande importance : « Que la grosseur d’un conducteur influe beaucoup moins que sa longueur sur sa capacité ; que la figure sphérique est celle qui lui est la moins avantageuse ; que la cylindrique l’est beaucoup plus; que même, quant aux cylindres, si on ne peut pas regarder absolument comme inutile de leur donner un très grand diamètre comme on le fait ordinairement, l’avantage qu’on retire de l'augmentation de cette dimension est au moins très petit, et incomparablement moindre que celui qu’on obtiendrait, en
- fig. 17.
- FIG. l8. — MACHINE DE VAN MARUM
- leur donnant un équivalent de surface en longueur; en un mot, qu’il importe peu qu’un conducteur soit très gros, mais beaucoup qu’il soit très long »,
- Une fois en possession de ce principe qu’il demanda à l’expérience, observant le nombre de tours de sa machine nécessaire pour donner à
- un électromètre placé sur différents conducteurs une même divergence, Voila construisit un « conducteur secondaire » dont il munitsa machine, et qui avait une capacité énorme.
- Il était formé d'un bâton de bois, rond argenté, de 6 lignes (om 01 3) de diamètre et de 96 pieds (3a mètres) environ de longueur, divisés en 1 2 parties égales, disposées comme l’indique la figure 17, afin de ne pas tenir trop de place.
- Ces conducteurs étaient disposés en plusieurs séries parallèles horizontales et verticales, suspendus, le premier au plafond, le second au premier, et ainsi de suite par des fils de soie. Ils étaient suffisamment éloignés les uns des
- CONDUCTEUR SECONDAIRE DE VOLTA
- FIG. 19. — MACHINE DE WALKIERS
- autres pour ne pas se nuirepar leur influence mutuelle (ils étaient éloignés de 3 à 4 pieds — 1 à i,3o ni.). Pour les réunir, Volta employait un petit fil de fer, entrant dans l’extrémité de deux conducteurs voisins, afin d’obtenir un conducteur continu.
- Trente tours du plateau étaient nécessaires pour obtenir le maximum de charge de ce conducteur, qui donnait des étincelles très fortes et capa-
- p.115 - vue 117/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i j6
- blés de produne un effet redoutable sur l’organisme ; Volta évalue la capacité de ce conducteur à celle d’une bouteille de verre mince et de 4 pouces carrés d’armature.
- Dans un autre ordre d’idées. Van Marum employait une machine de son invention, que nous reproduisons ci-contre (fig. 18) et qui était disposée pour recueillir à volonté, ou l’électricité positive, ou l’électricité négative, mais pas toutes les deux à la fois.
- Elle se composait d’un plateau de verre que l’on faisait tourner, à l’aide d'une manivelle, entre deux paires de coussins situées aux deux extrémités du diamètre horizontal, et portées par des pieds isolants.
- Dans le prolongement de l'axe, et en avant du plateau, était située une sphère métallique A, portée par un pied isolant et supportant une tige métallique B B' courbée en arc de cercle, et dont les extrémités étaient éloignées d’une longueur égale au diamètre du plateau, et pouvant tourner autour d’un axe placé au milieu de sa longueur.
- Du côté opposé au plateau, articulée autour de l’axe de rotation, non isolée, était une tige semblable, dont on peut voir une partie en C.
- Cette machine pouvait fonctionner de deux façons différentes :
- i° L’axe extérieur étant placé horizontalement et l’arc intérieur verticalement, la boule A, par l'intermédiaire de B B', étant en contact avec les coussins, se chargeait négativement, tandis que l’électricité positive s’écoulait dans le sol par l’arc C et le montant de la machine.
- 2° Dans le cas contraire, A s’électrisait positivement par l’influence du plateau de verre sur B B', tandis que l’électricité négative des coussins s’écoulait par l’intermédiaire de l’arc CC'; c’est le cas représenté par la figure.
- D’une complication inutile, fragile, d’un maniement peu commode, cette machine n’a pas eu un grand succès.
- Les substances les plus diverses peuvent, d’ailleurs, être employées pour la construction des machines électriques. Nous en avons déjà cité plusieurs; nous ajoutions le papier, les étoffes, la gomme laque, dont Van Marum proposa de faire des plateaux en se servant de frottoirs en vif-argent, etc.; du choix de la substance dépendait le débit d'.lectricité.
- Dans les machines à plateau de verre meme le choix n’était pas indifférent, car les différentes espèces de verre, plus ou moins sensibles aux effets de l’humidité atmosphérique, ne donnent pas toutes les mêmes résultats.
- Déjà M. Wartz, puis Mussenbroeck, avaient remarqué que les verres contenant beaucoup de sels alcalins étaient les moins bons, et que les glaces anciennes, ayant en grande partie perdu leur sel non vitrifie, donnaient de meilleurs résultats.
- Vers 1777, M. Cuyper entreprit à ce sujet une série d’expértences, et pour rendre bonnes toutes les glaces, neuves ou vieilles, il les exposait pendant plusieurs mois à une température élevée, qui faisait sortir tous les sels non vitrifiés à la surface, d’où on pouvait les enlever. Ses expériences ont été décrites dans une brochure qu’il publia
- ei1 >778 H-
- Le taffetas huilé, qu’Igenhouze avait indiqué en 1779 (2) et dont il se servit pour construire une machine de poche que nous allons décrire, fut employé, en 1784, par M. Walkiers, de Bruxelles, qui fit construire à Paris une machine qui eut un grand succès à son origine, mais ne put résister à une étude sérieuse et à la comparaison des autres machines.
- Cette machine ne donnait que de l’électricité négative et son aspect était tout différent de celui des diverses machines que nous avons décrites au cours de cette étude, comme on peut s’en convaincre par la figure 19, où nous en représentons l’aspect général. L’on n’emploie plus, en effet, ni plateau, ni cylindre, ni globe, mais une bande sans fin de taffetas enduit d’une matière huileuse, et qui est enroulée sur deux cylindres en bois dont l’un, muni d’une manivelle, sert à entraîner cette bande de taffetas; en passant, cette dernière frotte sur deux peaux de chat ponces par des lames de métal ; dans l’espace laissé libre entre les deux bandes de taffetas, et placé à égale distance des deux cylindres, se trouve un conducteur
- (‘) Exposé d’une méthode par laquelle on rend les disques de verre destinés à des machines électriques capables d’exciter l’électricité dans un air humide; suivi d’une manière de faire de très bons coussins pour frotter les verres des machines électriques, et de la description d’un élcctrophore perpétuel plus parfait que ceux dont on s’est servi jusqu’ici. A La Haye, 1778.
- (’2J PhiL trans. pour 177g.
- p.116 - vue 118/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÉL EC TRICITÊ
- 117
- métallique soutenu par des fils de soie attachés aux montants et muni de pointes, ou bien, comme dans la figure, d’une lame métallique, qui recueillent l’électricité dégagée sur la bande de taffetas.
- La machine que M. Walkiers présenta à l’Académie donnait des effets très considérables : les étincelles avaient i5 pouces (38 centimètres) de longueur et une force telle, que, s’il faut en croire l’abbé Bertholon, il n’osait les tirer avec le doigt ou avec le poignet, mais ne le tentait qu’avec le coude ou l’épaule. « La force singulière de cette machine est telle, ajoute le même auteur, dans son Électricité dit corps humain, qu’on a vu des bouteilles de Leyde d’assez grande capacité se casser dans l’instant par la force de l'électricité, lorsqu’on les chargeait. »
- no. — MACHINE DE POCHE D’iCENHOUZE
- Il est vrai de dire aussi que les dimensions de cette machine étaient énormes : les rouleaux entraîneurs avaient 2 pieds (66 centimètres) de diamètre et 6 pieds (2 mètres) de long. La largeur du taffetas était de 3 pieds (1,60 m. environ) et sa longueur 25 pieds (plus de 8,25 m.). Les dimensions de la base de cette machine étaient h peu près de 8 pieds (2,75 m. environ) en largeur et de 18 pieds (6 mètres) en longueur.
- Ces dimensions étaient exagérées en longueur et n’influaient que sur la perte pendant le trajet, qu’elles augmentaient considérablement. Aussi, M. Rouland, neveu de M. Sigaud de la Fond, à qui nous empruntons les détails qui suivent, put-il réduite les dimensions de sa machine de moitié et obtenir des étincelles de 12 pouces
- (3o centimètres); une machine de 36 pouces (90 centimètres) en longueur et de 16 pouces (40 centimètres) en largeur — dimensions de la base — donnait les mêmes effets qu’une machine à plateau de verre de 45 centimètres de diamètre.
- Ces dimensions pouvaient, d'ailleurs, être encore réduites, et de beaucoup, comme bien l’on pense. En fait, ainsi que nous l'avons dit, la machine de Walkiers dérivait directement de la machine qu’Igenhouze avait inventée, et qui était connue sous le nom de « machine électrique de poche 0 ».
- Nous allons, en terminant cette élude, décrire ce petit appareil, qui permet, avec un matériel peu coûteux, léger, que l’on peut mettre dans sa poche, de répéter un grand nombre d'expériences.
- Elle se compose d’un ruban de taffetas verni AB (fig. 20), et d’un tube de verre CD, fermé hermétiquement d’un côté et garni de la même manière qu’une bouteille de Leyde. Dans ce tube, en communication avec l’armature intérieure, est implantée une tige de métal terminée au dehors par une petite masse de métal taillée en forme d'olive. Un morceau de peau de lièvre de la largeur de deux doigts et de 12 ou i5 centimètres de longueur fait le complément de cet appareil, qui se renferme dans un étui.
- Pour en faire usage, on prend le ruban de la main gauche, par une de ses extrémités, et on le laisse pendre librement. On prend, de l’autre main, le morceau de peau de lièvre, qu’on plie entre le pouce et l'index et que l’on raient dans cette situation par deux brides de fort galon cousues vers les extrémités de cette peau et du côté où elle est sans poil.
- On prend le tube et on le maintient entre l’index, le médium et l’annulaire, établissant ainsi la communication de l’armature à la terre, et l’on fait en sorte que la masse métallique extérieure soit en contact avec le taffetas, au-dessus du frottoir; puis, on passe une vingtaine de fois, de bas en haut, ce système sur la bande de taffetas, qui s’électrise et dont l’électricité est recueillie par la petite bouteille-tube, qui est alors assez chargée pour faire ressentir la commotion à plusieurs personnes, et répéter beaucoup d’expériences.
- G. Pellissier
- (l) §:gaud de la Fond. Précis, page 5o6.
- p.117 - vue 119/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- INSTALLATION PRATIQUE
- DES ACCUMULATEURS O
- CALCULS SUR LES ACCUMULATEURS RELATIFS A
- l’éclairage électrique
- i° Soit à alimenter par une batterie d’accumulateurs, pendant io heures, y5 lampes Edison de io bougies, demandant aux bornes 5o volts et o,6 ampère.
- De quel type d’accumulateur devra-t-on se servir ?
- Un élément donnant 2 volts à la décharge, il nous faudra :
- 5o v
- ---= 25 éléments
- 2 v
- Mais, comme la tension de la batterie baissera après un certain temps de fonctionnement, il faudra prendre 3 éléments de réserve, que l’on ajoutera au fur et à mesure de l’abaissement de tension.
- Ce nombre, très suffisant, permettra d’obtenir
- TABLEAU I
- ACCUMULATEURS PAUL GADOT (’)
- COURANT NORMAL
- en ampères
- PRIX
- à la charge à la décharge
- Uttip. ump. fr.
- 4 5 20
- 7 8 28
- 10 i3 40
- i5 20 55
- 24 33 80
- 32 42 100
- DESIGNATION
- des
- Types
- N" i 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- POIDS APPROXIMATIF
- des
- plaques
- kîl.
- 5
- 8
- 13
- 20
- 32
- 42
- Brut
- total
- ldi.
- 8 5oo
- 12 OOO
- 23 000 3o ooo 5q ooo G4 ooo
- DIMENSIONS EXTERIEURES APPROXIMAT. d’encombrement
- y compris les bornes
- o 3oo o 3oo O 320 O 320 o 35o o 35o
- LONGUEUR
- O 230 O 230 O 23o O 230 o 470 o 47°
- LARGEUR
- o 100 o 100 O 23o O 23o o 240 o 240
- (1) 26, rue Laugier.
- une tension à peu près uniforme jusqu’aux derniers moments de l’éclairage.
- Nous aurons donc une batterie de 28 éléments, soit 3o pour parer aux éventualités.
- L’intensité totale absorbée par les lampes est de :
- 75 X 0,6 = 45 ampères
- La batterie devra donc débiter
- 45'1 x io’> = 450 ampères-heure
- En regardant le tableau II (Tarif des accumulateurs Faure-Sellon-Wolkmar), on voit que le type n° 7, pesant 87,5 kilos, a une capacité de :
- 87k 5 x 6“h = 525 ampères-heure
- (') Voir La Lumière Electrique des 2 et 9 octobre 1886.
- En employant une batterie de 3o éléments de ce type, nous pourrons avoir une durée minima d’éclairage de :
- 20 On veut alimenter 5o lampes de 16 bougies et en même temps une batterie d’accumulateurs pouvant ensuite alimenter 66 lampes de 10 bougies pendant 6 heures. Quelles devront être les constantes de la machine?
- L’intensité absorbée par une lampe de 16 bougies est de 0,75 ampère ;
- L’intensité absorbée par une lampe de 10 bougies est de o,55 ampère;
- La f. é. m. aux bornes des lampes de 16 bougies est de 110 volts et de 100 volts aux bornes des lampes de 10 bougies;
- p.118 - vue 120/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLEC TRICITÉ
- 119
- Comme une lampe de 16 bougies exige une intensité de 0,75 ampère, 5o lampes exigeront :
- 0,75 X 5o = 37,5 ampères
- Comme une lampe de 10 bougies exige une
- intensité de o,55 ampère, 66 lampes exigeront :
- o,55 x 66 = 36,3 ampères
- Les 66 lampes de 10 bougies exigeant un cou rant de 36,3 ampères, la capacité de la batterie
- TABLEAU II
- ACCUMULATEURS FAUUE-SELLON-WOLKMAR (')
- DIMENSIONS INTÉRIEURES 1 POIDS APPROXIMATIFS COURANT NORMAL
- QUANTITÉS ET DIMENS. -—^
- des plaques Utile Brnt
- LONG. LARG. HAUT. kilogrammes kilogrammes à In charge à la décharge
- PRIX
- Types laboratoire, récipient en verre
- 1 120 115 125 11 de 100 x 100 x 4n,m 4 100 6 000 3 07 4 1 20
- 2 i65 115 125 19 de 100 x 100 x 4 7 100 10 000 5 32 7 1 3o
- Types industrielsy récipient en bois et plomb
- I 200 70 i5o 7 de 170 x 115 x 3mm 3 5oo 0 000 3 62 3 5 20
- 2 200 95 i5o 11 de 170 x n5 x 3 5 5oo 10 GOC 4 12 5 5 35
- 3 180 170 190 i5 de i5o X 100 x 5 12 5oo 17 5oo 9 37 12 5 45
- 4 235 180 190 23 de i5o X 100 X 5 19 000 25 000 14 25 19 0 Co
- 5 35o 180 190 33 de i5o X i5o X 5 27 100 37 5oo 20 32 27 1 80
- 0 400 170 290 11 de 35o x 220 X 7 Va 42 000 60 000 3i 00 42 0 7 00
- 7 400 33o 290 23 de 35o X 220 X 7 '/- 87 5oo 110 000 65 5o 87 5 i5o
- 8 63o 400 290 45 de 35o X 220 X 7 'l/î 171 000 210 000 128 20 171 0 250
- 9 85o 640 400 41 de 5oo X 25o X 10 410 000 480 000 307 5o 410 0 565
- io 1 800 640 400 81 de 5oo X 25o X 10 810 000 900 000 607 5o 810 0 1 000
- Chaque accumulateur a une tension moyenne de 2 volts.
- Chaque accumulateur a une capacité de 6 à 7 ampères heures par kilo-gramme de plomb utile.
- Le liquide à employer pour les accumulateurs est de 9 volumes d’eau et 1 volume acide sulfurique.
- Le courant normal de charge ne doit pas dépasser 3/4 d’ampère pai kilogramme de plomb utile.
- Le courant normal de décharge ne doit pas dépasser ï ampère par kilogramme de plomb utile.
- U) Fabricant : Société de construction d'appareils électriques, 89. rue de Tocqueville.
- d’accumulateurs destinée à les alimenter pendant 6 heures devra donc être de :
- 36,3 x 6 = 217,8 ampères-heure
- La capacité minima de l’accumulateur Gadot, n° 6 (tableau n° i), étant 42 kilos X 6U = 252 ampères-heure, il pourra fournir l’énergie nécessaire aux 66 lampes de 10 bougies pendant
- 2 52
- 55'", ou on pourra tenir allumées
- 252
- 0
- 76 de ces lampes pendant 6 heures
- o 55
- A 3/4 d’ampère par kilo de matière utile, le courant de charge devra avoir une intensité de :
- 42ko3,5 x 0,75 = 31,5 ampères
- p.119 - vue 121/624
-
-
-
- T 20
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’intensité à fournir par la machine sera donc de :
- port entre l’énergie utilisée et l’énergie dépensée donne le rendement de l’accumulateur.
- Intensité absorbée par les 5o lampes de
- iG bougies............................. 87,5 ampères
- Intensité absorbée p3r la batterie d'accumulateurs................................ 31,5 —
- Total.... Gg,o ampères
- Il faudra choisir une machine fournissant une f. é. m. de io o/o supérieure à celle de la batterie d’acxumulateurs à la décharge, soit i io volts et une intensité de 70 ampères.
- 3° Calcul du rendement des accumulateurs.
- Le rendement d’une batterie d’accumulateurs est le rapport entre l’énergie utilisée à sa décharge et l’énergie dépensée à sa charge.
- L’énergie électrique en watts dépensée pour la charge d’une batterie d’accumulate .1rs est le produit de l'intensité du courant de charge par la f. é. m. aux bornes de la batterie
- Énergie utilisée Energie dépensée
- Rendement
- Mais, dans toutes les applications à l’éclairage électrique, on ne vide jamais complètement les accumulateurs, parce que, après un certain temps de fonctionnement, la f. é. m. de décharge devient insuffisante pour donner une bonne lumière. Cette réserve d’électricité sera utilisée si les accumulateurs fonctionnent peu de temps après; elle ne devra donc pas être considérée comme perdue, attendu qu’à la charge suivante il y a une quantité équivalente d’énergie de moins à dépenser,
- (A suivre) J. P. Anney
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- 1E
- L'énergie électrique dépensée, en kilogrammè-tres, par seconde, s’exprime par la formule
- FM
- S
- ou
- El
- p,Si
- Kgm
- Pour avoir l’énergie totale absorbée, il faut multiplier ce nombre de kilogrammètres par la durée de la charge exprimée en secondes. Quantité d’énergie dépensée à la charge
- = Kgm x t
- L’énergie en kilogrammètres récupérée est égale à l’intensité du courant de décharge multipliée par la f. é. m. multipliée par le temps; le tout divisé par l’accélération de la pesanteur 9,81 ; pour chaque variation de la f. é. m. et de l’inten sité de décharge.
- Énergie utilisée =
- I X E 9,81
- X t — Kgm
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d'un aimant (<), par M. A. Righi
- 25. Réflexion d’un rayon polarisé dans un azimut quelconque. — Supposons que la vibration donnée sin 0 soit inclinée d’un angle w sur l’axe O0a-h et dirigée entre les directions positives des axes. On pourra y substituer ses deux composantes.
- •r0 = cos o> sin 0 i/o = sin o) sin 0
- Si nous appliquons les formules (7) à la première de ces composantes et les formules (9) à la seconde, on trouvera les composantes suivantes de la vibration réfléchie :
- X = —;—^ cos (o sin (0 — f) + ^^^cos <0 sin 0
- 1
- + P*
- (>0
- le p te p .
- — — T—5 Sin (,) cos 0 a-f—, sin w cos (0—o)
- 1 + pi 1 +/?- v yj
- v kp , hp
- 1 = q~.Ç fi cos “ cos (O — t ^ j cos «o cos 0
- h kp3 .
- -----i—; sin u sin 0----f— sin 10 sin (0 — 0)
- 1 + p2 1 + p* v
- En faisant le total de l’énergie récupérée à chaque variation de la f. é. m. et de l’intensité, on a la quantité d’énergie réellement utilisée, et le rap-
- (*) Mémoire présenté à l’Académie royale des Lûiceqdans la séance du 14 décembre 18S4. Voir La Lumière Electrique des 2 et g octobre 1886.
- p.120 - vue 122/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- I 2 I
- 26. Rotation du polariseur ou de l’analyseur. — Les formules (7), (9) et (11) représentent en général des vibrations réfléchies elliptiques. Un nicol placé sur le trajet du rayon réfléchi ne transmettra que la composante dirigée suivant sa section principale, Si, en particulier, le nicol analyseur est placé dans la position qui, avant le passage du courant, donne l’extinction, la lumière qui apparaît lorsqu’on terme le courant sera donnée par la valeur de Y des formules (7), si la vibration incidente est x0 = sin 0, et par la valeur de X des formules (9), si la vibration incidente est y0 = sin 0. Calculons la vibration transmise par l’analyseur, lorsque, après avoir placé les niçois à l’extinction et avoir fermé le courant, on déplace d’un angle soit le nicol pclariseur, soit le nicol analyseur.
- Premier cas : Vibrations incidentes parallèles au plan d'incidence ; rotation de l’analyseur. — Avant que le courant soit fermé, les vibrations réfléchies sont dirigées suivant Ox (fig. 16), et, si l’analyseur est tourné jusqu’à lextinction, sa section principale sera dirigée suivant Oy. Fermons
- Si, au lieu de l’analyseur, on déplace d’un angle <i> le polariseur vers la gauche (bien entendu que la rotation du polariseur est observée de A vers B, fig. 12), la vibration incidente, au lieu d’être x° = sin 0, aura pour composantes
- •t0 = cos (o sin 0 i/o = s’n w sin 0
- Il faudra donc prendre les formules (11) pour représenter le rayon réfléchi, et, si l’analyseur est laissé à sa place, c’est-à-dire avec l’orientation par laquelle, avant le déplacement du polariseur et avant l’aimantation, on avait l’extinction, il transmettra seulement la composante dirigée suivant Oy. En l’appelant L3, nous aurons
- (.3)
- , kp , hp
- 1.2 = ;----; COS (.) COS (0 — o)--- COS (0 COS 6
- I + P~ . l + P2
- kp-
- I VP2
- in b> sin 0 — —~—; sin w sin '0 — a)
- i
- Troisième cas : Vibrations incidentes perpendiculaires au plan d'incidence ; rotation de l’ana-
- FIG l6
- le courant, et déplaçons à gauche l’analyseur d’un angle <o ; il transmettra alors la composante suivant O A de la vibration réfléchie, que nous appellerons L2. Pour en trouver la valeur il suffit d’observer qu’on a
- Lj = Y cos a) — X sin co
- et, au moyen des valeurs de X et Y données par les formules (7),
- Kl G IJ
- lyseur. — Dans ce cas, les vibrations réfléchies avant l’aimantation sont dirigées suivant Oy {fig. 17), et l’analyseur, placé à l’extinction, transmet les vibrations dirigées suivant Ox. Si on le tourne d’un angle o> vers la gauche, il transmettra la composante L3 suivant O A de la vibration elliptique réfléchie.
- On aura donc
- L3 = X cos « -j- Y sin tù
- (1 2)
- T kp ,. . hp
- Li =-------—r cos ta cos (0 — o)-----—- cos (ù cos 0
- 1 + P* Y 1 + P2
- 1 - sin oj sin (0 — ç) — sip u sin 6
- 1
- Deuxième cas : Vibrations incidentes parallèles au plan d’incidence; rotation du polariseur. —
- et, au moyen des formules (9),
- t à/? kp
- L3 = - cos <0 cos 0 + ——, cos (O cos (0 - ?)
- ('4)
- h . „ kp2 . .
- ------r—? sin ai sin 0-f-—; sin to sin (0 — n)
- 1 Vp2 1 Vp2 v
- Qutrième cas. —Vibrations incidentes perpen-
- p.121 - vue 123/624
-
-
-
- 122
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- diculaires au plan d'incidence ; rotation du pola-riseur. — Si, après avoir placé le polariseur de manière à donner des vibrations incidentes perpendiculaires au plan d’incidence et l’analyseur de manière qu’avant l’aimantation il donne l’extinction, on tourne vers la gauche le polariseur d’un angle <o, la vibration incidente fera un angle to à la gauche de O0y0 et, par conséquent, un angle 90° -f- <0 avec l’axe O0ar2. L’analyseur, laissé à sa place, transmettra la composante dirigée suivant Ox. Cette composante, que nous désignerons par Lj, sera la valeur de X des formules (11), après y avoir changé <0 en 90° -f- to. On trouve
- jt 11
- Li s=s----r—5 sin 0) sin (0 — cp)-r—* sin to sin 0
- 1 i -f p2 K T' *
- {l5) h k
- -----—r cos to cos 0 -i--L- cos to cos (0 — a?)
- i + p2 i +P1 Y
- Si à présent nous comparons les quatre valeurs Lj, L2, L3, L,, on voit que l’on a
- rend minimum l’intensité de la lumière transmise lorsque les vibrations incidentes sont contenues dans le plan d’incidence est égale respectivement à la rotation du polariseur ou de l’analyseur qui donne le même effet, lorsque les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence.
- Si donc on veut calculer les valeurs des rotations qui rendent minimum l’intensité, il suffit d’en calculer deux. Par exemple, nous chercherons ces rotations ponr des vibrations incidentes contenues dans le plan d’incidence.
- Rotation de l’analyseur. — La vibration transmise dans ce cas est donnée par la formule (12), que l’on peut écrire comme suit
- Li = ^ *P cos “ sm ?— « sin to cos 9 — kp2 sin to)
- — J~Ç'pï (— hp cos w cos tp + hp cos to — 7c sin to sin cp) ou encore
- L! = A sin (0 — a)
- U = Li L». = L3
- Donc : l’effet qu’on obtient en tournant, à partir dé l’orientation qui, avant le passage du courant donnait l’extinction, soit le polariseur, soit l’analyseur, lorsque les vibrations incidentes sont parallèles au plan d’incidence, est identique à l’effet que Von obtient en tournant du même angle et dans le même sens respectivement, soit l’analyseur, soit le polariseur, lorsque les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence.
- Voilà donc que la théorie explique la différence de propriétés des rayons polarisés dans les deux azimuts principaux, que mes expériences avaient démontrées, bien avant d’avoir commencé mes recherches théoriques. On va voir que l’accord est encore plus complet.
- 27. Rotations qui rendent minimum la lumière transmise. — On sait par l’expérience qu’en tournant soit le polariseur soit l’analyseur, en sens con,raire du courant (on doit toujours entendre, à partir de l’orientation qui donne l’extinction), on arrive à rendre minimum la lumière transmise. Le résultat auquel on est arrivé à la fin du précédent article fournit cette conséquence : la rotation de l’analyseur ou du polariseur qui
- si l’on pose le .coefficient de sin 0 égal à A cos a, et celui de — cos 0 à A sin a. L’intensité sera proportionnelle à A2, c’est-à-dire, à la somme des carrés des quantités qui se trouvent entre les parenthèses. Après réductions faite, on trouve
- A2 = ^ [(7c2 + h*pi) sin2 to +p* (h*- + 7c2; cos2 to
- (16) —7i7cp(i -}-p2)sin 9 sin 2 to
- — 2/i7qj2cosç cos 2 to]
- Egalant à zéro la dérivée par rapport à to et appelant coi la valeur de to qu’on en tire, on trouve aisément
- ( 17) tang 2 to
- ilikp{\ -f p’) sin ip (7c2 — h-p'1) ( 1 — p'1) -f 47t/cp2 cos <p
- 2° Rotation du polariseur. — Écrivons la formule ( 13) comme il suit :
- (i) Nous désignerons par toi la valeur moindre - qui sa-
- 2
- tisfait à cette équation, car l’expérience montre que les rstations qui rendent minimum la lumière transmise par
- l’analyseur sont toujours très petites. La valeur toi -f -
- serait celle qui donne le maximum d’intensité
- p.122 - vue 124/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 123
- r sin 0 , , . , i o
- L2 = y 'g ( hp cos w sin 9— h sin to —/cpsin wcos 9)
- cos 0
- — i l— Arf cos (o cos 9 + //pcos o) — 7cjt>2 sin a) cos 9)
- Réduisons-la à la forme ordinaire
- L3 = B sin (0— p)
- et nous trouverons, pour l’intensité,
- = -ç- [(II2 + k2pl) sin 2 (O + p2 (II2 + k2) COS2 O)
- (18) —hkp (1 + p*) sin 9 sin 2 o>
- — 2 /(/<p2 COS ç CO S 2 (1)]
- Dérivons par rapport à w, égalons à zéro et appelons oj0 la valeur de to qu’on tire de cette égalité. On trouve
- (19)
- ^ ihkp(i + P2) sin 9
- ang 2 11)2 (h'2 — k2p2) ( 1 — P2) + 4 /i/cp2 côs 9
- Comparons à présent <01 et w2 entre eux. Les valeurs (17) et (19) ne diffèrent que parle premier terme du dénominateur ; or, étant k < h, on a successivement
- k2<h* k2(i + p2)</i2(i +p2) k2—Ii2p2yh2—k2p2 par conséquent
- tang 2 o>2 < tang 2 on
- et, comme un et w2 sont plus petits que (20) 0)2 0)1
- Donc, lorsque les vibrations incidentes sont parallèles au plan d’incidence, la rotation du polariseur nécessaire pour rendre minimum l’intensité de la lumière est moindre que celle de l’analyseur, qui donne le même effet.
- Et, en vertu du résultat trouvé au n° 26 : lorsque, au contraire, les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence, la rotation de l’analyseur est plus petite que celle du polariseur.
- Voilà donc expliquée une autre particularité que l’expérience avait indiquée déjà.
- 28. Valeurs des intensités minimum obtenues par la rotation du polariseur ou de l’analyseur. — Si, dans les valeurs A2 et B2 des formules (16) et (18), nous portons respectivement oq et oj2 à la
- place to, nous aurons les valeurs de l’intensité minimum. Mais, notre but actuel est seulement celui de comparer entre elles ces deux intensités, au lieu de faire ces substitutions, qui sont très longues, nous procéderons de la manière suivante.
- Appelons A0 la valeur de A, lorsque wi est substitué à ou Nous pourrons écrire
- as = (éffpy sin2 “2 + ^ + *")(>-s!n2 “*)
- — hkp(i +p2fsin^sin2(ot
- — 2hkp2cos y(i—=2 sin2oq)]
- et, mettant sin3<tq comme facteur commun,
- Al = (y + p'ïyî V2(/i2 +1(2~ 2hkcos^
- + sin2o>i[(/c2—h2p~) (1—p*) + 4/i/fp* COS9] — hkp( 1 +p2) sin ç sin 210^
- On voit alors que le coefficient de sin3uq n’est que le dénominateur de la formule (17); en lui substituant sa valeur tirée de cette formule, on a
- A1 = LP2/‘2 + k2— 2/îfecosç)
- + hkp(i + P2) sin 9 - Sin 2 oh)]
- Mais la partie qui contient oq peut être transformée successivement comme suit :
- 2 sin2 toi
- --------------sin 2
- 2 tang 2 a>v
- 0)1
- 2 sin2 toi cos 2 toi sin 2 toi
- sin 2 toi
- sin W? (cos2 toi —sin2ü>i) — 2sjn wj cos2 wi cos toi
- =— tang wi
- On a donc enfin
- (21)
- AS = (T+T2]2 Vt2 + k2—2hk cos <p)
- — tikp(i +p2) sin ç tang0)1]
- Opérant d’une manière analogue avec les formules (18) et (19) et appelant B2 la valeur de l’intensité minimum en ce cas, on a
- (22)
- B» = +p-lyt [p2 (h2 + A2 — 2 llk COSO>) — hkp (1 + p2) sin 9 tang 0)2]
- p.123 - vue 125/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- I 24
- Nous pouvons à présent comparer entre elles les valeurs Ao et Bq. Elles ne diversifient que par le terme négatif, qui numériquement doit certainement être moindre que le terme positif, Or, à cause de la formule (20), on a
- tang o)2 <1 tang o>t
- donc
- (23) AÏ<BJ
- c’est-à-dire que les deux intensités minimum qu’on obtient en tournant, ou le polariseur ou l’analyseur, ne sont pas égales, ou qu’il est possible de compenser mieux l'effet de l’aimantation, soit par l’un, soit par l’autre.
- La formule (23) traduite en mots exprime que : larsque les vibrations incidentes sont parallèles au plan d'incidence, la compensation de l'effet magnétique que Von obtient en tournant l'analyseur est plus complète que celle que Von obtient en tournant le polariseur. Et, en vertu de la loi de réciprocité établie à la fin du n° 26 : lorsque les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d'incidence, c'est avec la rotation du polariseur quoit arrive à une compensation plus parfaite de l'action magnétique.
- Ainsi la théorie adoptée explique complètement les phénomènes observés.
- (A suivre)
- Nouvelle méthode pour la mesure des courants électriques intenses et des faibles résistances, par M. P. Cardew.
- La méthode de mesure ordinaire des courants au moyen du galvanomètre revient, en somme, à la comparaison de l’effet produit par le courant à mesurer sur l’aiguille aimantée, avec celui que produit un courant connu, ou caractérisé par une f. é. m. étalon et une résistance déterminée.
- La mesure absolue d’un courant, par son action sur un aimant ou un autre courant, n’est pas, actuellement, une opération pratique.
- La détermination d’une/', é. m. nécessaire pour calculer le courant qui détermine la constante du •galvanomètre, revient toujours à prendre pour point de départ la f é. m. d’une certaine pile étalon et la mesure d’une résistance.
- Cela est également juste dans le cas de la me-
- sure d’un courant au moyen d’un électromètre de la forme ordinaire.
- La constante, ou la valeur relative des déviations d’une forme quelconque de galvanomètre, est soumise à des variations provenant de plusieurs causes bien connues, et pour des mesures exactes, il est nécessaire de la déterminer avant et après chaque série de mesures; une opération laborieuse et qui, malgré toutes les précautions prises, donne nécessairement lieu à des erreurs.
- Même en prenant toutes les précautions voulues, une variation accidentelle du champ magnétique pendant les mesures peut produire de graves erreurs.
- En plus des difficultés provenant de cette constante, il y a, encore, avec plusieurs formes de galvanomètres, des difficultés particulières de lecture; pour arriver à des résultats satisfaisants, les déviations doivent être comprises entre 20 et 60 degrés, ce qui ne permet de mesurer que des courants compris entre certaines limites.
- Si au contraire nous employons une aiguille pivotée délicatement ou suspendue, et soumise à l’action de deux bobines, dont l’une est parcourue par le courant à mesurer et l’autre par un courant connu, les deux courants agissant en sens inverse, et si l’aiguille est maintenue au zéro, il y aura une relation définie entre les intensités des deux courants, relation dépendant seulement des données des deux bobines.
- Si l'un des courants est intense et l’autre faible, le premier devra circuler à travers un nombre de spires moindre, ou agir à une plus grande distance que le second.
- Lorsque la relation existant entre ces deux intensités de courant est connue, ce qui peut être obtenu facilement, nous avons alors un moyen de mesurer un courant, en annulant son effet par l’action d’un courant déterminé, engendré par une pile constante et circulant dans l’une des bobines du galvanomètre, dans le circuit de laquelle on introduira des résistances, jusqu’à ce que l’équilibre soit obtenu II est facile de construire l’instrument de telle sorte qu’un faible courant contrebalance l’effet d’un courant intense.
- Dans le but de déterminer cette relation constante, entre les intensités de ces deux courants il suffit de relier les bobines en arc parallèle, en ajoutant des résistances à chacune d’elles, ,entre deux points, à des potentiels différents, et d’altérer la résistance de l’un des circuits jusqu’à
- p.124 - vue 126/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 125
- ce qu’on ramène l’aiguille au zéro. Cet équilibre est absolument indépendant de la différence de potentiel ou de ses variations. Nous avons obtenu la même constante avec une pile Leclanché, ou avec le courant de deux dynamos Siemens.
- Naturellement, la constante peut être déterminée d’autant plus exactement que cette différence de potentiel, ou le courant total, sont plus grands, en admettant, bien entendu, que les résistances employées ne s’échauffent pas.
- Soit V — V' la différence de potentiel, r la résistance de la bobine où circule le courant le plus intense, %p la résistance ajoutée à ce circuit, R la résistance de la seconde bobine du galvanomètre, et W la résistance qui y est ajoutée; les courants
- . v _ V' V — V'
- seront alors respectivement et
- la constante, ou le nombre par lequel doit être multiplié le courant connu circulant dans la bobine de fil fin, pour obtenir l’intensité du courant à mesurer circulant dans l’autre circuit, est :
- RJ: w
- r -J- w
- Pour essayer cette méthode, nous avons fait usage d'un galvanomètre de Obach. consistant en une aiguille montée sur pivot, au centre d'un anneau de laiton de grandes dimensions, formant le conducteur, et pouvant être incliné, de manière que son plan forme un angle quelconque avec le plan horizontal qui est celui du mouvement de l’aiguille. L’auteur a remplacé cette aiguille par un équipage d'un galvanomètre astatique ordinaire, dans lequel l’aimant supérieur a été remplacé par une aiguille indicatrice en laiton.
- Nous avons ainsi un aimant placé très près d’une bobine de granue résistance, et au centre d'un gros conducteur. Nous avons déterminé la constante de cette combinaison, par la méthode décrite, elle était très voisine de 24,000. On obtenait la même valeur avec le courant d'une seule pile, ou avec un courant de 60 ampères, et en faisant varier les résistances dans, le circuit du gros conducteur.
- La résistance exacte des deux circuits était obtenue dans chaque cas, et naturellement, des précautions étaient prises pour prévenir réchauffement, en n’établissant que de courts contacts et par l'emploi de gros fil, et de formes spéciales de résistances dans le cas des forts courants.
- La constante n’est cependant exacte que lorsque l’aiguille, est très voisine du zéro ; en lui permettant d'osciller à l’intérieur des bobines du galvanomètre, la constante était altérée ; pour le prévenir, il suffit de placer des butoirs de chaque côté de l’aiguille et du zéro.
- Nous avons aussi vérifié l’invariabilité de la constante, en faisant varier dans des limites très étendues, la différence de potentiel aux bornes du circuit, l’équilibre ayant été une fois obtenu, et sans changer les résistances. Ces variations ne produisent aucun effet sur l’aiguille.
- Nous étant assuré de la détermination correcte de la constante, nous avons employé l’instrument h la mesure de différents courants, provenant soit d’une pile Grevé, soit de machines dynamos, en les mesurant en même temps au moyen d’une des meilleures formes d’électromètre de S. W. Thomson relié aux extrémités de résistances, fournies par Mrs Siemens, et destinées spécialement supporter de forts courants sans s’échauffer.
- En ce qui concerne les résultats obtenus, il faut ajouter, que la f. é. m. de la pile servant à contrebalancer l’action du courant intense a toujours été mesurée à l’électromètre, et la résistance du circuit correspondant, déterminée soigneusement après chaque détermination, par ce que l’objet en vue, était de s’assurer de la valeur de la méthode. Cela n’implique en aucune maniàre que dans des mesures courantes, les résultats soient aussi exacts que ceux que l’auteur a abtenus.
- En premier lieu, la résistance, et par suite le courant du circuit compensateur dépend naturellement de la température, et il faut en tenir compte, si on veut viser à une. certaine exactitude; la f. e* m. de la pile est aussi sujette à quelques variations. Comme pile l'auteur a employé un grand Daniel pour les faibles courants, et trois éléments pour les courants intenses.
- Puisque toutes les méthodes de mesure des courants se ramènent en dernière analyse à la connaissance de la f. é. m. d’un élément étalon, comme point de départ, des variations de celle-ci constituent une erreur inévitable; mais il est probable, que la j\ é. 1 n. d’un Daniel de fortes dimensions fermé sur une grande résistance, comme c’était le cas, n’est pas plus soumise à des variations, que n'importe quel autre élément, même employé avec les méthodes électrostatiques.
- Naturellement, la résistance de cette pile doit
- p.125 - vue 127/624
-
-
-
- 125
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- être ou négligeable en regard de la résistance extérieure ou variable seulement dans des limites restreintes.
- On voit de suite quel est l’avantage de cette méthode de mesure des courants.
- Nous avons une aiguille, que si l’on veut, peut être rendue assez sensible, pour indiquer un courant de ---------ampère passant dans la bobine
- 5ooooooo r r
- de compensation, placée dans la position initiale, lorsqu’un courant qui peut atteindre sans inconvénient —-— ampère y circule, iooo r J
- Ainsi la moindre altération du courant se décèle immédiatement.
- En fait cette méthode a la même supériorité sur les méthodes ordinaires par les déviations, que les méthodes de zéro, pour la mesure des résistances, sur les autres méthodes.
- Les oscillations de l’aiguille, produites par des courants variables, comme cela a lieu, quand le circuit renferme une lampe par exemple, peuvent être atténuées par des arrêts, ou si l’on veut par une palette plongeant dans un liquide.
- Une -précaution nécessaire dans l’emploi de cette méthode, est de s’assurer que les conducteurs du galvanomètre parcourus par de forts courants n’exercent pas d’influence appréciable sur l’aiguille. Pour s’en assurer, les bornes doivent être placées dans la position ou le moindre effet est produit, et il est nécessaire en outre, d’avoir un moyen de mettre le gros conducteur en court circuit, et en outre de l’interrompre en un point.
- Si une déviation de l’aiguille a lieu, quand on met la bobine de gros fil en court circuit, les conducteurs doivent être déplacées, jusqu’à ce que cette déviation disparaisse. Le circuit est alors complété, et la fiche de court circuit enlevée.
- La mesure des faibles résistances, comme par exemple celle d’un gros fil de cuivre, au moyen de cette méthode demande les mêmes opérations que la détermination de la constante.
- La résistance inconnue est reliée au grc s conducteur du galvanomètre, et la bobine de compensation, avec un rhéostat, est reliée en arc parallèle. Un courant suffisamment fort est alors envoyé à travers le circuit, et la résistance du rhéostat altérée, jusqu’à ce que l’aiguille soit ramenée au zéro; nous avons alors les équations suivantes :
- V —Vi V —V
- r -p cc
- R + W X C
- d’où l’on tire :
- R + W
- *--0—-r
- dans lesquelles x est la résistance à mesurer, R celles de la bobine de compensation, W celle du rhéostat, r celle de l’autre bobine et c la constante précédemment obtenue, r peut être assez faible pour être négligeable.
- Pour permettre de mesurer par cette méthode des résistances très petites, il est évident que c doit être grand par rapport à R. Dans le galvanomètre modifié d’Obach, C était égal à 24,000 et R a 1,000 ohms, ce qui permettait de mesurer 1/24 ohm. Cette sensibilité n'est pas suffisante, nous désirions mesurer au moins 1/100 d’ohm; en
- outre, le galvanomètre de Obach ne permettait pas de mettre en court circuit le gros conducteur, et de rompre celui-ci, et en outre, les bornes n’éiaient pas assez fortes pour n’introduire aucune résistance de contact.
- Nous avons donc construit un autre instrument. Il consiste (voir la figure) en une planchette sur laquelle sont fixées de grosses bandes de cuivre, reliées de manière à former deux conducteurs séparés, l’un passant en dessous de la bobine, et l'autre à trois pouces de celle-ci.
- Comme on le voit sur la figure, l’instrument permet d'établir trois circuits pour courants intenses ; deux de ces circuits sont formés par les bandes de cuivre, et le troisième par le gros fil de la bobine.
- Les coupes de mercure permettent facilement de s’assurer de l’influence des conducteurs, en remplaçant le gros conducteur par le court circuit et en rompant ce conducteur.
- p.126 - vue 128/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 12;
- JL
- Il faut remarquer que les trois conducteurs pour les courants intenses se terminent d’un côté aux deux coupes de mercure qui permettent de rompre ces circuits et de l’autre à une coupe isolée, à laquelle aboutit le conducteur extérieur du courant.
- La hauteur des coupes est telle que le conducteur mobile qui établira le court circuit (H) soit dans le même plan que l’aiguille, de manière à n’exercer aucune action sur elle.
- Pour le transport, les coupes peuvent être vidées au moyen d’un petit trou et de canaux, et le mercure recueilli dans une bouteille.
- Les coupes à mercure sont préférables aux bornes ordinaires, quand on a à faire avec des courants tels que ceux employés dans l’éclairage électrique.
- La bobine est rectangulaire, avec une aiguille de la forme ordinaire, pivotée au centre, et munie d'un léger indicateur fixé à angle droit sur l’aimant. Sur la bobine est enroulé en premier lieu un fil fin de 355 ohms; celui-ci est recouvert de pièces d’ébonite et par dessus s'enroule 10 pieds de gros fil n° 14.
- L’une des extrémités de celui-ci est fixée au conducreur passant en dessous de la bobine, et l'autre est reliée à une des coupes de mercure. Les extrémités du fil fin sont fixées aux deux bornes.
- Il serait peut-être plus simple d’avoir le rhéostat fixé sur la planchette et relié d’une manière permanente, mais nous n’avons pas encore pu nous procurer de rhéostat vraiment pratique.
- La constante relative a la bobine formée du fil N° 14 a été trouvée égale à 348, celle du ruban de cuivre en dessous de la bobine, à 8,3 36 et enfin, celle du ruban distinct de 3 pouces de la bobine à 58,220.
- Avec ces trois circuits et une seule pile dans la bobine de compensation, nous pouvons mesurer des courants variants de 1/100 ampère à 170 ampères environ.
- La limite inférieure est déterminée par le plus faible courant traversant la bobine de 355 ohms et qui produise une déviation convenable de l'aiguille, en employant la bobine de fil N° 14, pour le courant à mesurer, la limite supérieure est déterminée par le courant qui passant à travers le gros conducteur de moindre action contrebalance l’action d’un courant de 1,07/355 ampère circulant dans la bobine de compensation.
- Il serait du reste possible de réduire à zéro l’action de courants plus intenses en employant plusieurs éléments.
- Pour la mesure des résistances, on peut aller jusqu’à 0,006 ohm, et la résistance du galvanomètre est de beaucoup inférieure.
- Il suffit d’établir les communications comme elles sont indiquées sur la figure, en ayant soin de s’assurer de la position correcte des conducteurs en mettant le galvanomètre en court circuit au moyen d’un des cavaliers de cuivre et en rompant le circuit au moyen du second.
- Tant que le courant à mesurer est supposé plus lort qu’un ampère, il vaut mieux commencer avec l’un des gros conducteurs pour éviter réchauffement.
- Lorsque le courant passe, on observera daus quel sens les déviations augmentent ou diminuent avec la résistance, et on tourne le rhéostat conformément, quand l’équilibre sera obtenu, on ajoutera à la résistance du rhéostat 355, résistance du galvanomètre, et la valeur du courant s’obtiendra en divisant la constante par cette somme et en multipliant le résultat par 1,07 si on emploie un Daniell.
- Pour une plus grande exactitude, il faudra naturellement tenir compte de la variation de résistance due à la température.
- Cette opération paraît aussi simple que la mesure ordinaire d’une résistance; cependant, nous craignons qu’elle ne soit encore trop compliquée pour nos ingénieurs électriciens; ceux-ci ne voudraient pas se servir d’un instrument qui ne porterait pas sur une échelle une division en ampères. Nous avons, par ^suite, combiné un appareil basé sur le même principe et qui, nous l’espérons, remplira ces conditions de simplicité. Dans ce dernier, le rhéostat est supprime, et au lieu de faire varier la résistance, on fait varier la distance de la bobine et du gros conducteur. Cet instrument est bien moins embarrassant que le précédent et peut aisément être fait plus petit, s’il le faut.
- Le gros conducteur consiste en un ruban de laiton fixé sur la planchette et en un second ruban de retour, à une certaine hauteur, porté par des supports. Les deux bornes sont alors côte à côte et l’on peut, au moyen d’une clef, mettre le conducteur en court circuit et le couper.
- La bobine est montée sur une glissière mue | par un écrou et une vis, perpendiculairement au
- p.127 - vue 129/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 128
- conducteur. De chaque côté de la glissière se trouve un index, pointant sur une échelle divisée en ampères d’un côté et en ohms de l’autre.
- Pour éviter une chance possible d’action des conducteurs auxiliaires, ceux-ci sont formés d’un tube et d’une tige placée à l’intérieur.
- Cei arranhemenLa été suggéré par le Dr Muir-heard. L’instrument est fabriqué par MM. Clark, Muirheard et Cie.
- D’après les échelles divisées, on peut voir que les divisions correspondant aux courants se rapprochent lorsque la bobine s’éloigne du gros conducteur, celles relatives aux ohms deviennent de plus en plus grandes. Ceci provient du fait que, dans cet instrument, la mesure se fait en faisant varier la constante définie dans l'autre appareil, et que cette constante se trouve au numérateur pour le courant et au dénominateur pour les résistances.
- L'auteur a fait quelques calculs relatifs au rapport entre le courant et la distance ; si C est le courant D la distance de l’aimant au gros conducteur, a la hauteur verticale du gros conducteur au-dessus de l'aimant, et b le courant, lorsque l’aimant est au centre du gros conducteur, on a approximativement la i dation :
- d*CJ _ b^_ et D- À* C:J
- La formule montre que en diminuant b, ou en remplaçant le simple conducteur par plusieurs tours de fil, des différences de courant plus petite peuvent être mesurées, mais naturellement, les limites des mesures possibles sont plus rapprochées.
- L’instrument tel qu’il est permet de faire des mesures depuis 1 1 ampères jusqu’à i5o ampères, mais avec un dispositif additionnel, on peut descendre jusqu’à 1,1 ampère.
- Ce dispositif consiste à intercaler une résistance égale à neuf fois la résistance de la bobine de fil fin.
- Lorsque cette résistance auxiliaire est en circuit, le courant circulant dans la bobine de fil fin est réduit au dixième et par suite le courant qu’il contrebalance sera aussi le dixième de sa valeur précédente marquée sur l’échelle, tandis que la résistance sera dix fois celle indiquée.
- Mais revenons aux principales objections que l’on peut faire à la méthode, et que nous avons laissées de côté.
- Le point principal est de savoir si la constante telle qu’on la définie est sujette à des variations, l’instrument bien entendu n’étant pas dérangé.
- La première chose à voir, est l’effet des varia-
- Mesurcs de courants d'éclairage électrique
- ÉLECTROMÈTRE DYNAMOMÈTRE de Siemens GALVANOM. de Obach modifié GALVANOM. du Lt Cardew
- 31 44 3o 577 3o 2 3o 17
- 29 09 29 oi3 28 6 28 7
- 24 135 23 708 23 62 23 44
- 17 447 >6 79 17 3 17 o3
- 17 51 i3 65 17 41 17 o3
- i3 702 32 78 i3 52 i3 27
- 25 35 3a 78 32 54 32 51
- 32 93 3u 06 33 1 33 c 2
- 32 8268 35 02 32 5i
- 35 99 32 78 35 74
- 32 93 34 85 32 94 32 q3
- 34 35 38 65 34 77 34 50
- 38 537 38 65 38 45 38 71
- 38 54 43 74 38 G7
- 43 14 46 89 43 45 44 14
- 45 60 5o 64 45 08 46 5ï
- 51 53 10 38 5o 164 53 2
- 5o 08 G 82 5o 25 5 1 27
- 9 4^8 — 9 32 9 4-1
- 6 63 __ 6 23 6 5i5
- 5 04 — 5 55 5 436
- 5 84 — 5 84 5 735
- tions de température. Nous n'avons pas opéré avec de grandes différences, mais nous ne pensons pas que ces variatious aient d’autres effets que celui d’altérer la résistance dans le circuit de compensation, effet, dont on peut tenir compte.
- Pour des mesures exactes, et puisque cela peut être fait aisément, on déterminera sans doute cette constante occasionnellement.
- p.128 - vue 130/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 129
- Phénomène relatif aux électromoteurs, par M.
- W.-M. Mordey (4) .
- En faisant des essais avec une dynamo Victoria, employée comme moteur, M. Mordey a eu l’occasion d’étudier un phénomène nouveau.
- Le moteur, monté en série, et destiné à fournir 3o chevaux avec un courant de 20 ampères, était placé dans le circuit d’une machine Busch, construite pour fournir le même courant.
- La génératrice étant mise en mouvement, le moteur ne tournait que lentement et ne développait qu’une faible force. Ce résultat ne pouvant provenir que d’une faute, l’auteur arrêta l’expérience pour examiner le moteur, en détachant un conducteur d’une des bornes ; à ce moment, le moteur qui tournait encore lentement dans le
- FIG. I ET 2
- sens ordinaire, s’arrêta et se mit à tourner en sens inverse, avec une vitesse beaucoup plus grande pendant un certain temps, jusqu’à ce qu’enfin il s’arrêta.
- En examinant le circuit du moteur, il se trouva que l’inducteur, au lieu d’être placé en série avec /«xnAature, était relié en dérivation ; les connections ayant été rétablies, le moteur se comporta Mors d’une manière normale.
- 1 ’autéur a refait alors quelques expériences avec le premier mode d’enroulement ; on voit de suite la cause de la faible vitesse obtenue en premier lieu, l’armature ne recevant alors qu’un courant relativement faible.'
- En ce qui concerne le phénomène observé au moment de la rupture du circuit, on peut l’expliquer en considérant le mode d’action d’un moteur
- (!) Lu devant ['Association Britannique, section de* Sciences physiques et mathématiques.
- en dérivation, dans le cas particulier où la résistance de la dérivation est très faible.
- En coupant le circuit, la/. é. m. inverse engendrée dans l’armature du moteur fait naître alors un courant en sens inverse dans l’inducteur ; en un mot, tant que l’inertie de l’armature est suffisante pour continuer le mouvement, le moteur agit comme une dynamo en série fermée en court circuit et, par suite, le mouvement doit être rapidement arrêté.
- L'intensité de ce freinage électrique dépend évidemment de la résistance de l’inducteur ; avec une machine ordinaire en dérivation, il ne se produirait généralement pas, la machine ne pouvant s’amorcer à cause de la grande résistance des inducteurs.
- Mais cela n’explique pas encore le mouvement en sens inverse ; pour le comprendre, il iaut se reporter aux figures 1 et 2.
- La figure 2 montre le sens du courant après que le circuit principal a été rompu, et que l’armature continue à tourner, entraînée par sa force vive.
- L’arrêt ayant lieu brusquement, donne alors naissance à un fort extra-courant, de même sens que le courant primitif, soit dans les inducteurs, soit dans l’armature, et c’est l’extra-courant qui donne lieu au mouvement inverse de cette dernière.
- La lithanode, par M. Desmonds Fitz-Gerald.
- Dans le courant des études qui l’on conduit à l’accumulateur qui porte son nom, M. Fitz-Gerald a été amené à employer comme élément négatif une substance particulière, a laquelle il donne le nom de lithanode et qui selon lui constituerait l’élément négatif par excellence, pour une pile, un accumulateur, ou une anode parfaite dans l’électrolyse des éléments les plus électronégatifs, soit du chlore par exemple. Voici du reste comment s’exprime l’auteur dans son rapport à l’un des comités de VAssociation britannique à Birmingham.
- L’auteur rappelle d’abord les conditions que doivent remplir une substance employée dans ce but.
- L’élément négatif d’une pile, doit être non seulement fortement électro-négatif, mais il doit
- 9
- p.129 - vue 131/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 13o
- encore le rester lorsqu’il sert de cathode, pour un temps plus ou moins long.
- L’élément électro-négatif ne doit pas être associé avec une substance électro-positive, de manière à être en contact avec l’électrolyte, pour éviter les actions locales, enfin il ne doit pas être désagrégé ou corrodé.
- Au point de vue économique, le prix total de l’énergie électrique produite par des piles ou des accumulateurs doit être aussi bas que possible, et le rapport entre le travail produit et le poids doit être élevé, enfin l’élément négatif doit être aussi bon conducteur que possible.
- D’après l’auteur, la lithanode constituerait le seul élément négatif que remplisse ces conditions.
- Une substance employée comme anode pour les décompositions électrolytiques, ne doit être ni attaquée par le chlore et l’oxygène à l’état naissant, ni désagrégée par les gaz dégagés.
- La substance appelée lithanode, et qui est connue depuis quelque temps en France et en Angleterre est du peroxyde de plomb, sous une forme dense et conductrice, obtenue sans adjonction d’un ciment ou d’une matière agglutinative, par le procédé décrit dans le brevet de l’auteur (avril 1885).
- Planté obtenait le peroxyde de plomb sous forme d’une couche mince en contact avec le plomb métallique ; l’invention de Faure a permis depuis d’obtenir une couche aussi épaisse que l’on veut, mais elle a les désavantages d’exiger l’emploi du parchemin, de donner lieu à des contacts défectueux entre le plomb et le peroxyde et à des actions locales, qui finissent par amener la destruction de la plaque de plomb.
- Les accumulateurs FSV employés par l’E P S G ne présentent plus les deux premiers inconvénients, mais ont peut encore leur faire la dernière objection. Pour réaliser ce dernier progrès, il était nécessaire que l’élément négati f fût formé d’une masse cohésive n’exigeant pas de support métallique, il fallait donc obtenir une masse compacte de peroxyde de plomb, sans l’adjonction d’aucune matière étrangère.
- Si l’on mêle de l’oxyde de plomb avec de l’eau, et si l’on moule la pâte ainsi obtenue en forme de plaque, elle deviendra complètement friable lorsqu’elle sera sèche ; il est donc nécessaire pour arriver au résultat cherché, de produire un changement dans la structure moléculaire de la masse. Si par exemple on ajoute à la pâte, du plopib sous
- forme de poudre fine, l’oxydation graduelle de ce dernier donne à la masse une grande cohésion. La plaque, peroxydée par l’électrolyse, constitue le produit décoré par quelques électriciens du nom barbare de pétranode.
- Un meilleur procédé, et qui est celui employé par M. Fitz Gerald, consiste à mêler l’oxyde de plomb, le plomb, et une solution d’un sel qui sera décomposé graduellement par l’oxyde, comme par exemple du sulfate d’ammoniaque, qui dégagera alors de l’ammoniaque, tandis qu’une certaine proportion d’oxyde de plomb sera transformé en sulfate de plomb. Cette masse convertie par l’électrolyse en peroxyde de plomb est la lithanode.
- D’après cela on voit que cette substance est presque identique avec la matière active des anodes d’un certain nombre d’accumulateurs. La différence consiste dans l’état physique, qui permet de n’employer que du péroxyde, ce qui évite toutes les actions locales et de plus cette masse très conductrice possède une résistance mécanique suffisante pour résister pendant une période indéfinie aux effets de la charge et de la décharge.
- Il convient d’ajouter que l’invention de M. Fitz Gérald est encore à l’étude, ce n’est que lorsque les accumulateurs formés de cette manière auront été livrés au commerce, qu’il sera possible de juger de l’étendue du pas fait en avant dans cette direction.
- Le phonoplex d’Edison
- M. J. Wetzler, notre correspondant d’Amérique, a déjà parlé de cette nouvelle invention, () ; VÉlectrical Review de New-York, dans son numéro du 3i août 1886, donne des renseignements plus détaillés sur chaque partie .de ce système télégraphique et sur les diverses combinaisons dans lesquelles il peut entrer/, nous prions nos lecteurs de ne pas oublier que tout ce qui suit s’applique à l’organisation, à l’américaine, des lignes télégraphiques.
- Le phonoplex a pour but d’augmenter la capacité d’un simple circuit Morse ; l’emploi du duplex augmente, il est vrai, le nombre des communications, mais ce n’est qu’entre les stations terminales du circuit, tandis que le phonoplex
- (!) La Lumière Électrique, 1886, n° 20, p. 31 g.
- p.130 - vue 132/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 131
- permet d’établir des circuits intermédiaires entre les diverses stations, de manière à augmenter de beaucoup la capacité d’un circuit simple.
- Le principe du système consiste dans l’emploi des courants d’induction, envoyés par un appareil transmetteur ; ces courants n’agissent pas sur les appareils Morse, placés dans le même circuit, et d’un autre côté, les courants des appareils ordinaires n’ont pas d’effet sur les appareils récepteurs du phonophore ; on a ainsi deux circuits indépendants sur le même fil,
- En ce qui concerne la distance possible de transmission de ces signaux, elle dépasse une
- FIG. I
- centaine de milles, soit plus de 160 kilomètres; en outre, cette transmission est beaucoup moins affectée par une mauvaise isolation de la ligne.
- L’ensemble d’un poste comprend une clef, un transmetteur, une bobine magnétique (bobine munie d’un noyau de fer doux), une petite boîte de résistance, le « phone » ou récepteur, deux condensateurs; une batterie de 4 piles par la production des signaux et une pile de deux éléments à gravité pour la manoeuvre du transmetteur ; le tout ne prend pas plus de place qu’un poste Morse.
- La figure 6 montre l’ensemble d’un poste.
- Le « phone » (fig. 1) est l’appareil récepteur; sa description ayant déjà paru, nous rappellerons seulement que les décharges électriques occa-
- sionnent un choc violent de la membrane contre son arrêt ; ce choc donne lieu à un son plus ou. moins intense, qui est découpé en « traits et
- FIG. 2
- points » par la clef et le transmetteur ; les signaux se recevant à l’ouïe suivant l’usage américain.
- Le transmetteur (fig. 2) est placé entre la clef et la bobine magnétique ; la manœuvre de la première donne lieu à un mouvement du levier du transmetteur sous l’action de soft électro-aimant et du ressort antagoniste, le circuit de la bobine est ainsi successivement fermé et ouvert, et cela d’une manière uniforme, de quelque manière que se fasse la manœuvre de la clef; le transmetteur a en outre pour but de mettre en court circuit le « phone f, de la station, chaque fois que le circuit de la bobine est ouvert, afin qu’il ne réponde pas à la décharge qui a lieu à ce moment.
- FIG. 3
- La bobine magnétique (fig. 3) est un électroaimant dont les extra-courants fournissent les décharges électriques actionnant le phone de l’autre station ; pour augmenter l’effet, un condensateur est placé en dérivation.
- La clef (fig. 4) dont la construction rappelle
- p.131 - vue 133/624
-
-
-
- I ?2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- celle des clefs américaines ordinaires, est telle que lorsque le levier horizontal est « ouvert » ou poussé à droite (fig. 6), la pile principale est introduite dans le circuit de la bobine magnétique, complété par les pointes du transmetteur, et lorsqu’il est « fermé » ou poussé à gauche, il ouvre la batterie et met en court circuit la bobine magnétique ; de la sorte, la batterie n’est en circuit que lorsque l’appareil travaille ; et de plus l’électroaimant, qui nuirait à la réception des signaux, est mis en court circuit en ce moment.
- La manipulation de la clef n’offre donc rien de nouveau aux télégraphistes américains, qui ont les mêmes dispositions à prendre avec leur clef
- Morse ordinaire, ouvrir pour la transmission et fermer pour la réception.
- La boîte de résistance (fig. 5) est intercalée de telle sorte que immédiatement après la rupture du courant dans la bobine magnétique, il soit rétabli à travers les bobines, cela pour différencier le son produit par l’abaissement et le relèvement de la clef.
- La figure 6, qui montre l’ensemble d’un poste, permet de comprendre le mode de transmission des signaux.
- Le poste Morse ordinaire à droite est shunté par un condensateur.
- La ligne principale passe à travers la bobine magnétique et à travers le « phone » ; elle n’est jamais rompue, le courant qui traverse cette bobine passant par un circuit dérivé ; comme nous l’avons déjà dit, le levier de la clef étant à droite, la manoeuvre de la clef, aura pour effet de rompre ce circuit dérivé par l’intermédiaire du
- transmetteur ; l’extra-courant de rupture de la bobine est alors envoyé dans la ligne sans actionner 1 e phone de cette station ; au contraire, quand
- le levier est à gauche, la bobine est fermée sur elle-même, et les décharges, aussi bien que les courants ordinaires des appareils Morse, traversent directement le phone.
- Les diagrammes suivants, i, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 représentent les divers modes de disposition des circuits supplémentaires avec phonoplex entre les diverses stations d’une même ligne ; les lignes pointillées représentent le fil supplémentaire idéal que remplace le phonoplex.
- Le diagramme 1 montre tous les bureaux d’une même ligne reliés entre eux par le « phonoplex », tandis que, dans le cas 2, la moitié seulement sont ainsi reliés.
- Les postes non reliés, sont alors munis d’un condensateur formant pont pour les décharges.
- FIG. 6
- Dans le diagramme 3, un certain nombre de bureaux intermédiaires sont réunis, les communications à la terre ont lieu à travers des condensateurs ; les bureaux extérieurs n’ont plus besoin d’en être pourvus.
- p.132 - vue 134/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 133
- Dans le cas 7, on a deux lignes Morse ayant une partie commune; le phonoplex réunit ainsi
- DIAGRAMMES I A 6
- des bureaux qui, sans cela, seraient sans communications directe.
- Le diagramme 8 montre le cas de deux bureaux montés en duplex, le fil passant par des bureaux .ntermédiaires ; ceux-ci sont, en outre, reliés par
- le phonoplex ; le diagramme 9 se rapporte au cas d’un quadruplex.
- DIAGRAMMES 7 A 9
- Comme on le voit, le phonoplex se prête à des combinaisons variées, aussi a-t-il été déjà installé sur de nombreuses lignes en Amérique ; la compagnie de chemins de fer Atchison, Topeka et Santa-Fé l’a adopté, ainsi que la compagnie de télégraphes, Baltimore et Ohio, et la G. N. W. Company du Canada.
- Trieuse magnétique W. Collier et C‘"
- Nous avons déjà eu quelquefois l’occasion de citer de nouveaux types de trieuses magnétiques ou électro-magnétiques; ces appareils sont absolument indispensables dans les grands ateliers, on des quantités considérables de rognures métalliques de toutes provenances s’amassent chaque jour, et parmi lesquelles les seules combinaisons du cuivre ont une certaine valeur, à la condition d’être débarrassées des rognures de fer qui s’y trouvent généralement mêlées en quantités variables. Le type de trieuse de M. Collier et Cie, à Manchester, représenté ci-dessus, est employé dans les arsenaux et ateliers de Sa Majesté britannique.
- Le jeu de l’appareil est facile à comprendre
- p.133 - vue 135/624
-
-
-
- I JJ.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’après le dessin ; une série de petits aimants en fer à cheval sont montés sur des traverses en bois portées sur deux chaînes sans fin animées d’un mouvement continuel. Les rognures métalliques sont jetées à la partie inférieure dans un réceptacle semi-cylindrique, et les particules de fer entraînées sur les aimants remontent à la partie supérieure, où une brosse les détache à mesure et les fait tomber dans un conduit particulier ; les aimants entrent donc toujours nets dans la masse à trier.
- Quand celle-ci a été soumise à un triage suffisant, on décharge l’appareil en ouvrant les parties mobiles du réceptacle inférieur, et la machine est rechargée à nouveau.
- Recherches électriques, par G. Quincke(‘).
- Propriétés des liquides diélectriques soumis à des forces électriques intenses. —• Cette nouvelle série de recherches de M. Quincke, qui comprend l’étude d’un certain nombre de faits relatifs aux
- liquides diélectriques, n’a qu’un intérêt théorique ; aussi ne ferons nous qu’indiquer les divers points étudiés par l’auteur.
- Le premier objet en vue est la détermination de la constante diélectrique de divers liquides, et cela au moyen de deux méthodes différentes : en mesurant l’attraction exercée entre deux armatures à des potentiels différents, immergés dans le liquide considéré, ou bien par la décharge d’un condensateur dont le diélectrique est formé du même-liquide, à travers un multiplicateur à aiguille aimantée. Dans les deux cas, les résultats sont comparés à ceux que l’on obtient avec l’air comme diélectrique.
- L’auteur a cherché, en outre, la valeur de la constante diélectrique des liquides, soumis à des forces électriques croissantes, en vue de rechercher si, comme pour les milieux magnétiques, il y a une sorte de saturation pour les lignes de force électriques ; les résultats obtenus semblent montrer, en effet, une légère diminution de la constante avec .la force électrique. La méthode du multiplicateur donne lieu à des divergences que l’auteur n’explique pas ; en tout c^s, elle donne toujours une valeur moins élevée pour la constante diélectrique.
- Distance explosive. — L’auteur a déterminé les potentiels correspondant à deux distances explosives différents pour un certain nombre de liquides, en employant comme électrodes : des surfaces légèrement bombées. La distance explosive est en général plus faible dans les liquides étudiés, éther, thérébentine, sulfure de carbone, benzol, etc., que dans l’air, pour une même différencie de potentiel : du reste cette distance est très variable, et les chiffres donnés par l’auteur s’écartent passablement des valeurs trouvées par d’autres expérimentateurs, tels que Masson, Holtz, Baille, etc.
- En ce qui concerne la conductibilité des liquides diélectriques, elle ne suit pas la loi de Ohm; malgré tous les soins pour avoir ejes liquides purs et ne contenant pas de poussières, les résultats sont assez variables : la conductibilité change si le liquide est parcouru longtemps par un courant, etc.; l’auteur rapporte ces faits à la présence de poussière ou de substances étrangères contenues dans les liquides. Une partie du courant aurait lieu par convection ; en outre, il y aurait décomposition électrolytique à partir d’une certaine différence de potentiel.
- f1) Annales de Wieciemann, 1886, n° 8, p. 529.
- p.134 - vue 136/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 135
- Citons pour terminer les résultats tels qu’ils sont condensés par l’auteur :
- 1. Pour des forces électriques intenses, la constante diélectrique est plus faible que pour de faibles valeurs de cette force.
- 2. Mesurée avec la balance électrique, cette constante est plus élevée de io à 5o o/o que celle que l’on obtient par la décharge du condensateur.
- 3. Dans les divers liquides, la distance explosive est différente, mais en tout cas, beaucoup plus faible que dans l’air.
- 4. La différence de potentiel nécessaire à la production de l’étincelle croît avec la distance, mais plus lentement.
- 5. La pression électro-statique dans les liquides diélectriques est, au moment de la production de l’étincelle, moindre avec les grandes distances qu’avec les petites; elle a varié de 0,04 à o,25 atmosphère avec des distan?es explosives de 1 m.m. avec les divers liquides.
- 6. L’intensité d’un courant constant dans un liquide diélectrique croît plus vite que la f. é. m. La loi d’ohm n’est plus valable pour ces corps.
- 7. Quelques phénomènes conduiraient à admettre une décomposition électrolytique de ces liquides, dès que la différence de potentiel aux électrodes dépasse une certaine limite différente pour chaque liquide.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne.
- Les expositions abondent en ce moment à Berlin.
- Il y en a trois en cours, chacune présentant un caractère particulier, un cachet spécial. La première en date, qui a déjà fourni une assez longue carrière, l’exposition des beaux-arts, a été la vive attraction de la saison d’été. Les locaux et les jardins environnants sont éclairés par plus de deux cents foyers à arc et au moins autant de lampes à incandescence. L’électricité y occupe donc une place importante. Elle a également joué son rôle à l’ouverture récente, au palais de la Bourse, de l’exposition des produits du Sud de l’Amérique, dont le but le plus apparent est d’appeler l’attention sur les produits des contrées tropicales de-
- vant concourir au développement du commerce et de l’industrie de l’Allemagne.
- Enfin, on vient d’en inaugurer encore une troisième, à l’occasion de la réunion, à Berlin, de la cinquante-neuvième assemblée des naturalistes et des médecins allemands.
- Cette Société existe depuis soixante-quatre ans. Ses séances annuelles n’ont subi d’interruption que pendant les années où ont sévi et les guerres et l’invasion du choléra. Fondée à Leipzig, en 1822, par un groupe de 14 personnes, elle compta 463 membres, répartis entre sept sections, dans sa session de 1828, à Berlin. Aujourd’hui, elle a atteint le nombre de 1,752 membres effectifs, auxquels s’adjoignent 1,483 sociétaires. Le nombre de sections, entre lesquelles se partagent les travaux, a été porté à trente.
- Appartiennent à la première catégorie, les personnes qui ont affirmé leur personnalité scientifique par des travaux généralement de grande valeur. La seconde catégorie comprend les personnes dont le dévouement au développement des sciences se traduit par une participation pécuniaire. Ces deux branches se prêtent un mutuel appui dans le travail de la diffusion des connaissances utiles à la vie sociale.
- Si, dans un tel groupement, le rôle joué par celles-ci est secondaire, — je réserve mon opinion personnelle à cet égard — elles sont, toutefois, très fières de le jouer.
- Beaucoup de dames à l’allure provinciale, le nez chevauché de lunettes à monture d’or; à côté d’elles, de blondes jeunes filles fortement éprises de science, à en juger par leur animation à l’issue des séances de section. Il faut les voir marchant la tête haute, la poitrine ornée d’une cocarde tricolore, les mains encombrées de prospectus, de catalogues divers. C’est un spectacle réjouissant.
- Non seulement les savants de l’Allemagne entière, mais encore une foule de personnages, remplissant quelque fonction publique, s’intéressent à la perpétuité de l’institution.
- Avec quelle sérieuse gravité ils écoutent un rapport sur un nouveau thermomètre, sur la tuberculose, sur un ophthalmoscope électrique, sur la sensibilité du collodion. Pas un trait du visage ne bouge! Rien ne trouble leur recueillement dans l’examen des mystérieuses machines électriques, des microscopes et des tableaux statistiques.
- La raison spécifique de cet état mental se trouve
- p.135 - vue 137/624
-
-
-
- 136
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dans la concentration de tous les efforts vers un but supérieur. L’Allemagne veut cimenter sa puissante unité par le développement intensif des arts , des sciences, de son industrie et de son commerce. L’enseignement tout entier, tant professionnel que théorique, achemine les esprits vers cette association qui les résume toutes.
- Les promoteurs de cette exposition sont MM. Virchow et Hofmann. Son but est de présenter un ensemble vaste et complet des travaux des savants en Allemagne.
- Jadis, comme le disait en substance le professeur Virchow, dans son discours d’ouverture, les naturalistes et médecins allemands se procuraient leurs instruments à Paris, à Londres, à Vienne ; ils pourront maintenant apprendre à connaître la capacité productive des Allemands, en même temps que les techniciens mesureront l’étendue de leurs devoirs.
- L’indication sommaire du résultat atteint jusqu’ici désigne très clairement le but que l’on poursuit, c’est-à-dire l’affranchissement absolu du tribut à payer au travail et à la science des pays voisins. On ne s’en tiendrait pas là. Naturellement, plus tard, on songera à imposer à l’étranger le joug que l’on a secoué.
- Grâce à la concurrence générale, ces aspirations sont tout à fait légitimes, à la condition, toutefois, qu’on approvisionne le marché de produits de qualité égale. Ce dernier point considéré, il est logique que le consommateur aille vers le producteur qui lui fournira au meilleur marché l’objet réunissant toutes les qualités exigées; les autres fournisseurs succomberont évidemment dans la lutte.
- Je le déclare franchement et sans parti pris : les fabricants d’instruments de précision, en Allemagne, ont à déployer beaucoup d’efforts encore avant d’atteindre à la perfection des produits similaires français.
- D’autre part, que mes compatriotes aient l’œil ouvert. Une présomptueuse confiance nous serait aussi fatale en ceci qu’elle nous l’a été dans bien d’autres circonstances. L’Allemagne a en sa faveur les prix inférieurs de la main-d’œuvre, des matières premières, il est vrai; il faut donc que nous regagnions ces avantages par des qualités de production qui nous sont personnelles et dont nous avons conservé le secret.
- A défaut d’autres stimulations, nos techniciens y sont engagés par leurs intérêts étroits. Quant
- aux savants, ils auront à honneur de maintenir à sa hauteur notre renommée intellectuelle.
- Il se peut que, sur le terrain de la fabrication proprement dite, nos produits conservent des qualités qui les font généralement distinguer; mais aussi les prix restent supérieurs. Malheureusement pour eux, le consommateur se laisse guider, dans son choix, par la considération des frais d’achat. Gomme, en dernier lieu, c’est le consommateur que l’on doit satisfaire, l’industriel français, quelle que soit la nature de sa fabrication, est tenu de reviser scrupuleusement ses prix de revient, s’il veut lutter avec succès contre la puissance commerciale de l’Allemagne, entrée en lice il n’y a pas un grand nombre d’années.
- Pour renforcer mon argumentation, je recours aux renseignements de la statistique.
- Pendant les dix dernières années, le commerce extérieur français a baissé d’un milliard ; pendant la même période, le commerce extérieur allemand allemand a augmenté d’un milliard; pendant ces cinq dernières années, le,' chiffre des produits manufacturés en France a baissé d’un demi-milliard, tandis qu’il s’accroissait en Allemagne de 6 à 700 millions.
- Il y a quelques années, la balance du commerce entre l’Allemagne et la France s’établissait à l’avantage de notre pays; aujourd’hui, elle s’établit en faveur de l’Allemagne. Celle-ci nous envoie plus de produits fabriqués qu’elle n’en reçoit de nous.
- Et cependant, en ce qui concerne l’exposition des naturalistes, et pour y revenir, je me sens autorisé à affirmer que nous fabriquons mieux. Comment se fait-il, alors, que la statistique accuse, pour nous, tant de terrain perdu? La seule considération des prix ne suffit pas à expliquer cet écart.
- Serait-ce donc que les aptitudes commerciales de nos voisins sont plus développées que les nôtres? Je le crois, en effet.
- Alors que nous possédons d’excellentes écoles supérieures pour la formation des ingénieurs spéciaux, nous n’en avons pas ou presque pas pour le développement du sens commercial, qui exige une longue préparation. Il en résulte que, d’une part, nous sommes très empêchés de trouver à la bonne source la matière première à bon marché et, d’autre part, une fois l’objet fabriqué, nous ne savons pas en chercher le placement. Ce double mal est la conséquence directe de notre défaut d’initiative commerciale.
- p.136 - vue 138/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL iyÉLECTRICITÉ
- •3 7
- Les Sociétés d’origine étrangère, pour les entreprises d’éclairage électrique, pour la construction des réseaux téléphoniques, etc., etc., trouvent ainsi le terrain bien préparé pour y faire le drainage des capitaux au service de leurs pays.
- En Allemagne — nous. en voyons l’exemple frappant en ce moment — le marchand, le commerçant associe volontiers ses moyens d’action avec les efforts des savants pour l’avancement des sciences. Il est non seulement honoré de ce voisinage, mais il sait surtout que son trafic en recueillera les profits. C’est ainsi que l’assemblée des naturalistes est aussi remarquable par la quantité des participants que considérable par la qualité des éminents savants qui en constituent la tête.
- Je ne donnerai pas de l’organisation générale de l’exposition une définition qui s’exposerait à la critique, je me borne, comme le bon Homère, à une simple énumération des diverses parties.
- Elle comprend les divisions suivantes :
- I. Mécanique de précision (instruments et appareils de physique).
- II. Enseignement des sciences naturelles (chimie, pharmacologie, physiologie, botanique, minéralogie, «oologie, astronomie, anatomie physiologique).
- III. Hygiène.
- IV. Photographie.
- V. Géographie.
- VI. Equipement pour voyages scientifiques.
- VII. Anthropologie.
- VIII. Biologie.
- IX. Laryngologie, rhinologie, oti&trie.
- X. Ophthalmologie.
- XI. Electrothérapie et neurologie.
- XII. Gynécologie.
- XIII. Chirurgie. — Transport des blessés et
- malade® ; constructions d’hôpitaux et baraquements.
- XIV. Orthopédie.
- XV. Odontalgie et thérapeutique dentaire.
- Nous avons cru être particulièrement agréable à la nombreuse catégorie de nos lecteurs, médecins et professeurs, en leur offrant, avec un certain développement, le programme de l’économie de l’exposition, quoi qu’il sorte du cadre ordinaire des études du journal.
- Le Congrès des naturalistes a pris fin le 25 septembre. Il s’est divisé en de nombreuses sections, travaillant chacune séparément. Le nombre des
- séances a été très considérable. Dans les assemblées générales, toutes sections réunies, les hommes les plus renommés parmi les savants portaient la parole et traitaient des rapports de la science avec l’amélioration générale de la condition humaine et la diminution des souffrances physiques. Tous ces discours, d’une très grande élévation de pensée, étaient empreints de la plus touchante émotion.
- Dans une revue rapide des objets exposés, nous ne nous occuperons que de ceux qui relèvent plus directement de l’électrotechnique.
- A vrai dire, nous n’avons rencontré rien de nouveau. La plupart des appareils ont été décrits et sont connus de nos lecteurs.
- La collection la plus importante est celle de la maison Hartmann et Braun, de Wurzbourg. Les appareils qui y figurent sont construits d’après les indications de M. Kohlrausch. Entre autres, un galvanomètre à miroir, facilement transportable et de montage rapide. Il est formé d’un cadre multiplicateur d’une seule pièce, à l'intérieur duquel est suspendue, par un fil de cocon, une aiguille, composée d’un miroir d’acier, dont les battements sont réglables. Au moyen de fils de forces variées, on obtient un très grand champ de sensibilité, grâce à la présence d’un aimant régulateur dans le socle de l’instrument. Il est disposé en différentiel.
- Une boussole des tangentes, pour mesures absolues ; un électrodynamomètre de Weber. Un pont de Wheatstone-Kirchhoff, de forme cylindrique. D’autres modèles de pont de Wheatstone, avec un petit nombre de chevilles, copiés sur les types d’appareils de mesures de la maison Carpentier, de Paris.
- Différents appareils classiques de démonstration, des instruments de voyage, un voltmètre pour mesurer des tensions allant jusqu’à ioooo volts.
- La maison Siemens et Halske avait exposé des instruments de mesure et un mesureur d’énergie, ainsi que divers autres appareils sortant du domaine de l’électricité.
- La catégorie des appareils destinés à l’électro-thérapie offre une grande variété de détails d’arrangements ; mais, là non plus, nous n’avons eu à constater d’originalité.
- La tendance des constructeurs allemands est de réunir, dans un ensemble ordonné, les divers appareils électriques engendrant le courant sous les
- p.137 - vue 139/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i38
- différentes'formes indiquées par le manuel opératoire. Ce dispositif est tout entier renfermé dans une armoire, sur la tablette supérieure de laquelle apparaissent le mesureur du courant, toujours nécessaire, à notre avis, les régulateurs et commutateurs de manœuvre.
- En résumé, cette exposition accuse une grande enjambée faite par l’industrie allemande dans la mécanique de précision. Nous espérons que cette étape lui sera un grand encouragement pour l’engager à prendre part à l’importante Exposition universelle et internationale de Paris, en 1889.
- Em. Dieudonné
- Angleterre
- L’indicateur météorologique et eleCtrique de M. Primrose. — Cet instrument permet de mesurer la hauteur d’une colonne de mercure variable, placée à une distance quelconque de l’observateur, pourvu qu’il soit possible d’établir une communication électrique, avec un seul fil, entre la colonne et l’endroit où se trouve l’observateur. L’appareil servira, surtout, à enregistrer les observations faites aux sommets des montagnes, à de grandes altitudes comme, par exemple, dans un ballon captif, et à de grandes profondeurs, etc.
- On peut obtenir à volonté un tracé continu ou interrompu ; l’échelle peut être divisée en autant de parties qu’il sera nécessaire.
- La figure 1 représente l’application de ce principe à un baromètre à siphon C N. Une mince tige conductrice G R, plonge verticalement dans le mercure de la branche ouverte, N R, et s’élève à partir d’un certain point d’origine R par une série de mouvements réguliers et gradués. Quand la tige G R, dans son mouvement ascensionnel quitte la surface du mercure N, elle interrompt un contact électrique et la distance à laquelle cette tige est arrivée donne la mesure cherchée.
- Le mouvement de montée est communiqué à la tige G R par un électro-aimant D, qui agit sur une roue à cliquet A, au moyen d’une série d’impulsions, et fait tourner une deuxième roue B, dont les dents entraînent graduellement la tige VG R hors du mercure R N.
- Arrivée à l’extrémité H de sa course, la tige G R retombe par son propre poids jusqu’au point S, qui est l’origine des mesures.
- Ce résultat s’obtient en laissant une certaine partie de la roue B dépourvue de dents ; un arrêt F, avec vis de réglage, empêche la tige G R de descendre trop bas et permet de régler exactement sa course.
- La pile Z et l’électro-aimant enregistreur Y
- FIO. I
- sont placés au bureau central. Les autres parties de l’appareil communiquent avec le baromètre C N placé à l’endroit où est faite l’observation.
- En quittant la pile Z, le fil télégraphique ordinaire X U traverse d’abord l’électro-aimant Y, au poste d’enregistrement, et se rend de là à l’autre électro-aimant D, qui commande le jeu de l’appareil ; {il devient ensuite, en passant par l’interrupteur K et le ressort M, le fil de retour O
- p.138 - vue 140/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ i39
- ou bien passe à la terre. Le dispositif, au moyen duquel les roues dentées A B sont mises en mouvement, se trouve ainsi complet et fonctionne dès qu’on laisse passer le courant.
- Il existe un deuxième circuit destiné à utiliser le courant qui ne traverse pas l’aimant D, en le faisant passer dans le baromètre C N.
- Ce circuit comprend le conducteur T qui communique avec le mercure du baromètre R et est greffé sur le fil primaire U, en un point P pris immmédiatement à côté de l’électro-aimant D.
- Le circuit dérivé est complété par les deux éprouvettes de mercure I et J, la fourche E le fil Q, le contact de platine L, le ressort M et enfin le fil de retour O et la terre.
- Il résulte de cet arrangement que, lorsque le ressort M empêche le courant de passer à travers l’électro D celui-ci passe immédiatement à travers le fil Q et le baromètre C N et vice versa, on a ainsi une succession rapide et continue d’interruptions, qui reproduisent, dans l’aimant enregistreur Y au poste central, la même série d’impulsions électriques, traversant alternativement ’aimant D et le baromètre CN. Cette action double se continue régulièrement, jusqu’à ce que le circuit barométrique soit rompu, ce qui ne laisse plus place qu’à une seule action.
- Il est évident maintenant que l’appareil enregistreur Y, donne une succession de points ou de traits V W, doubles en W, quand le courant électrique traverse l’électro-aimant D et le mercure du baromètre R N, simples en V, quand le courant ne traverse que l’électro D.
- En observant le premier tracé, qui se distingue facilement par le nombre double de signaux contenus sur la même longueur, on peut compter le nombre de déplacements successifs exécutés de bas en haut par la tige RG, avant l’interruption du courant électrique, et l’on a ainsi un moyen pour calculer la hauteur du mercure dans la branche R N.
- Les fourches E et G plongent dans des tubes remplis de mercure I et J, ce qui a pour effet d’assurer sans aucun frottement un contact électrique mobile et continu. Cette disposition permet également de régler le niveau du mercure en J, de sorte que le contact électrique soit retardé ; on peut alors faire des lectures sur une partie intermédiaire quelconque sur l’échelle SH.
- Le principe de cet appareil est évidemment d’une application facile aux observations ordi-
- naires de la température, de la pluie, de la di* rection et de la pression du vent, etc. Il suffit de quelques légères modifications inspirées par les conditions particulières inhérentes à chaque instrument.
- Une disposition un peu différente des circuits
- permet de faire les interruptions électriques au poste d’enregistrement même et d’obtenir une courbe tracée sur un cylindre mobile comme à l’ordinaire. Ceci serait plus avantageux et plus certain dans beaucoup de cas.
- La figure 2 représente ce deuxième dispositif.
- Le fil principal K, en quittant le poste d’enregistrement se rend tout d’abord à l’électro-aimant B; à sa sortie de l’électro, il relie ensemble les deux pointes de platine C, D, qui règlent le mouvement
- p.139 - vue 141/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 140
- du ressort A. Le circuit se trouve ensuite complété par la deuxième moitié E du ressort et par un fil de terre H.
- Dès qu’un contact électrique momentané est établi sur le parcours K BCE H, le mouvement du ressort E, qui saute d’un contact de platine C à l’autre D, produit une interruption de courant qui se traduit par un point double A (fig. 4), marqué sur l’appareil imprimeur (fig. 3). Mais si l’on ferme cet intervalle CD au moyen d'un deuxième circuit allant de l’électro-aimant B, à travers le mercure du baromètre G à la terre, quand le courant passe, il ne se produit aucune interruption et il en résulte une longue ligne D sur le cylindre enregistreur (fig. 4).
- La fig. 3 représente l’appareil enregistreur, qui se compose d’un cylindre horizontalA, sur lequel est enroulé du papier quadrillé destiné à recevoir les signaux. Ce cylindre, qui pour un tour établit 3oo fois la communication entre E et la pile, actionne en même temps une vis D faisant mouvoir l’électro-aimant imprimeur C horizontalement, en face du papier B.
- Tant que le mercure G (fig. 2) du baromètre reste en circuit il se produit à chaque contact électrique un long trait D (fig. 4) ; mais, dès que la tige N (fig. 2) abandonne le mercure, ou a deux points A (fig. 4). Comme chaque division de l’échelle (S H) correspond à une certaine longueur d’ordonnée comptée à partir de l’axe horizontal qui est celui des temps, la courbe BC (fig. 4) est parfaitement bien définie.
- La fig. 4 représente une partie du tracé obtenu sur l’appareil enregistreur et donne l’exemple de plusieurs variations barométriques BC.
- Cet appareil est dû à M. G. R. Primrose, de la Peninsular and Oriental Steamship C°, de Londres. J. Munro
- États-Unis
- L'interrupteur de MM. Mac. Donald et Little. — Le public semble aujourd’ui donner la préférence aux systèmes d’éclairage électrique moitié arc et moitié incandescence ou bien à une combinaison des deux ; des essais sans nombre ont été faits pour réaliser un éclairage de ce genre. On a îliventé une infinité de transformateurs, de distributeurs, de régulateurs etc. qui ont été exposés au public crédule, et recommandés surtout au point de vue économique, parce qu’ils sont censés
- réduire la dépense d’énergie électrique. Il est cependant évident que, quand on fait diverger le courant d’une ou de plusieurs lampes brisées dans une bobine de résistance, on ne fait que transformer l’énergie en chaleur, non en lumière, seulement le public qui ne voit rien ne s’en doute pas.
- La plupart de ces systèmes comprennent un grand rhéostat dont les détails varient pour chaque système, mais qui dans tous donne lieu à la même perte par suite d’une transformation d’énergie.
- L’interrupteur de MM. Little et Mac. Donald est destiné à une application un peu différente et il est d’une autre construction, car son application
- FIG. I
- est individuelle, c’est-à-dire qu’il y en a un pour chaque lampe à incandescence sur un circuit à arc.
- Les fils de lignes sont attachés en A et en B (fig 1); les communications avec la lampe en D et C. E représente un rhéostat de la même résistance que la lampe à laquelle l’appareil est attaché. F est un électro-aimant en fer à cheval ayant une armature polarisée mobile entre ses pôles. L’enroulement de ces bobines est de nature à communiquer une aimantation N et S aux pôles de l’aimant en fer à cheval ; l’armature est, par conséquent, attirée d’un côté et repoussée de l’autre.
- Le courant normal traverse le contact formé de cette manière. Dès qu’une lampe est mise hors du circuit ou brûlée, ce chemin est ouvert, l’aimant ne fonctionne plus, la pression d’un ressort sur l’armature met celle-ci en contact avec
- p.140 - vue 142/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 141
- le pôle opposé et ferme un deuxième chemin pour le courant à travers le rhéostat.
- L’inventeur n’a pas la prétention d’économiser du courant, mais il prétend que, si les lampes sont
- FIG. 2
- munies d’un appareil de ce genre, d’une résistance exactement égale à celle de la lampe, il n’y a aucune différence que le courant soit absorbé par la lampe ou par le rhéostat, et que quand la lampe est hors du circuit, sa vie est préservée.
- L’interrupteur fonctionne parfaitement dans la pratique. G. C. Haskins.
- Un appareil récepteur pour la téléphonie a grande distance. — La forme qu’on donne ordinairement aux récepteurs téléphoniques est celle du récepteur magnétique, dans lequel les variations du courant induit dans la ligne et dans la bobine réagissent sur l’aimant, de façon à influencer le diaphragme.
- On s’est cependant aperçu que les condensateurs pouvaient aussi agir comme des récepteurs téléphoniques; le professeur Dolbear a réalisé cette idée, au moyen d’une disposition très simple de deux plaques mobiles très rapprochées et reliées directement à la ligne. Comme cette dernière disposition ne permet pas à un courant de passer, l’action provenant seulement de la charge statique communiquée aux plaques, M. Orazio Lugo, de New-York, a eu l’idée de réunir les deux méthodes dans un seul instrument.
- La figure 6 représente ce nouveau téléphone.
- Il contient l’aimant permanent ordinaire et, de plus, le condensateur parlant c, qui se compose de plaques métalliques isolées l’une de l’autre avec du papier ou tout autre diélectrique. Les plaques sont reliées de deux en deux à la ligne par le même côté, et communiquent également avec une des bornes de la bobine a. Les autres plaques du condensateur c communiquent avec l’autre borne de la bobine, aussi bien qu’avec le fil de ligne.
- M. Lugo, qui a dernièrement fait breveter cette forme de léléphone, prétend qu’elle convient tout particulièrement pour la téléphonie à grande distance, parce que le condensateur parlant étant maintenu constamment chargé avec une pile voltaïque d’une force suffisante sur le fil de ligne reproduira la parole et réagira en même temps sur le téléphone magnétique.
- La réaction du condensateur sur l’aimant, étant en raison inverse de sa charge, augmente ou diminue la saturation magnétique de l’aimant permanent, à un degré plus ou moins considérable que si la réaction provenant du condensateur chargé statiquement n’existait pas. Ce dernier reproduit ainsi des paroles ou des signaux qui, autrement, n’auraient pas été entendus.
- La décharge du condensateur neutralise aussi la charge statique de la ligne.
- Le nombre des plaques dans le petit condensateur ne doit pas nécessairement dépasser quarante ou cinquante ; le diaphragme peut être muni de quelques trous, pour rendre la transmission plus claire. J. Wetzler
- p.141 - vue 143/624
-
-
-
- 142
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- FAITS DIVERS
- M. Rotendi a reconnu, dit la Revue Industrielle, qu’en employant des diaphragmes convenables on saponifie facilement les graisses par l’électrolyse des dissolutions concentrées de chlorure de sodium; il se forme de la soude caustique, de la glycérine et du chlore libre, qui peuvent être recueillis à part. Ce procédé peut rendre de grands services aux usines qui blanchissent les fibres textiles et qui peuvent disposer de forces hydrauliques qu’on n’utilise pas pendant la nuit. On pourrait ainsi à peu de frais, par l’emploi d’une dynamo, fabriquer pendant la nuit, le savon, la soude et le chlore indispensables pour le blanchiment des fibres végétales.
- Encore une nouvelle application du transport de la force donnant de très bons résultats qui nous est signalée de Suisse : elle est installée à Uster, entre une fabrique d’appareils électriques et une filature. La ligne, en cuivre, est portée par des poteaux télégraphiques et a une longueur d’un kilomètre. Les deux machines dynamos sont à enroulement compound; la génératrice absorbe 21 chevaux et, avec une force électromotrice de 35o volts, en transmet 7,3 à la réceptrice; le rendement est donc de 61 0/0.
- M. H. Neumann, de Londres, vient de construire une Couveuse éleectrique dans laquelle la chaleur nécessaire est fournie par le passage d’un courant.
- Les œufs ou les petits oiseaux sont placés dans un nid, garni de feutre ou de duvet, sur lequel est adapté un couvercle spécial en gypse rembouré de feutre, de laine, de duvet ou de plumes, substances mauvaises conductrices de la chaleur, traversées par un certain nombre de fils de platine. Ces fils conduisent un courant électrique qui donne la température voulue.
- M. Kilner, de Bruxelles, a inventé un incubateur assez analogue au précédent, mais qui paraît plus parfait. L’appareil électrique chargé de lui conserver automatiquement une température constante, consiste en un fil enroulé en spirale, dont une extrémité est mobile, sous l’action de la chaleur, entre deux contacts métalliques. Si la température s’élève ou s’abaisse, le changement de x longueur met le fil en contact avec l’un ou l’autre des taquets et le courant agit suivant le cas pour augmenter ou pour diminuer la flamme du foyer.
- Voici quelques renseignements au sujet du prix de 100 guinées, que le journal anglais Industries, offre à l’inventeur du meilleur moteur électrique et dont nous avons déjà parlé.
- Disons tout d’abord que pour concourir il n’est pas nécessaire d’être anglais. Les industriels de toute nationalité sont admis.
- Le jury est composé de M. W. H. Preecc et des professeurs Forbes, Grylles Adam, ce qui offre une garantie suffisante aux concurrents.
- On peut envoyer soit le moteur soit un dessin. Si la personne qui a gagné le prix n’a pas de brevet, les propriétaires du journal le prendront pour elle, à leurs frais et en son nom si elle le veut, ils feront contruire, également à leurs frais, le moteur dont ils lui laisseront la libre propriété. Le dessin doit être celui d’un moteur de 10 chevaux.
- Pression électrique : 100 volts au moins, 5oo au plus.
- Poids ; g5o livres anglaises (q5o kilos).
- Vitesse : 25o tours à la minute (maximum).
- Rendement commercial : au moins 80 pour 100.
- Les électriciens qui désireront concourir doivent envoyer leurs dessins ou appareils, avant le 3i décembre 1886.
- Il est bien entendu que le prix de 100 guinées, ne sera accordé qu’à l’inventeur d’un moteur électrique qui constitue réellement une invention.
- Il est toujours question à New-York, de la construction prochaine d’un chemin de fer souterrain, qui serait mû par l’électricité. Un journal américain annonce à ce sujet, que l’usine de construction de locomotives de Rode-Island, a fait construire une locomotive électrique qui serait certainement la plus grande machine qu’on ait jamais vue. Cette machine possède, en effet, deux moteurs accouplés fournissant une force d’environ 5oo,ooo watts (670 chevaux); les roues, au nombre de dix, mesurent 1,75 m. de diamètre. Des fanaux électriques sont placés à l’ayant et les sonneries et freins sont actionnés automatiquement par l’électricité. Toutes les voitures du train sont éclairées par des lampes à incandescence.
- Un inventeur américain M. Prince, a construit une machine électrique pour retrouver les objets perdus dans l’eau, que celle-ci soit profonde ou non. Les expériences faites prouvent que la machine indique parfaitement l’endroit dans l’eau où se trouvent du fer, de l’acier, de l’or ou de l’aigent. La présence du métal est indiquée par des révolutions rapides de l’aiguille d’une boussole.
- p.142 - vue 144/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 143
- Éclairage Électrique
- La société Allemande d’éclairage électrique, Siemens et Halske, a reçu la commande d’éclairer le Vatican à la lumière électrique.
- Les travaux d’installation sont déjà commencés et seront complètement terminés pour la fin de l’année.
- Une des plus grandes usines de la Sicile, la distillerie de M. Pirandillo, à Messine, est maintenant éclairée à la lumière électrique. L’installation, qui a été confiée à M. Piazzoli, représentant de la Compagnie Edison, comprend 60 lampes à incandescence Edison et 4 foyers à arc Piette et Krizik. Le courant est fourni par une dynamo Edison. Le succès de cette installation a décidé plusieurs autres propriétaires d’usines de la localité à adopter le nouvel éclairage.
- Le Conseil municipal de Trente a voté à l’unanimité, l’introduction de l’éclairage électrique dans les rues de la ville et vient d’adresser au gouvernement la demande d’autorisation nécessaire. D’après l’estimation de l’Ingénieur de la ville, les frais s’élèveraient à 440,000 francs, on utiliserait la chute d’eau de la Fersina, près de Pon-talto, où une force de 600 chevaux se trouve disponible.
- Les commerçants qui habitent à l’ouest de Broadway, à New-York, entre les rues Narrisen et Liberty, viennent d’adresser une pétition à la municipalité, en vue d’obtenir l’autorisation pour l’installation d’usines centrales de lumière électrique, dans la partie basse de la ville.
- Les raisons présentées à l’appui de cette demande sont nombreuses et méritent d’étre mentionnées. L’éclairage électrique fournissant sur la voie publique une quantité de lumière beaucoup plus considérable que le gaz, les attaques nocturnes deviennent moins fréquentes; l’obscurité actuelle des rues est la cause principale des nombreux assasinats que l’on relève constamment dans ce quartier. D’un autre côté, les marchés de denrées et des légumes qui y ont lieu pendant la nuit, ne sont pas assez éclairés et les acheteurs se rendent très difficilement compte de la valeur de ce qu’ils ont sous les yeux. Enfin, la circulation est très difficile pour les voitures, et faute de lumière les pompiers arrivent souvent en retard sur le lieu des incendies. Comme l’élairage électrique ne coûterait pas plus cher que le gaz, il y aurait tout intérêt à faire dès maintenant cette substitution.
- Télégraphie et Téléphonie
- Un ingénieur allemand vient d’inventer un nouvel appareil télégraphique qu’il a soumis au Ministère des Tra-
- vaux publics comme au Ministère des Postes et Télégraphes, en Allemagne. L’appareil présente l’avantage de permettre à tous ceux qui savent lire et écrire de télégraphier sans aucun apprentissage. On n’a qu’à écrire, et l’instrument transmet une copie fidèle de la dépêche. Le département des télégraphes a commandé un de ces appareils à M. Lcdcr, pour en faire l’essai. Le principe n’est pas nouveau, mais il n’a, jusqu’ici, pas trouvé une grande application, parce que ce genre d’instruments fonctionne trop lentement. Il reste à savoir si le nouvel appareil présente un progrès réel, sous ce rapport, sur ses devanciers.
- Le Gouvernement russe vient d’approuver un nouveau tarif uniforme intérieur par mot, qui est entré en vigueur le ior juillet dernier.
- Pour l’application de ce tarif, la Russie a été divisée en deux parties : la première embrasse la Russie d’Europe, y compris la Finlande et tout le Caucase; la seconde, la Russie d’Asie, la Sibérie, le Turkestan et le domaine Transcaspien.
- La taxe pour les dépêches se compose :
- i° D’une taxe fixe, et 2® d’une taxe par mot.
- Il est perçu une taxe fixe :
- a. De i5 copecks (o fr. 60 c.) pour chaque dépêche échangée dans les limites de la Russie d’Europe et de la Russie d’Asie;
- à. De 5o penni (12 1/2 cop. métalliques) (o fr. 5o c.) pour chaque dépêche échangée dans les limites du grand-duché de Finlande.
- La taxe par mot perçue indépendamment du parcours de la correspondance est de :
- a. 5 copecks (o fr. 20 c.) par mot de tout télégramme échangé, soit dans les limites de la Russie d’Europe, soit dans celles de la Russie d’Asie;
- b. 10 copecks (o fr. 40 c.) par mot de tous les télégrammes originaires de la Russie d’Europe et à destination de la Russie d’Asie et vice-versa;
- c. 10 penni (2 1/2 cop. métalliques) (o fr. 10 c.) par mot de tout télégramme échangé dans les limites au grand-duché de Finlande;
- d. Pour la transmission des correspondances entre Finlande et les deux autres parties de l’Empire, il est perçu la taxe mentionnée aux lettres a et b.
- La taxe afférente aux correspondances échangées dans les limites de chaque ville est réduite à 1 copeck (o fr. 04 c.) par mol, avec l’application à ces correspondances de la taxe fixe invariable de i5 kopecks (o fr. 60 c,) par télégramme.
- La mode, pour les gros spéculateurs à la Bourse de New-York, est présentement d’avoir un fil spécial à leur scr-
- p.143 - vue 145/624
-
-
-
- '44
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- vice, nous dit le Herald. Il y a quelques années à peine, on aurait cru un tel luxe insensé. Aujourd’hui, la Western Union Company a posé plus de 160,000 kilomètres de fils spéciaux et les autres Compagnies de télégraphe plus de 80,000 kilomètres entre les bureaux d’agents de change ou de courtiers en marchandises de New-York et ceux de leurs clients principaux.
- L’usage d’un fil spécial entre New-York et Chicago coûte par an de 125 à i5o,ooo francs. Il y en a pourtant plus de vingt en service. Toutes les grosses maisons de grains en ont un, car il suffit que l’une d’elles inaugure une innovation pour que les autres se voient obligées de l’imiter. La spéculation sur les grains, au marché de Chicago, a pris, dans ces dernières années, des proportions si gigantesques, que le centre des affaires s’est déplacé et que ce marché est absolument gouverné par New-York, au moyen de communications télégraphiques instantanées. Il y a aussi un grand nombre de fils spéciaux entre New-York, d’une part, et, de l’autre, Boston, Philadelphie, Washington, Albany. En été, on en voit surgir des centaines pour relier la place de New-York aux stations thermales ou balnéaires comme Newport, Sara-toga et Long-Branch. Quant aux fils spéciaux reliant Wall-Street, où se trouvent tous les bureaux d’agents de change, avec Brooklyn et la banlieue, ils sont positivement innombrables.
- Ces fils ont beaucoup contribué, paraît-il, à entretenir à la Bourse de New-York une activité que les marchés européens ne connaissent plus depuis quatre ou cinq ans. C’est une grande facilité pour un homme d’affaires de pouvoir rester tranquillement dans son cabinet, à Chicago, surveillant la petite bande de papier bleu qui se déroule auprès de lui en lui transmettant les fluctuations du marché de New-York et, s’il lui plaît de 'donner un ordre, d’être sûr que cet ordre sera instantanément reçu et exécuté plus vite que s’il se trouvait sur le parquet même de la Bourse. Le plus grand nombre des opérations, et les plus importantes, se font maintenant de cette façon. Les gros joueurs ne mettent jamais le pied dans Wall-Street ni même, en beaucoup de cas, à New-York. Aussi des coulissiers qui n’auraient littéralement pas de quoi se payer un fiacre sans les fils spéciaux, roulent-ils aujourd’hui dans leur voiture.
- Les Compagnies télégraphiques ne font ordinairement que poser et entretenir les lignes; leurs abonnés ont à payer les manipulateurs. On pourrait croire que ce système facilite la fraude et qu’il est aisé d’en profiler ponr connaître le secret des gros spéculateurs, en « soutirant » leurs dépêches au passage. Mais c’est là une idée chimérique. Presque tous les courtiers se servent de mots de convention, connus de leurs correspondants seuls, pour ^ désigner les diverses valeurs. On cite pourtant quelques cas curieux de « soutirage ».
- Un garçon intelligent était chargé, dans un office de Broad-Street, de tenir le tableau noir, et d’y noter les changements de la cote. Il eut l’occasion de saisir au vcl
- le mot qui signifiait Western Union dans le code secret et il savait assez de télégraphie pour traduire au son un message de l’appareil Morse. Or, un très gros spéculateur en possession de renseignements de première main, opérait précisément alors sur les actions de la Western Union et gagnait ce qu’il voulait. L’employé s’associa avec le propriétaire d’un café du voisinage, qui se fit ouvrir un compte chez le^ courtier même de Broad-Street, et, dès lors, toutes les fois que le gros spéculateur opérait sur le Western Union, les deux complices vendaient ou achetaient comme lui. Tout alla bien pendant deux semaines; le propriétaire du café avait gagné une grosse somme d’argent : il commit la faute de la placer tout entière à la baisse, d’après les indications de son oracle inconscient. Malheureusement, ce jour-là, l’oracle s’était trompé, ou bien le garçon intelligent n’avait pas bien entendu son message. Toujours est-il qu’il y eut hausse et non pas baisse et que les deux associés furent complètement « nettoyés »,
- En général, il n’y a pas d’erreurs dans la transmission des ordres de Bourse, qui sont toujours répétés deux fois. Cependant, la chose arrive parfois, dans les moments d’encombrement. On conte le cas d’un spéculateur qui avait donné l’ordre d'acheter des Lake Shore au moment de s’en aller déjeuner; quand il revint, on lui montra le bordereau : du premier coup d’œil il vit que l’agent, au lieu à acheter, avait vendu. Fureur épouvantable, jurons, injures atroces au manipulateur. Cependant, le ruban de
- papier bleu se déroulait toujours.... O surprise! Le Lake
- Shore baissait au lieu de monter..... Tout en déjeunant,
- et grâce à la bévue de son employé, le spéculateur avait gagné 16,000 dollars. Il en donna 100 à l’employé, avec sa bénédiction.
- VVAAAAAAAAAAA<^^%
- Le service de la police à New-York, va être perfectionné par suite de l’établissement d’un réseau téléphonique, qui permettra à chaque agent de service de communiquer directement avec les différents bureaux.
- Le rapport publié dernièrement par VAmerican Bell Téléphoné C°, de Boston, constate qu’il y avait à la date du ïer janvier 1886, un nombre total de 747 réseaux téléphoniques en exploitation, aux Etats-Unis; le nombre des bureaux téléphoniques s’élevait à 1,175 et celui des circuits à 112,067 comprenant 114,046 milles de fil et donnant du travail à 5,478 personnes. Les abonnés sont au nombre de 137,760. Les deux tiers ou plus exactement 5i2 de ces réseaux appartiennent à des villes ayant une population inférieure à 10000 âmes.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens. Paris. — L. Barbier*
- p.144 - vue 146/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8 ANNÉE (TOME XXII) SAMEDI 23 OCTOBRE 1886 N* 43
- SOMMAIRE. — Nouveaux électromètres à quadrants apériodiques; H. Lcdeboer. — De la transmission simultanée des dépêches ou des signaux par un même fil de ligne, A.-M. Tanner. — Les Piles-étalons; A. Minet. — Sur les fantômes magnétiques ; C. Decharme. — Revue des travaux récents en électricité : Fluorescence des composés du bismuth soumis à l’effluve électrique dans le vide; par M. Lecoq de Boisbaudran. — Recherches expérimentales sur l'influence du magnétisme sur la polarisation dans les diélectriques (2e note); par Edmond van Aubel. — Le téléphone comme récepteur dans la télégraphie militaire; par le capitaine P. Cardew.— Rechi^&®^^SiJÛTientales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, {suite); par M. ^^\£&gïii. dances spéciales de l’étranger : Autriche ; J. Kareis. — Faits divers.
- 'XvA •" ’>*r
- tfe U
- %
- spon-
- NOUVEAUX
- ÉLECTROMÈTRES a QUADRANTS
- APÉRIODIQUES (•)
- et durée d’oscillation :
- IC
- On peut maintenant calculer le couple de torsion t correspondant à un angle égal à 1.
- DÉTERMINATION DES CONSTANTES DE L’APPAREIL (* 2)
- Dans un électromètre, l’aluminium qui a servi à construire l’aiguille pesait 0,079 gr. ; le rayon des secteurs est de 2,75 ç. m., d’où on déduit pour le moment d’inertie 0,399 C. G. S., en supposant que l’aiguille est exactement un quart Ge cercle [on a : moment d’inertie = 1/2 p R2, p étant le poids de l’aiguille et R le rayon des secteurs). En évaluant approximativement le moment d’inertie du miroir et de la la tige de verre qui le soutient, on trouve finalement : . *
- ijinr2 = 0,402 G. G. S.
- En faisant osciller l’aiguille, on trouve, décrément logarithmique :
- x = 1,908
- i; Voir La Lumière Électrique des 2 et 9 octobre 1886.
- (2) Cette détermination a été effectuée par M. Curie.
- Ainsi, quand on tord le fil d’un arc de 5y degrés, le couple de torsion incroyablement petit qui en résulte serait équilibré par 1/2,0 de dyne (environ 1/20 de milligramme) agissant au bout d’un bras du levier de 1 centimètre. Le fil a un diamètre de de i/5o de millimètre.
- D’autre part, il fallait charger de 24 grammes un quartz piézoélectrique pour compenser la charge condensée dans un angle de 0,176 (mesure circulaire), l’aiguille étant chargée au potentiel de 12 daniell. Le même quartz électrique chargeait une capacité connue de ioi centimètres au potentiel d’un daniell, pour une traction de 138 grammes. Il est facile de déduire de là la capacité réciproque y par unité d’angle \5j degrés) de l’ai* guille et des secteurs; on trouve :
- Y = 5,oo centimètres (= sphère d’un rayon de 5 cent.)
- Enfin, en chargeant seulement 2 secteurs à la
- 10
- p.145 - vue 147/624
-
-
-
- 146
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tension de 14 daniell, l'aiguille et les autres secteurs étant à terre, on avait une déviation angulaire de o, t6. D’où on déduit pour l’angle a donné par un seul daniell :
- a — 0,000813
- On a alors pour le potentiel de 1 daniell évalue en unités électrostatiques C. G. S. (’) :
- - «= o,oo325 (l) r
- Sir William Thomson avait trouvé o,oo375 ; la concordance paraîtra suffisante si l'on songe que nous avons évalué assez grossièrement le moment d’inertie de l'aiguille.
- Puis, pour déterminer avec exactitude le couple de torsion t, il aurait été préférable d’enlever les secteurs aimantés et de faire osciller l’aiguille librement; 011 aurait trouvé ainsi pour le décrément logarithmique X.une valeur très faible.
- On a trouvé pour le couple de torsion du fil employé, la valeur très faible
- t = 0,062 C. G. S.
- Cette valeur représente environ la traction exercée par un poids de 1/20 de milligramme à l’extrémité d’un bras de levier de 1 centimètre de long. L’échelle étant placée à 1 mètre de distance, chaque millimètre correspond, ainsi qu’il est facile de s’en assurer par un calcul très simple, à la traction exercée par un poids de
- —L— millicrrammcs
- 42000 0
- à l’extrémité d’un bras de levier de i centimètre. C'est l’ordre de grandeur des actions qui intervient dans ces phénomènes. On se rend ainsi compte de l’extrême sensibilité de cet appareil.
- Sensibilité de Vélectromètre.— On peut considérer, pour un clectromètre, deux genres de sensibilités bien distinctes : la sensibilité à une variation de potentiel et la sensibilité à une variation de charge.
- (*) Une unité électrostatique C. G. S. 6c ditïéicncc de potentiel = 3oo volts*
- C’est de la sensibilité du premier genre qu’on s’occupe ordinairement, quand on fait des mesures de force électromotrice. On voit facilement que
- la sensibilité est proportionnelle au facteur - (rapport de la capacité de l’unité angle de l'aiguille, au couple de torsion de l’unité d’angle du fil) et au potentiel de la pile de charge.
- Avec un fil aussi fin que celui qu’on emploie dans ces électromètres, la sensibilité est considérable ; elle dépend, d’ailleurs, de la pile de charge. Lorsque la pile de charge devient trop forte et que l’aiguille n’est pas parfaitement centrée, il peut y avoir attraction directe, avec production d’étincelles, entre l’aiguille et les secteurs. Dans ces conditions l’électromètre ne fonctionne plus.
- Avec une pile de charge de 100 volts environ, on a une déviation d’au moins 40 centimètres, lorsqu’on charge l’aiguille au potentiel d’un volt. Comme pile de charge, nous n'avons pas pu aller bien au-delà de 3oo volts pour la raison indiquée.
- Lorsque l'on fait des mesures avec un quartz électrique, c’est la sensibilité du deuxième genre qui entre en cause.
- La sensibilité à une variation de charge est aussi fonction de y (capacité de l’unité d'angle de l’aiguille) et de x (couple de torsion de l’unité d’angle).
- De plus, elle dépend de la capacité extérieure du corps sur lequel se trouve l’électricité ; elle dépend encore de la capacité totale de l’aiguille ou des secteurs ; enfin elle varie avec le potentiel de charge et passe par un maximum pour un poten-tentiel déterminé.
- Supposons que la pile de charge V soit à l’aiguille de l’électromètre, les secteurs n° 2 étant à terre, et les secteurs n° 1 au potentiel v et communiquant seulement avec un corps extérieur isolé de capacité C.
- Soient :
- S, la capacité totale de la paire de secteurs n°i, lorsque l’aiguille est immobile au zéro.
- (— A), la charge que prennent les secteurs, lorsque l’aiguille étant maintenue au o et les secteurs au potentiel o, on donne à l’aiguille le potentiel 1.
- Au début, l’aiguille est en équilibre sous la déviation 0 et le conducteur formé des secteursn°i et de la capacité C contient une quantité d’électricité que nous représenterons par qt
- p.146 - vue 148/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- H 7
- On a dans ces conditions la relation : (1) q = (S + C + 0y) V — (A+ 0 y) V
- Charge duc au potentiel 0 Charge due au x| l'aiguille était au potentiel V do l’ai-potentiel o dans sa position guille, si le
- actuelle secteur était au
- potentiel 0
- Du reste, d’après l’équation fondamentale de l’électromètre, on a
- (2) Û = — 2 ~ (V — -
- T 2
- Il s’agit de calculer sensibilité que l’on
- cherche.
- On trouve en différentiant l”équation (1) : dq = (S + C + 0 y) dv + v-; dO — y VdO et en différentiant l’équation (2] :
- rfO = — — (V — -)clv+ - v d v = — — (V— v) dv
- T 2 T T
- On déduit de ces expressions
- mais pratiquement, on a toujours v =2 o et 0 = 0, d’où
- V- =
- s + c
- y
- T
- On peut toujours chercher expérimentalement le potentiel V qui donne le maximum de sensibilité. Si l’on veut le calculer théoriquement, on doit déterminer d’abord C, y et t. Mais S ne peut être mesuré directement, car c’est la capacité des secteurs n° (1), lorsque l’aiguille est fixe; ce qui n’arrive jamais pratiquement, lorsque l’on fait varier le potentiel des secteurs n° (1). Ce que l’on peut mesurer avec le quartz, c’est la quantité dq
- K = -j--, c’est la variation de charge des secteurs
- n° (1), lorsque le potentiel et la déviation sont variables.
- K est,en quelque sorte, la capacité à déviation variable des secteurs n° (1).
- On tire des équations (i) et (2), où l’on fait C — o, 0 = o et v = o,
- K=y- = S + 2^
- ClV T
- V*
- il = _ (s + c+Qy! _y(V_v) 50 2?(V — 1-)
- T
- Ainsi la capacité à déviation variable dépend du potentiel de l’aiguille.
- On peut ensuite calculer S :
- ou
- (?)
- dfl
- dq
- —2 -4V - v)
- T
- S + C + yO + 2 y r (V —
- T
- v)(V-v)
- ' S + C + yt) V— v
- + 2 y d {V — v)
- T
- V-“
- Lorsque l’on se trouve dans le cas du maximum de sensibilité, celle-ci, déduite de la formule (3), devient en éliminant -V :
- d 0 _ — 1
- al \'2T'VS + Cj
- ...... dO
- Pour que la sensibilité -y- soit maximum il a q
- faut que le dénominateur dé cette fraction soit minimum. Comme ce dénominateur se compose de deux termes dont le produit est constant (puisque V est le seul variable) le minimum a lieu lorsque les deux facteurs sor.t égaux.
- La sensibilité passe donc par un maximum pour
- Ë.+‘L+Üi + v 3ïl
- Dans ce cas encore, on a
- K = 2S + C ou
- K — S = S + C
- et d’autre part, pour v — o,
- dq = (S + C) dv — Vy ./O = (S + C) dv + ^a L-v2^ ^ „ dq = (S + C) dv + (S + C) dv — 2 (S + C) dv C’est-à-dire que la moitié de l’électricité fournie
- p.147 - vue 149/624
-
-
-
- 148
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- est employée à compenser l’électricité condensée mise en liberté par le déplacement de l’aiguille. L’autre moitié sert à élever le potentiel de dv.
- Capacité à déviation variable des secteurs. — La capacité vraie des secteurs n’intervient jamais dans les expériences, ce qui intervient c’est la
- capacité à déviation variable K =
- Comme première approximation on a
- I( = ^=S + jiVi dv t
- On voit que cette sensibilité dépend du potentiel de üaiguille, il faut donc bien se garder de la considérer comme une capacité ordinaire, invariable d’un jour à l’autre, puisque la pilejde charge peut varier.
- Comme deuxième approximation on a
- K = Tv = s + C + 0Y + ^ (V- r?
- Cette capacité varie donc légèrement aussi avec la déviation 0 et le potentiel v des secteurs.
- Dans ce qui précède, nous avons supposé que la pile de charge était à l’aiguille. Si au contraire la pile de charge était aux secteurs, on pourrait faire des remarques tout-à-fait analogues sur la capacité à déviation variable de l’aiguille.
- Nouvelle disposition d’électromètre (fig. t). — M. Curie nous a communiqué également la note
- FIG. I
- suivante sur une nouvelle disposition d’un électromètre. Au lieu des deux paires de secteurs, on pourrait se servir de deux demi-cercles fixes (1) et (2) et, au lieu de l’aiguille ordinaire, de deux autres demi-cercles solidaires, bien qu'isolés l’un de l’autre, au point de vue électrique. Avec cette
- disposition, on pourrait opérer avec quatre potentiels distincts V,, V,, V3, V.,, correspondant respectivement à chacun des conducteurs (1), (2), (3), (4).— En appliquant le théorème de Maxwell on a
- -tûAo=i21VA». = rAo [v,( v*-vs)+Vi( V3-v4)
- +V3(V2-V,)+V4(V,-V2)
- d’où
- 0= (V3-V4)
- où 0 désigne la déviation ;
- y désigne la capacité réciproque entre l’aiguille et l’un des plateaux par unité d’angle ;
- r désigne le couplç de torsion correspondant à un angle égal à 1.
- Si V, = V3 et V2 = V.,,
- on a
- 0 = 2 ^(V|—V2)2
- T
- Si Vo = V,( = o, on obtient la forme intéressante
- 0 = 2 1 Vi V3
- T
- Cet instrument, facile à réaliser pratiquement, pourrait présenter des avantages dans certaines expériences spéciales.
- ELECTROMETRE A ÈLECTRO-AIMANTS
- Nous allons donner maintenant la description d’un électromètre basé sur le même principe, que nous avons fait construire en vue d’expériences à effectuer avec le courant alternatif fourni par une machine Gramme, auto-excitatrice.
- Dans ces mesures, en employant la méthode de M. Joubert, on obtient une déviation proportionnelle au carré de la différence de potentiel. La différence de potentiel qui existe aux bornes d’une lampe à arc ou à incandescence est d’environ 5o à 100 volts; il faut donc que l’électro-mètre possède une sensibilité en rapport avec ces différences de potentiel.
- L’électromètre que nous venons de décrire est beaucoup trop sensible pour ces usages et, comme nous l’avons vu, il n’est pas possible d’augmenter le diamètre du fil sans altérer l’amortissement.
- p.148 - vue 150/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL D’ÉLEC TRICITÉ
- 149
- ±
- Or, dans le cas spécial des mesures relatives au courant alternatif, l’apériodicité de l’électro-mètre est une condition indispensable, carie courant est ordinairement si peu stable, qu’avec les instruments ordinaires il nous a été impossible d’effectuer les mesures que nous avions en vue.
- Pour obtenir l’apériodicité dans ces conditions, nous avons remplacé les secteurs par les pièces polaires d’électro-aimants.
- Description de l’électromètre ('), (fig. 2 et 3).—
- FIG. 2 —• COUPE SUIVANT AB
- La différence essentielle entre cet électromètre et le précédent, c’est que chaque secteur est la pièce polaire d’un petit électro-aimant. Ainsi, à l’électro-aimant a correspond la pièce polaire 1 ; cette pièce constitue la partie inférieure des^deux secteurs conjugués 1 et 1', le secteur 1' formant la pièce polaire de l’électro-aimant a'; les deux électro-aimants a et a sont d’ailleurs réunis par une petite culasse qu’on voit à la partie supérieure (*)
- (*) Cet électromètre a été construit par la maison Bre-guet.
- de la plaque d’ébonite qui sert de support; on arrive h former ainsi un champ magnétique très intense entre les secteurs 1 et t'.
- La figure 3 montre l’appareil vu d’en-dessous ; on y voit la disposition des secteurs et de l’aiguille.
- L’aiguille est en aluminium comme dans l’élec-tromètre précédent; elle est supportée en haut et en bas par un fil métallique; ce fil est attaché à la partie supérieure à une garniture ou suspension en cuivre comme dans les appareils ordinaires, et en bas à l’aide du support coudé S. On assure ainsi la stabilité de l’aiguille; le petit miroir m sert à lire les déviations.
- FIG. 3. — VUE EN DESSOUS
- Les noyaux des électro-aimants a, a\ etc., sont isolés avec soin des fils qui constituent l’enroulement. On pourrait donc actionner tous les électroaimants par une seule pile, mais il vaut mieux prendre deux piles distinctes ; on prendra une pile pour actionner les électro-aimants opposés a a\ c c qui correspondent aux secteurs 1 et 3, et une autre pile pour exciter les électros b b' dd qui correspondent aux secteurs 2 et 4. Comme les secteurs opposés sont toujours au même potentiel, il ne peut pas y avoir une dérivation à travers les électro-aimants ; dérivation qui serait à craindre avec un isolement insuffisant.
- Nous employons comme pile un ou deux éléments au bichromate à bouteille (élément Grene t) on obtient ainsi un mouvement apériodique.
- p.149 - vue 151/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i 5o
- VOLTMÈTRE ÉLECTROSTATIQUE DE SIR WILLIAM THOMSON
- Nous terminons par la description de ce nouvel électromètre de M. Thomson, bien que cet appa reil ne soit pas apériodique. Il nous a paru intéressant de le comprendre dans cette série à cause de sa nouveauté et de sa disposition spéciale; d’ailleurs cet appareil comme les précédents est basé sur le même principe : principe de l’électro-mètre à quadrants dû à M. Thomson.
- Nous nous bornerons aujourd’hui à donner, d’après le prospectus qui l’accompagne, une description sommaire de cet appareil, en nous réservant d’y revenir plus tard.
- Le Voltmètre électrostatique (fig. 4) consiste en un condensateur à lames d’air dont un des plateaux est susceptible d’un mouvement oscillatoire. Ce mouvement a pour but de faire varier la capacité du condensateur.
- Les deux paires de secteurs qui constituent le plateau fixe sont en laiton. Elles sont disposées parallèlement et reliées par des tiges métalliques, de plus, elles sont soigneusement isolées de la cage de l’instrument.
- Le plateau mobile est en aluminium et repose verticalement sur un couteau tranchant. Le plan dans le quel se meut ce plateau est parallèle au plan du plateau fixe et juste à égale distance des deux paires de .secteurs qui le constituent. L'extrémité supérieure du plateau mobile est munie d’une tige dont la pointe se meut sur un cadran. Ce cadran porte l’échelle de l’instrument. L’extrémité inférieure, au contraire, se termine par un couteau tranchant, dont l’axe est perpendiculaire au plan dans lequel se meut le plateau mobile.
- Sur les faces latérales de la cage se trouvent deux paires de bornes; l’une est en communication avec le plateau fixe, l’autre avec le plateau mobile; toutes les deux sont soigneusement isolées de la cage de l’instrument. La paire de borne située sur la gauche de la cage est mise en communication avec les plateaux fixes, à l’aide d’une tige métallique qui les réunit a la borne située en arrière du plateau de l’appareil. La borne située en avant de ce même plan (et c’est à cette borne qu’il faut attacher le fil), est au contraire une simple tige de cuivre isolée. Entre les deux bornes se trouve suspendu un tube de verre en U, ce qu’on peut appeler un tube de sûreté, et qui
- sert à introduire une résistance très considérable entre les bornes de l'appareil, et le conducteur sur lequel on prend le potentiel ; à cet effet, le tube contient deux courtes tiges métalliques placées aux deux ouvertures du tube et réunies par un fil toujours humide, grâce à une petite quantité d’eau que contient la courbure du tube.
- La deuxième paire de bornes Test située sur la face latérale droite de la cage. La borne la plus en arrière du plan de l’appareil communique avec le plateau mobile. A tous autres égards, les deux paires de bornes, de droite et de gauche, sont semblables.
- Dans le but d’épargner le temps employé à la lecture des déviations, on a pris un dispositif pour arrêter les oscillations du plateau mobile. Des taquets limitent l’étendue de ces oscillations, pour éviter d’endommager l’aiguille.
- Dès qu’on met le plateau mobile en relation avec deux points d’un circuit électrique, entre lesquels existe une différence de potentiel, le plateau se meut pour augmenter la capacité électrostatique de l’instrument, et la force qui le fait mouvoir est, dans chaque cas, proportionnelle au carré de la différence de potentiel qui le fait naître.
- Dans cet appareil, la force d’attraction se trouve compensée par la composante horizontale d’un poids convenable suspendu au couteau qui termine l’extémité inférieure du plateau mobile.
- L’échelle est graduée de o à 60, et les divisions représentent des différences de potentiel égales. La différence de potentiel qui correspond à une division dépend nécessairement du poids additionnel suspendu au plateau mobile.
- Chaque appareil comporte une boîte de 3 poids, de la valeur de 35,5 millig., 97,5 millig. et 390 milligrammes. Ces valeurs correspondent à trois séries différentes de mesures, dans la proportion de 1, 2, 4. Quand l’anneau seul qui représente le premier poids est suspendu au plateau mobile, une division de l’échelle équivaut à 5o volts. Avec le poids moyen, la division correspond à 100 volts. Enfin, avec les trois poids ensemble une division équivaut à 200 volts.
- Voici maintenant les différentes opérations que comporte le réglage de l’appareil.
- i° Après avoir ouvert la porte vitrée de la cage, on place avec soin le plateau mobile sur son couteau. Il faut bien prendre garde dans cette
- p.150 - vue 152/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ ûi
- opération de ne pas le tordre ou le déformer. Sur la surface du plateau mobile, dans le sens de la longueur est tracée une ligne droite, qui passe par l’intersection du plateau avec son couteau, et divise les deux parties de droite et de gauche en deux parties inégales.
- Quand le plateau mobile est convenablement placé, on aperçoit cette ligne en arrière du plan du plateau fixé, et coïncidant juste avec le bord de ce plateau, si toutefois l’aiguille est au zéro. Le secteur inférieur du plateau mobile est alors
- Kir,. 4
- invisible de face, il est caché par le secteur ainsi fixé.
- 2° Pour voir et, au besoin, pour corriger les déformations de l’index, par rapport à la partie attirée de l’aiguille mobile, on suspend un des poids à la partie inférieure du plateau; puis on prend la pointe métallique qui se trouve à l’intérieur de la cage, et à l’aide de cette pointe on presse l’aiguille mobile entre les secteurs fixés, jusqu’à ce qu’elle se maintienne entre les deux entailles en forme de V, qui se trouvent près de la partie supérieure des bords verticaux des secteurs fixés; on le fait tourner autour de son axe, et on constate que l’index indique un petit trait marqué sur l’échelle divisée.
- 3° Puis on enlève le poids, et l’on voit si le plateau est bien en équilibre. Dans le cas contraire, on réalise cette condition au moyen des fils qui se trouvent à la partie supérieure de ce plateau.
- 4° On doit toujours intercaler le tube de sûreté entre les deux points dont on mesure la différence de potentiel, surtout si cette différence est grande, comme dans le cas d’une batterie ou d'une dynamo, sous peine de détériorer l’appareil.
- On le voit, ce nouvel électromètre de M. Thomson peut être utilement employé pour H mesure des potentiels élevés produits par les machines à courants alternatifs ; mais nous ne savons pas si, dans ce cas, l’introduction de la résistance considérable produite par les tubes qui renferment un fil humide, ne peut pas modifier tant soit peu les résultats.
- P. H. Ledeboer
- DK LA
- TRANSMISSION SIMULTANÉE
- I)KS DÉPÊCHER OU DES SK'.XAUX
- PA R VN MÊMK FIL DF LIG N F
- L’objet de cet article est de passer en revue les progrès qui ont été faits et les résultats obtenus, à l’heure qu’il est, dans la transmission simultanée des dépêches et des signaux de diverses sortes au moyen d’un même fil de ligne. Nous n’avons pas l’intention d’y faire rentrer les divers systèmes bien connus de transmission télégraphique en « duplex, quadruplex ou multiplex », qui exigent une variation de potentiel, un renversement de polarité d’un courant électrique, ou ce que l’on appelle un courant différentiel ou équilibré.
- Pour définir l’intention de l’auteur en quelques mots, nous dirons seulement que nous avons en vue, les systèmes de transmission multiples, dans lesquels des courants électriques d’origines ou de caractères différents, comme, par exemple, des courants primaires et des courants induits, ou des courants électriques dissemblables sont en-
- p.151 - vue 153/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- I 52
- voyés sur la même ligne simultanément dans la même direction, ou dans des sens opposés. Ces courants actionnent des appareils qui ne sont affectés respectivement que par une classe spéciale de ceux-ci.
- Highton indique, dans le brevet anglais ^12959, daté du 7 février i85o, l’emploi de courants de pile actionnant des appareils télégraphiques, et de courants induits, engendrés par des générateurs électromagnétiques,et produisant des signaux perceptibles à l’ouïe.
- C’est, probablement, le premier exemple de l’emploi des courants d’origines ou de caractères différents avec le même fil de ligne.
- Werner Siemens suggère (Annales de Poggen-dorf, année 1856, vol. 98, p. ii5), l’emploi, dans la télégraphie, de courants alternatifs à courtes périodes, produits par la rotation d’une bobine à noyau de fer doux, en présence des pôles d’un aimant puissant. Il établit que de pareils courants sont sans action sur des électro-aimants placés dans le même circuit, tandis qu’un courant constant faible est capable de les influencer et de leur faire transmettre un signal à un appareil récepteur.
- Pour cette raison, les courants alternatifs peuvent traverser ces électro-aimants, simultanément avec des courants constants, et aller mettre en jeu un récepteur électrodynamique, qui pourra être, par exemple, l’électrodynamomètre de Weber, fonctionnant comme relais.
- Dans le brevet anglais accordé à Isham Baggs (année i858, n° 1 152), l’inventeur indique que des communications télégraphiques entre deux ou plusieurs appareils peuvent avoir lieu simultanément à travers le même fil de ligne, sans interférer, en employant des courants électriques différents en intensité et en quantité les uns des autres, de manière à n’affecter respectivement qu’une seule classe d’appareils à la station réceptrice. On aurait ainsi sur le même fil, un courant magnéto-électrique ou autre, produisant la déviation d’une aiguille ; des courants de quantité effectuant des décompositions, en agissant sur un papier préparé chimiquement , et enfin, une série de décharges électriques de grandes intensités, produisant une succession de perforations dans une bande de papier, ou d’autres effets dans une troisième série d’instruments.
- Ce brevet anglais, comme on le voit, indique un système de transmission triple, mais aucun dessin, accompagnant le brevet, ne précise la construction et la dispositions des divers instruments (1).
- Le brevet anglais de Hughes, en date du 27 avril i858, peut être mentionné ici, parce qu’il y est réclamé l’emploi combiné des courants de pile et des courants induits pour transmettre des signaux à des appareils télégraphiques ; mais d’un autre côté, cependant, le système indiqué diffère des systèmes que nous étudions dans cet article, en ce qu’il se rapporte à un système de transmission simple des signaux, par l’emploi d’un courant constant provenant d’une pile, remplaçant les courants intermittents ordinaires.
- Les effets électriques nécessaires sont obtenus dans ce système par la neutralisation de la pile par un courant provenant de bobines inductrices. Ainsi, au lieu que le circuit soit fermé ou ouvert, de manière à établir ou à couper le courant électrique, celui-ci est neutralisé par un courant de sens inverse, lorsqu’on veut transmettre un signal.
- L’auteur d’un article sur la transmission simultanée de plusieurs dépêches, par le même fil, publié dans les Annales Télégraphiques, année 1861, v. 6, p. 151, propose de transmettre des dépêches au moyen de courants de haute tension (provenant d’une bouteille I ,eyde ou d’une bobina de Rhumkorff), et de courants de pile, sur un même fil de ligne. La même idée a été émise pos-térieusement par van Kebach dans le Journal Télégraphique, vol. 2, page 238.
- Whitehouse dans son brevet anglais du 29 juillet 1871 propose un appareil télégraphique, du type de celui de Hughes, et emploie les courants terrestres pour actionner à la station réceptrice, un appareil destiné à détruire les perturbations qu’ils produiraient sans cela.
- La transmission simultanée des courants ordinaires, produisant les signaux et des courants terrestres, est indiquée de la manière suivante:
- « Les courants produisant les signaux sont de (*)
- (*) Nous pouvons ajouter aussi que les indications relatives aux-diverses sortes de courants sont bien vagues, l’inventeur y brouille à plaisir l’intensité et la « tension », mais il ne faut pas en demander trop aux « inventeurs », et en i852 encore. — N. D. L. R.
- p.152 - vue 154/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- i 53
- faible force et de courte durée ; ils exigent donc pour leur réception un instrument capable de se mouvoir avec une rapidité correspondante. Les courants terrestres, quoiqu’ils puissent être d’une intensité considérable, sont lents dans leurs variations, et exigent souvent plusieurs minutes pour passer d'un maximum à un minimum ; en fait, ils sont pareils aux vagues profondes de la mer, tandis que les courants produisant les signaux seraient représentés par les petites rides de la surface.
- « Il est aisé, par suite, de mettre en connexion avec le circuit de ligne, une lourde aiguille aimantée, que sa masse et son inertie empêcheront d’être affectée par les courants rapides produisant les signaux et qui sera, au contraire, sensible, à un certain degré, à l’action des courants terrestres les plus faibles, et aisément déviée par eux. »
- En examinant attentivement le brevet anglais de C. F\ Varley (8 avril 1870, n° 1044), on peut se convaincre qu’il est la source première d’un grand nombre de découvertes importantes faites par d’autres depuis son apparition. Il ne rentre pas dans le cadre de cet article de nous étendre longuement sur l’ensemble du contenu du brevet ; mais nous devons attirer spécialement l’attention sur le fait qu’il établit nettement la théorie des courants électriques ondulés.
- Varley parle de rapides ondulations ou ondes électriques, et constate qu’elles se superposent aux courants télégraphiques ordinaires, en sorte que des instruments sensibles respectivement aux uns ou aux autres de ces courants, peuvent être placés dans le même circuit.
- Les appareils sur lesquels agissent les courants ondulés sont des « sounders » harmoniques, et l’arrangement et la construction des appareils est indiquée clairement comme sui: :
- « La figure 1 représente un diagramme dé la disposition des appareils placés à Tune des stations de la ligne : a est le fil de ligne, b, un récepteur Morse, c, une clef ou un manipulateur pour les signaux Morse, d une pile en relation avec ce manipulateur et e une communication à la terre.
- « Le condensateur/* d’enviton 3 microfarads, a l’une de ses armatures reliée au fil de ligne, et l’autre à une clef p qui, lorsqu’elle n’est pas abaissée, met le condensateur en communication avec l’appareil récepteur des ondes électriques,
- ou cymaphore h, et qui, lorsqu’efle est abaissée, met le condensateur en communication avec l’appareil qui engendre les ondes électriques.
- Cet appareil comprend la pile i, l’électro-diapa-son m et la bobine d’induction n. Le diapason est placé entre les pôles de Pélcctro-aimant m et la bobine d’induction est munie de deux circuits primaires dont l’un est en communication avec l’électro-aimant m et l’autre avec le contact v3. La bobine secondaire est reliée à la terre, et lorsqu’un signal formé d’ondes électriques doit être envoyé, la clef p abaissée met l’autre extrémité du fil de cette bobine avec le condensateur J, ce qui produit une série de charges et de décharges. Une petite
- FIG. I
- bobine de résistance 0, ou un condensateur d’environ 2 microfarads est placé entre les pôles de la bobine secondaire, pour atténuer la violence de la décharge, de manière que d’opérateur n’en soit pas incommodé. »
- L’appareil récepteur des signaux ondulés consiste en une boîte de résonnance, un solénoïde, et un fil placé à l’intérieur de ce dernier, tendu de manière à rendre la même note que le diapason du transmetteur.
- Deux aimants en fer à cheval sont placés de chaque côté du fil tendu, et les courant aimantant ce dernier, le font vibrer entre les aimants. D’autres dispositions sont aussi données par Varley; par exemple, il indique que l’on peut introduire dans le même circuit que le cymaphore les appareils duplex de Frischen, en sorte que trois dépêches peuvent être envoyées d’une extré-
- p.153 - vue 155/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- *54
- mité d’une pareille ligne à l’autre, en même temps, et indépendamment les unes des autres.
- Le système particulier de transmission multiple qui comprend des appareils télégraphiques ordinaires et des téléphones placés dans le même circuit, paraît avoir été inventé en même temps en Europe et aux Etats-Unis. Déjà au mois de décembre 1877, Zetscke fit des expériences avec des appareils Morse etdes téléphones dans le même circuit. Dans ces expériences, un accroissement et une chute de potentiel ou un courant différentiel, étaient employés pour mettre en jeu les appareils télégraphiques, en sorte que la ligne n’était jamais rompue pour les courants téléphoniques. Une description de ces expériences et des instruments employés se trouve dans le Journal télégraphique, vol. 4, p. 9.
- Aux Etats-Unis, le professeur Elisha Gray, en 1875 déjà et en 1876, fit des expériences avec son svstème de télégraphe harmonique et des appareils Morse, placés dans le même circuit, (voir Journal sus-mentionné, page 22). Naturellement, après l’invention du téléphone, Gray s’efforça de combiner le télégraphe Morse avec le téléphone. En fait, on peut dire que Gray fut le premier qui ait indiqué et réalisé l’emploi de* la combinaison sur un même fil ou circuit, des appareils Morse et des appareils téléphoniques, au moyen desquels les deux types de signaux peuvent être transmis simultanément sans interférence. Gray, dans un brevet déposé le 24 avril 1878 et enregistré le 18 février 1879 sous le numéro 2 12,373, réclamait l’invention d’un système particulier de transmission téléphonique des sons articulés ou de la voix, consistant dans la transmission ininterrompue de la voix à travers le même circuit, dans lequel des signaux du système Morse sont produits en même temps.
- Cette prétention n’a cependant pas été admise, parce qu’elle se rapportait à une idée abstraite qui d’après la loi américaine n’est pas brevetable.
- Le brevet Gray, n° 212,373, indique et décrit la disposition d’appareils figurée dans le schéma ci-joint (fig. 2), dans lequel M M sont les piles principales, placées à l’une ou à l’autre des extrémités de la ligne, ou aux deux extrémités simultanément, T, T des transmetteurs et des récepteurs téléphoniques, dont les bobines sont parcourues par le courant constant des piles de ligne.
- A la station du télégraphe, la ligne se divise en deux circuits branchés, dont l’un renferme un condensateur S et un rhéostat ou bobine de résistance U, tandis que l’autre contient un relais Morse V. et une clef ou manipulateur Morse W. La disposition de ces appareils est telle que, lorsque la clef est ouverte, dei vibrations rhythmiques passent à travers le condensateur et sont produites sans interruption.
- C’est au brevet anglais de Black et Rosebrugh, n° 1477 de 1879, que remonte l’emploi de deux fils télégraphiques parallèles comme circuit téléphonique, en sorte que les effets perturbateurs des courants induits étrangers sur les appareils
- FIG. 2
- téléphoniques soient prévenus ou plus exactement atténués ; les services télégraphiques et téléphoniques peuvent avoir lieu simultanément.
- Comme on le voit par les diagrammes tirés du brevet (fig. 3 et 4) les appareils téléphoniques sont intercalés dans des lignes dérivées, entre la terre et des condensateurs ou des milieux résistants, qui les séparent de la ligne principale, et empêchent le passage des courants de pile, tandis qu’ils permettent la transmission des courants ondulatoires, téléphoniques, et de courants induits alternatifs servant à actionner des sonneries ou appels.
- Dans le diagramme 3, a et b sont deux fils télégraphiques parallèles ; a est relié avec la borne c du téléphone et de la sonnerie par le fil branché b, qui renferme un condensateur ou un milieu résistant C ; et b est relié de même avec la borne c
- p.154 - vue 156/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i 55
- par le fil d et la résistance ou le condensateur Ct.
- L’autre borne e du téléphone et de la sonnerie est reliée au sol par le fil E.
- Dans le diagramme 4, deux ou plusieurs cir-
- FIG. 3
- des appareils correspondants dans l’autre circuit dérivé, B'.
- Au moyen des condensateurs C3 et C:ï, les fils 1, 2 et 3, des trois circuits galvaniques différents, peuvent être utilisés pour former un seul circuit, pour courants induits entre les lignes dérivées B et B'.
- Corrélativement au brevet précédent, 011 peut ajouter que Rosebrugh, dans un brevet canadien, n° 9069, du 5 août 1878, indique l’emploi d’un milieu résistant, intercalé dans le fil de terre d’une ligne dérivée d’un circuit galvanique fermé, dans le but de former un courant téléphonique indépendant de l’action des courants de pile.
- Ce milieu résistant est formé d’un tube de verre rempli de glycérine et d’eau, ayant une fermeture hermétique et muni d’électrodes en platine ; il sert à introduire une grande résistance aux courants de pile et une résistance relativement faible aux courants secondaires ou induits (M.
- cuits galvaniques indépendants sont reliés dans le but de former un circuit téléphonique, et cela, sans que ce dernier service interfère a'rec ceux des circuits galvaniques.
- 1 représente le premier circuit galvanique, 2 le second et 3 un troisième circuit.
- Un condensateur C3 a Tune de ses armatures reliée au premier circuit et l'autre au second; et un autre condensateur C:î est relié d'une manière
- FIG. 4
- semblable aux deuxième et troisième circuits galvaniques.
- B représente le circuit branché, dérivé du premier circuit galvanique et relié à la terre en E ; C est un condensateur et D un téléphone avec un appareil de sonnerie ù courants induits, placés dans l’une des lignes dérivées, et C1 et D:j sont
- jEdison, dans son brevet n° 217781, du 22 juin 1879, indique la combinaison, dans un circuit télégraphique, d’une clef servant à renverser la polarité du courant, d’une seconde clef servant à varier l’intensité du courant de ligne, et d’une anche vibrante ayant pour but de rendre intermittent ce courant; une clef sert à shunter la ligne principale et à y prévenir l’action du pul-sateur; ces manipulateurs sont combinés avec trois appareils récepteurs, placés dans le pont ; l’un de ceux-ci est mis en jeu par les renversements du courant, l’autre, par les variations d’intensité, et enfin sur le troisième, agissent les émissions puisât oires du courant.
- Le brevet américain de Field, du 3i mai 1881, n° 242411, est relatif à un télégraphe sextuple, dans lequel trois récepteurs sont placés sur la ligne principale, avec trois clefs indépendantes. Deux de ces clefs agissent pour faire varier l’intensité du courant, et l’autre pour produire des pulsations rhythmiques ; deux récepteurs répondent aux changements du courant, produits par les deux premières clefs, et le troisième aux pulsations du courant.
- (J) Nous pouvons faire ici la même remarque que précédemment ; en réalité la glycérine joue avec les électrodes en platine le même rôle qu’un condensateur.
- N. D. L. R.
- p.155 - vue 157/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i b 6
- Le récepteur pour le courant intermittent peut être un électro-aimant muni d’une armature, possédant les propriétés caractéristiques d’un diaphragme, de manières répondre aux vibrations rhythmiques, quelles que soient leur tonalité, ou la rapidité de leur succession.
- Gray et les inventeurs qui l’ont suivi, pouvaient transmettre la voix articulée et des signaux télégraphiques sur le même fil de ligne; mais ces inventeurs ne prévoyaient aucun dispositif pour prévenir les perturbations produites dans les appareils téléphoniques par les courants télégraphiques. Il était réservé à F. Van Rysselberghe de neutraliser ou d’annuler ces perturbations par l’emploi de courants télégraphiques gradués, ou
- entre la pile et le manipulateur, un second électro semblable étant placé entre le manipulateur et la ligne, tandis qu’un condensateur d’environ deux mocrofarads a l’une de ses armatures en connection avec l’axe du manipulateur, et l’autre avec la terre.
- Un condensateur d’un demi-mocrofarad est aussi placé dans une ligne dérivée, de manière à séparer la ligne principale du téléphone placé dans ce circuit dérivé.
- Le système Van Rysselberghe a été breveté en Belgique le 20 février et le i5 mai 1882, et comme on le sait, il a été employé en premier lieu entre Bruxelles et Paris au mois de mai 1882.
- Le système a été imité, et de nombreux perfectionnements en ont etc faits.
- '•TG. 5
- FIG. 6
- en d’autres termes, en rendant graduelle l’émission et l’extinction des courants télégraphiques.
- De pareils courants, comme cela est maintenant bien connu, ne font plus vibrer rapidement le diaphragme d’un téléphone, comme c’est le cas des courants à alternances rapides. Des courants gradués n’agissent qu’en infléchissant graduellement le diaphragme, et en le relâchant d"une manière semblable, de manière à ne produire aucun son, ou du moins aucun son appréciable.
- Le système de Van Rysselberghe est si bien connu et si répandu, qu’il suffira de décrire brièvement la disposition des appareils qui ont donné les résultats les plus satisfaisants.
- Il est bien entendu que, dans le système en question, les appareils téléphoniques ne subissent aucun changement, et qu’aucun appareil antiinducteur n’est placé dans la ligne.
- Comme le montre la figure 5, un électro-aimant d’environ 5oo ohms de résistance est inte/calé
- L’idée fondamentale de l’emploi des courants gradués se retrouve cependant toujours dans les systèmes de transmissions multiples qui ont été suggérés par la découverte de Van Rysselberghe, que les courants télégraphiques gradués n’ont pas d’action perturbatrice sur des appareils téléphoniques.
- Dans ses premiers brevets et inventions, Van Rysselberghe avait en vue la transmission simultanée de dépêches télégraphiques et téléphoniques sur le même fil de ligne, mais depuis, dans le but de combiner un système de télégraphe duplex ou multiple, il imagina une disposition au moyen de laquelle des courants gradués et des courants instantanés alternatifs peuvent être envoyés le long du même fil de ligne sans interférer entr’eux.
- Dans son brevet français du 25 janvier 1883, n° 153,3*25, il indiquela dispositionfigurée dans le schéma ci-joint (fig. 6) : A est le manipulateur télé-
- p.156 - vue 158/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- \$7
- graphique ordinaire, intercalé dans un circuit de pile, de manière à actionner l’électro-aimant B. L’armature C de ce dernier porte un contact D, formé d’une matière ayant les propriétés électriques du charbon et, en-dessous de celui-ci, se trouve un autre contact E formé de la meme substance, et fixé à un petit ressort. Lorsqu’aucun courant ne passe à travers l’électro B, le contact entre D et E est très léger, un ressort F servant à maintenir le levier ou l’armature. Les contacts D
- FIG. 7
- et E servent h fermer le circuit d'une pile G dont la résistance intérieure est très faible, ce circuit comprend le fil primaire d’une bobine d’induction H. Le fil secondaire de cette bobine fait partie du circuit de ligne, dans lequel sont placés des récepteurs répondant aux courants induitsgradués, envoyés par l'instrument ci-dessus décrit ; la meme ligne contient aussi des appareils travaillant avec les courants instantanés alternatifs, qui n’ont aucun effet sur les appareils récepteurs à courants gradués.
- On voit ainsi que dans ce système les courants sont gradués en changeant la résistance électrique
- d’un contact à charbons, au moyen de l’action de la clef A.
- Louis Maichej d’après ses brevets français et anglais (pour la description, voir brevet anglais, nn4 56o, de 1884), propose d’établir des communications télégraphiques et téléphoniques, simultanées et sans influence les unes sur les autres, en plaçant à chaque extrémité d’une ligne téléphonique, une station microphonique, soit un électrophone de Maiche ; et, au lieu de compléter le circuit à travers la terre, ou un conducteur spécial de retour, il le complète à travers une résistance (un rhéostat convenable), et de ce dernier, il passe à un fil télégraphique en activité.
- Le diagramme (fig. 7) montre une ligne téléphoni-
- FIG. S
- que reliant Paris et Versailles, le fil de retour étant Paris et Chartres. Dans ce système, un commutateur est intercalé pour enlever du circuit les résistances du rhéostat, lorsque l’on transmet une dépêche téléphonique, et qui la réintègre pour la réception de ces signaux.
- On suppose que, par ce moyen, de faibles dérivations dûes au service télégraphique sont réduites suffisamment pour être rendues insensibles, et l’induction ordinaire est aussi annulée par le fil de retour, faisant office de double conducteur.
- Le professeur van der Weyde aux Etats-Unis, brevet n° 302175, du i5 juillet 1884, indique une méthode pour produire un courant électrique induit pour la transmission télégraphique, qui, lorsqu’il est transmis le long d’un fil télégraphique, ne doit exercer aucune action inductrice sur les fils voisins, et qui peut être transmis, pour produire des signaux télégraphiques, par
- p.157 - vue 159/624
-
-
-
- 158
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- un circuit téléphonique, sans affecter le service de ce dernier.
- Les appareils employés (fig. 8) comprennent un
- FIG. 9
- barreau de fer mobile, traversant une bobine secondaire faisant partie d’un circuit télégraphique, et disposé de manière à se mouvoir à l’intérieur d’une bobine primaire séparée, laquelle, passe 'onstamment dans un courant provenant d’un générateur électrique (machine dynamo électri-que).
- En produisant les mouvements du noyau de fer au moyen d’un manipulateur, ou de toute autre manière, on induit un courant électrique secondaire, comparable à une onde, montant graduellement, à son potentiel le plus élevé, pour redescendre aussi graduellement à l’ordonnée qui représente le point zéro.
- Langdon - Davies, dans son brevet anglais, n° 7799 de 1885 et n° 10990 de 1884, préconise Fempoi dans la télégraphie simultanée d’un pho-nopore, de manière à modérer les chocs résultant de l’ouverture et de la fermeture d’un circuit télégraphique par une clef; de sorte que ces chocs ne puissent pas interférer avec la réception des signaux téléphoniques, ou de signaux harmoniques, transmis sur le meme fil de ligne.
- L’appareil ainsi appelé phonopore, remplace les condensateurs du système van Rysselberghe et consiste en deux fils isolés placés cote à cote, et enroulés tous deux sur une bobine.
- Un de ces deux fils est placé en communication électrique avec la clef de transmission, et l’autre est isolé à une extrémité et relié par l’autre à la terre, mais le circuit n'est complété ni par l’un ni par l’autre fil.
- L’inventeur prétend que le phonopore, différent en cela du condensateur, n’est pas capable d'être affecté par les orages ou les courants terrestres, et qu’il rend les signaux télégraphiques innocibles aux téléphones intercalés dans le même circuit.
- Le diagramme ci-joint (fig. 9) représente la disposition des appareils indiqués dans le brevet anglais.
- Edison dans le brevet américain de 1885, n° 3 33289 (voiuxussi La Lumière E lectrique, 15 mai 1886), pour des variantes) revendique la combi-
- F1G.
- \
- liaison de deux ou plusieurs couples d'appareils télégraphiques Morse, permettant l’envoi et la réception simultanées de deux séries de signaux de ce système.
- 10
- Les premiers couples consistent en un relais ordinaire et une clef Morse, avec une source d’énergie électrique pour opérer sur le premier, et un shunt maintenant la ligne constamment
- p.158 - vue 160/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 15g
- fermée à la clef. La ou les séries d’instruments télégraphiques se composent chacune d’un transmetteur Morse ayant une source séparée d’énergie électrique, et envoyant des impulsions ou ondes (courants induits à hautes tensions), momentanées, et rigoureusement définies, et un « sounder » à diaphragme sensible h de pareilles cndes.
- Dans le diagramme 10, M B désigne la batterie principale, A, la ligne renfermant les divers appareils, C la clef Morse ordinaire, D le relais, E un condensateur p!acé en dérivation, de manière à maintenir la ligne constamment fermée pour les courants téléphoniques.
- F et G, une clef de transmission et la pile pour la production des courants induits; H, une bobine d’induction ayant son circuit secondaire dans la ligne principale, et le circuit primaire dans le circuit de la pile G, I est un sounder à'diaphragme qui peut être un clectro-motographe d’Edison ou un téléphone magnétique ordinaire placé en série avec le condensateur L, le circuit intercalé dans la ligne principale, en arc parallèle avec l'électroaimant K.
- En relation avec ce brevet d’Edison, on peut observer que dans son brevet anglais, n° 7583, il réclame l’invention d’un système de signaux avec les trains du mouvement, par induction, avec emploi des fils télégraphiques ordinaires pour la transmission des courants induits, et cela, sans interférence avec les signaux télégraphiques ordinaires.
- spéciaux sont nécessaires dans le système de Phelps Smith et autres, mais Edison et Gilliland dans leurs expériences récentes, ont utilisé dans ce but les fils ordinaires du télégraphe le long desquels les signaux Morse sont aussi transmis Dans leur brevet anglais n° 7583, du 22 juin 1885, les inventeurs réclament l’invention d’un système de communication par signaux télégraphiques avec les trains, au moyen de l’induction, et en employant les fils télégraphiques sans perturbation du service télégraphique ordinaire.
- Le système entier comprend un fil de ligne mis
- Le brevet américain de A. M. et F. R. Rose-brugh (10 novembre 1885, n° 329956, déposé le 12 octobre 1883) est relatif à un système multiple de télégraphie, dans lequel un simple circuit électrique permet de transmettre des signaux Morse,* et par des signaux produits par des courants induits, simultanément, dans les deux sens.
- Comme on le voit parle diagramme 1 1, la ligne principale contient le transmetteur Morse ordinaire, et des récepteurs sensibles aux courants primaires, et dans des circuits branchés, établis d’après le principe du pont de Wheatstone, sont placés des transmetteurs téléphoniques, ainsi que des récepteurs. La balance s’établit dans le pont, au moyen de résistances et d’électro-aimanis. Des condensateurs sont employés pour séparer les circuits téléphoniques des circuits télégraphiques.
- Dans les systèmes proposés pour les communications avec les trains, par induction, des fils
- FIG I l
- à la terre, un véhicule mobile ayant une surface extérieure jouant le rôle de 'condensateur et des appareils transmetteurs et récepteurs des signaux, placés dans un circuit reliant la terre et cette surface condensante, à travers les rails sur lesquels le véhicule circule; enfin une station munie aussi d’instruments transmetteurs et récepteurs, placés entre la terre et la ligne.
- La transmission se fait par la manipulation rapide de clefs rompant le circuit, et par des bobines d’induction, tandis que les récepteurs sont des appareils à diaphragmes ou les appareils employés dans le système phonoplex d’Edison.
- Dans un système de télégraphie multiple avec le„niême fil de ligne, proposé par Sieur (*), le
- p) Voir Annales Télégraphiques, 1885, p. 459.
- p.159 - vue 161/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 16o
- système à courants gradués de van Rysselberghe est combiné avec ce qu’on appelle un système phonique, mis en jeu par les courants induits intermittents.
- Ceux-ci sont engendrés d'après le mode proposé par Edison, pour envoyer des courants induits de courtes durées ou impulsions dans la ligne.
- Sieur suggère aussi l’emploi d’un récepteur à diaphragme qui serait insensible aux courants gradués, mais sensible, au contraire, aux impulsions ou courants induits, et qui servirait à ouvrir le circuit d’une pile locale et à actionner ainsi un « sounder ».
- On peut ajouter ici que, d’après les Annales Télégraphiques de 1886, van Rysselberghe emploie un « sounder » phonique pareil comme appel ou signal pour le téléphone dans son système de téléphonie à grande distance.
- Aug. M. Tanner
- LES PILES-ÉTALONS (*>
- ÉLÉMENT BEETZ (DANIELL) f. é. m. i,o56 volt
- La forme habituelle de la pile Daniell ne convient pas pour les mesures nombreuses de différences de potentiel. Il se produit à la longue une diffusion des liquides qui est la cause de variation dans la f. é. m.
- Aussi avons-nous recommandé, lorsqu’on fait usage de la pile-étalon du Post-Office, de ne la monter qu’au moment de la mesure et de replacer immédiatement après l’expérien :e les éléments qui la composent dans les chambres de repos.
- M. van Beetz a eu l’idée de -remplacer les liquides par des corps solides.
- A cet effet, il opère deux mélanges distincts : le premier est un mélange d’alabastrite, réduite en poudre très fine, avec une solution saturée de sulfate de cuivre, le second un mélange de la meme poudre avec une solution saturée de sulfate de zinc.
- Il obtient ainsi, avec chacun de et s sels, une
- pâte assez fluide pour pouvoir être coulée au moment où elle vient d’être formée.
- On remplit à moitié, avec l’une de ces pâtes, la première branche d’un tube en U de petit diamètre et de grande longueur, et on attend, pour introduire l’autre pâte dans la seconde branche, que celle qui a été coulée d’abord se soit solidifiée.
- Avant complète solidification, on place un fil de cuivre dans la pâte qui contient du sulfate de cuivre, et un fil de zinc dans celle qui renferme du sulfate de zinc.
- La solidification des liquides qui composent la pile a plusieurs avantages : outre qu’elle supprime les causes de variation provenant de la diffusion, elle donne à la pile une très grande résistance, de sorte que la f é. m. ne changera pas à la suite d’uné'fermeture prolongée du courant, surtout si on a la précaution de ne fermer la pile que sur de grandes résistances.
- La f, é. m. de l’élément Daniell dont les solutions sont saturées est de 1,059 volt environ ; on voit qu’elle est peu différente de celle qui a été inscrite en tête de ce paragraphe et adoptée par M. van Beetz.
- Nous avons vu que d’autres physiciens, entre autres A. Fleming, Kittler, ont employé dans leurs recherches sur la pile Daniell une forme analogue à celle que donne M. van Beetz à cet élément.
- J’ai imaginé un appareil spécialement affecté à l'étude de la variation de la f. é. m, avec la concentration des liquides dont je vais faire la description.
- D'un nouvel appareil applique à l'étude des piles. — La figure 1 donne les détails de construction de ^et instrument. Gomme on le voit, ce n'est autre chose qu’un tube en U à queue avec l’adjonction de deux robinets R R'.
- Les branches t t' sont graduées ; les traits marquent les hauteurs des liquides qu’elles renferment et non leur volume.
- Lorsqu’on veut faire usage de cet appareil, on introduit d’abord par le tube £, le liquide le plus dense, le robinet R étant fermé et le robinet R' ouvert, jusqu’à ce que, dans les deux branches, le niveau du liquide se trouve aux traits O.
- Le trait O du tube t' est tangent à l’orifice du robinet R'.
- Le canal du robinet R' doit avoir un diamètre le plus grand possible; il se trouvera rempli, à la
- (i) Voir La Lumière Electrique, des 2 et 16 octobre 18S6.
- p.160 - vue 162/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 161
- suite de la première opération, du liquide le plus dense.
- On ferme alors le robinet R' ; on verse dans le tube t le même liquide que précédemment, jusqu’au trait n, et dans le tube t', l’autre liquide, de densité plus faible, jusqu’au trait ioo.
- Le trait n est fixé d’avance et dépend de la densité des liquides employés.
- Appelons :
- h, la hauteur du liquide dans la branche t de la division o à la division n;
- H, la hauteur du liquide dans la branche £', de la division o à la division 100;
- A, la densité du liquide le plus concentré ;
- 8, la densité du liquide le moins concentré.
- Nous avons évidemment
- Finalement, tous les éléments de la pile, au moment où celle-ci est prête à fonctionner, occupent les positions indiquées par la figure i.
- Immédiatement après chaque mesure, le robinet doit être fermé pour éviter la diffusion des liquides, et ceux-ci doivent être changés lorsque leur niveau tend à varier, ce qui indique un changement dans leur densité.
- Nous avons choisi comme exemple, dans notre figure, la pile Daniell, le liquide le plus dense étant par hypothèse le sulfate de zinc, le liquide à densité plus faible le sulfate de cuivre.
- Les électrodes correspondant à chacun de ces liquides sont désignées par les symboles Cm, Z n.
- Elles sont fixées à deux plateaux en ébonite pp\ munis de bornes où se font les prises du courant.
- H
- h
- Soit pour la valeur de h
- h = ~ H
- Comme les branches ont une même graduation, et que les hauteurs partent du même point o de l’échelle, celles-ci peuvent être remplacées par le degré où viendra se fixer le niveau des liquides, et si nous faisons, dans chaque expérience, aboutir à la division ioo le liquide le moins dense, nous aurons pour le calcul à priori du degré n
- A
- n = — i oo
- O
- Il faut avoir le soin avant de verser les liquides, dans la seconde opération, de disposer dans les branches les électrodes, comme l’indique la figure. fio. i Si les densités A et 8
- ont été bien déterminées et le degré n calculé avec exactitude, le niveau des liquides ne variera pas, lorsqu’on ouvrira le robinet R'.
- ÉLÉMENT LATIMER CLARK f. é. m. 1,457 volt
- Cette pile est surtout employée en Angleterre comme étalon de/. é. m.
- Son électrode négative est constituée par du mercure pur sur lequel on dispose une pâte obtenue en faisant bouillir du protosulfate de mercure dans une solution saturée de sulfate de zinc. L’électrode positive consiste en une plaque de zinc, purifiée par la distillation, déposée sur la plaque.
- Les prises de courant se font, comme l’indique la figure 2, par l’intermédiaire d’une tige de platine en ‘contact avec le mercure et d’une tige de cuivre en contact avec le zinc.
- Préparation du protosulfate de mercure. —. On prépare le sel en chauffant deux parties de mercure avec une partie et demie d’acide sulfurique, jusqu’à ce que la moitié environ du mélange se soit convertie en une masse saline.
- Pendant l’opération, il se dégage de l’acide sulfureux, en vertu de la réaction chimique qu’on formule ainsi, en employant les équivalents :
- 2 [SCP HO] + Hg-s = SOS H g-2 O + SO2 + 2 HO
- On décante ensuite l’excès d’acide et de mecure, et on lave le résidu avec un peu d’eau froide.
- Si le mélange était chauffé jusqu’à dessiccation, le sel renfermerait du sulfate mercurique.
- Le protosulfate de mercure se présente sous la forme d’une poudre blanche très peu soluble ;
- p.161 - vue 163/624
-
-
-
- La lumière électrique
- 162
- dès qu’il vient d’être formé, il faut prendre la précaution de le laver plusieurs fois avec de l’eau distillée, afin de le débarrasser complètement des petites quantités de sulfate de mercure (SO3, HgO) qu’il pourrait contenir, malgré toutes les précautions indiquées plus haut.
- On reconnaît la présence de ce dernier sel par la teinte jaunâtre qu’il donne à la solution concentrée de protosulfate, lorsqu’on l’étend d’eau.
- Le lavage doit être opéré avec soin, parce que la plus petite quantité d’acide libre ou de sulfate de peroxyde de mercure contenu dans le protosulfate changerait d’une façon notable la f. é. m. de la pile.
- Formation de l’élément-étalon. — On com-
- mence par dissoudre jusqu’à saturation du sullate de zinc pur dans de l’eau distillée bouillante.
- Après complet refroidissement de cette dissolution, on la décante et on la mêle à la poudre de sulfate de protoxyde de mercure. On fait bouillir ce mélange, afin de chasser complètement l’air, et l’on forme ainsi une pâte épaisse que l’on étend sur le mercure; ce dernier métal est préalablement chauffé et versé au fond d’un vase de forme analogue à celle qu’indique la figure 2. Enfin, un morceau de zinc est appliqué sur la pâte.
- En prenant pour base l’ohm légal et pour unité d’intensité, celle du courant qui, d’après les expériences de Kohlrausch et de lord Rayleigh, dépose en une seconde 1,118 milligramme d’ar-Sent, M. Ledeboer trouve pour la f. é. m. de la pile Latimer Clark 1,437 volt, chiflre qui diffère peu de celui de Uppenborn.
- Nous conservons jusqu’à nouvel ordre le nombre donné par l’auteur et trouvé également
- par lord Rayleigh, en employant la méthode de l’électromètre.
- De la réaction chimique qui s’opère dans l’élément Latimer-Clarlc. — L’énergie développée est due simplement à la substitution du zinc au mercure, dans le protosulfate de mercure, et cette réaction peut être ainsi formulée
- SO.3 H#2 o + Zh = S03Zh O + Hg-a
- On voit qu’elle est semblable à celle qui se produit dans la pile Daniell.
- De la somme des quantités de chaleur mises en liberté par cette réaction, on pourrait déduire la f. é. m. E, puisque cette dernière quantité lui est proportionnelle d’après la formule
- (1) E = 0,04355 [Ct — C2]
- établie précédemment (1).
- Mais, si nous avons d’après la thermo-chimique la valeur des quantités de chaleur positives correspondant à l’oxydation du zinc et à la sulfatation de l’oxyde de zinc, nous ne possédons pas complètement celle des quantités négatives. L’expérience ne donne que la chaleur développée par la formation de protoxyde de mercure.
- Chaleur dégagée H#2 + O = Hg*20 21,1 calories
- La formule (1) peut prendre une autre forme : (Ci — C2) = 22,96 E
- L’expression (2) sera même plus uiilement employée dans beaucoup de cas, lorsqu’on l’appliquera à l’étude des piles. Il est plus facile, en effet, de déterminer d’abord la f. é. m. d’un élément de pile et d’en déduire ensuite d’après l’expression (2) la somme des quantités de chaleur électrolytiques, que de faire l’opération inverse en appliquant la formule (1).
- On a reconnu, à la suite de nombreuses expériences, que l’élément ainsi formé donne une f. é. m. constante pendant un très long temps, pourvu qu’il ne soit employé qu’à circut ouvert ou fermé sur une très grande résistance.
- Aussi faut-il prendre la précaution, lorsqu’on fait usage comme étalon de la pile Latimer-Clark,
- (*) Voir La Lumière Electrique du 2 octobre 1886.
- p.162 - vue 164/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- t63
- de bien veiller à ce qu’elle ne soit pas fermée sur une faible résistance et surtout sur elle-même.
- Dans ce dernier cas, sa f. é. m. baisserait de 2 o/o environ au bout de 3o secondes. M. von Beetz chercha à éviter cet inconvénient en donnant à la pile une forme particulière, d’où il résulterait une très grande résistance intérieure.
- Il prit un tube à deux branches, ayant i centimètre de diamètre et une longueur de 75 centimètres. Il le remplit avec la pâte formée de protosulfate de mercure et de sulfate de zinc et obtenue comme il est indiqué plus haut.
- Il soumettait ensuite cette pâte à une cuisson telle, qu’elle devenait, après refroidissement, dure comme la pierre.
- On plaçait alors à l’extrémité supérieure de l’une des branches le pôle de zinc, et à l’extrémité de l’autre le pôle de mercure.
- La résistance intérieure de l’élément ainsi formé atteignait 15700 ohms, et sa f. é. m. fut trouvée un peu plus faible que celle qui avait été donnée par Latimer Clark; elle était égale à 1,442 volts.
- Cette dernière correspond à celle qui, suivant Fr. Uppenborn, est tirée de la valeur de l’ohm légal adopté à la suite des travaux du Congrès de Paris.
- Lorsqu’on fermait sur elle-même la pile Lati-mer-Clark avec la disposition que lui donnait von Beetz, les forces électromotrices mesurées pour diverses durées de fermeture étaient les suivantes :
- 5 minutes............. — 1,440 volts
- 1 heure................ = 1,439 —
- 4 heures............... = 1,439 —
- 6 heures.............. = 1,437 —
- 12 heures............... = 1,434 —
- 48 heures............... = 1,408 —
- Ce n’était donc qu’au bout de quarante-huit heures de fermeture que la pile perdait 2 0/0, tandis que, avec sa forme première, on constatait la même perte au bout de trente secondes seulement.
- Nous avons vu que l’idée de remplacer le liquide conducteur de la pile par un corps solide a été réalisée également par von Beetz pour la pile Daniell.
- Pour le cas qui nous occupe, nous sommes bien forcés d’adopter le premier de ces deux procédés, puisque, la quantité d’énergie développée par la sulfatation du protoxyde de mercure faisant dé-
- faut, nous n’avons pas le terme C2 nécessaire au calcul de la /, é. m. E par la formule (1).
- Remplaçons dans l’expression (2) les lettres par leur valeur.
- Soient
- E = 1,457 volt (h = 53,5 calories
- Nous aurons
- C2 = 53,5 — 33,5 C2 = 20 calories
- nombre inférieur à la chaleur de formation du protoxyde de mercure. La”différence est faible, il est vrai, et l’on pourrait se contenter de cette approximation, si la somme des quantités d’énergie développées dans la source ne devait pas comprendre aussi celle de la sulfatation de protoxyde de mercure. Il est vrai qu’on pourrait considérer cette dernière comme devant avoir, d’après les calculs, une très faible valeur ou admettre qu’il existe mélangé au protosulfate du protoxyde de mercure libre, et que le zinc s’oxyde d’abord au dépens de cet oxyde. Mais ce ne sont que des hypothèses.
- On voit que les études entreprises jusqu’ici sur cet étalon doivent être complétées.
- Il résulte toutefois des expériences effectuées déjà que la f. é. m. reste identique à elle-même, pour une même température, pendant plus d’un an, lorsqu’il a été formé avec les précautions indiquées plus haut et qu’on l’emploie à circuit ouvert ou fermé sur une très grande résistance.
- Ajoutons, pour terminer, que la température a une influence assez notable sur la f. é. m. de l’étalon au sulfate de mercure-M. Clark a trouvé une diminution de 0,06/100, Helmboltz de 0,08/100 et M. Uppenborn de 0,087/100, par degré centigrade.
- Bien qu’il soit facile de tenir compte de ces variations, cela n'en constitue pas moins un inconvénient, contrebalancé il est vrai, en partie, par la constante absolue de sa f. é. m., lorsqu’on l’emploie à circuit ouvert, pour la graduation des électromètres à quadrants, par exemple, la charge de condensateur, ou la mesure de potentiels au moyen des méthodes par opposition.
- Adolphe Minet
- p.163 - vue 165/624
-
-
-
- i 64
- LÀ LÜMÎÈRË ÉLECTklQÜË
- SUR LES .
- FANTOMES MAGNÉTIQUES O
- FANTOMES DES lÎLECTKO-AIMANTS
- De tous les instruments de physique, le plus merveilleux peut-être, c’est Vélectro-aimant, plus mystérieux encore que l’aimant permanent.
- Fltî. I. — FANTOME HE DEUX Él EJTROS PARALLELES, AU CONTACT, COURANTS DE MÊME SENS
- Celui-ci 11'est qu’une force à 1 ''état statique; l’élec tro-aimant devient une force à Y état dynamique, par suite de ses passages successifs à l’état actif et à l’état inerte, résultant des interruptions automatiques du courant inducteur.
- Bien qu’on ait pu produire des aimants capables de porter 16 fois leur propre poids, leur puissance reste toujours fort inférieure à celle des électro-aimants activés par des courants électriques. Si l’énergie des électros n’est pas illimitée, elle peut du moins devenir extrêmement grande
- avec des courants puissants et des dispositions appropriées (1).
- FIG. I bis. — FANTOME DU MÊME SYSTEME, COURANTS DE SENS CONTRAIRES
- V -
- ' Vw C " >: y •
- •'...
- FC. 2. — FANTOME DE DEUX ÉLECTROS PAR ALLELES, A DISTANCE, COURANTS DE MÊME SENS
- (i) Voir La Lumière Electrique, uoa 23, 24, 20, 3o, 32, 33, 3*; et 3q (188 •)*
- 27
- Les fantômes des électro-aimants sont bien
- j (l) Les meilleurs aimants (ceux de Jamin) ne portent
- p.164 - vue 166/624
-
-
-
- 165
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- plus accusés que ceux des courants électriques
- i1.
- ' Ai-‘-v-,..? ' \;>vi
- ,>: : :^v WïjNJïNN':
- '5 “ifjU <•• „ “ , ’z.^2 ~ -
- n?
- .NJ
- - v V- \ // //•...; ,i .'v.V . :y~: / •'•• •• .: -,
- -N-
- -r' ' <v34y>v -v: •/: : ••
- ; -. . N. —jXJ-, • y - >;' • '
- ÀV^^'v 4''' ' v-.V-'.".*'
- •' 4' '’prv- '» V'Y; -.v//.,;/• ;>y S
- ' 0 J. >'' • \Y<v- •:'• '
- • '' 1 •' , '. •“• '. ' ‘ -A * j-:\ '-?>• 'J- .,•••
- FIG. 3 />/.«. — FANTOME DU MÊME SYSTEME. COURANTS DE SENS
- CONTRAIRES
- (bobine sans noyau de fer). Le champ magnétique
- FIG. 3. — FANTOME DE .DEUX ÉLECTRO-AIMANTS PERPENDICULAIRES
- fait, d’abord par la grandeur comparative des fantômes et aussi en éloignant progressivement
- FIG-. 4. — FANTOME DE DEUX ÉLECTROS A DEUX HELICES, SUPERPOSÉS EN CROIX
- la lame de verre sur laquelle on les produit. Le
- FIG. 5 — FANTOME DE DEUX ÉLECTROS PAR ALLELES A DEUX HÉLICES, COURANTS DE MÊME SK> S
- ENTRE EUX
- des premiers s’étend-très loin. On peut vérifier le
- pas plus de 5oo kilog., tandis que c’est par milliers de kilogrammes qu’il faut compter la rorce portative des
- spectre y est très visible, même lorsque la plaque
- électro-aimants tels que celui de Pouillet. Nicklès en a'fait construire qui portaient 4,000 et 5,000 kilog. (V. Nicklès : les électro-aimants, p. 111).
- p.165 - vue 167/624
-
-
-
- 166
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de verre est à o,o5 m. au-dessus de la bobine, le
- FIG. 5 bis. *— FANTOME DU MÊME SYSTÈME. COURANTS DE SENS CONTRAIRES
- [FIG. 6. — FANTOME DE DEUX ÉLECTROS A DOUBLE HÉLICE PERPENDICULAIRES, COURANTS DE MÊME SENS
- courant qui circule dans le fil inducteur étant
- fourni seulement par deux éléments au bichromate. Les lignes de force électro-magnétiques jouissent d’ailleurs des mêmes propriétés que les lignes de force dynamiques ou magnétiques.
- Classification des électro-aimants. — On^ ne connaissait, avant i85o, que deux espèces d’électro-aimants : le barreau droit, premier en date,
- ":V\V^.\VvsK 1 vr: :i: '•' ’
- Sfe : y- C-
- : V-V
- <>'• V • . i •:» • \ - v. .>v; ïSmA'ï • ••
- FIG. 6 bis. — FANTOME DU MÊME SYSTÈME, COURANTS DE SENS CONTRAIRES
- tel qu'il est sorti des mains d’Arago, en 1820, et le fer à cheval ou électro-aimant bifurqué. De i85oà i852, Nicklès, le savant et sympathique professeur de la faculté des sciences de Nancy, fit connaître trois types nouveaux : les électroaimants circulaires, les paracirculaires et les frf-furqués, dont les deux premiers, se distinguant par des propriétés particulières, ne tardèrent pas à recevoir des applications.
- Nicklès, après avoir entrevu un grand nombre d’autres combinaisons électro-magnétiques, et fait exécuter plusieurs d’entre elles, crut devoir
- p.166 - vue 168/624
-
-
-
- FIG 8. — FANTOME DE DEUX ÉLECTROS, AXES EN LIGNE DROITE, AU CONTACT, COUR. DE MÊME SENS
- FIG. 8 bis. —- COUR. DE SENS CONTRAIRE
- n
- h
- p.167 - vue 169/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 168
- les classer, en fondant sa nomenclature sur les principes de la méthode naturelle. Il les divisa en familles, subdivisa celles-ci en genres, en espèces ; en variétés ('). Les deux grandes classes comprennent les électro-aimants à branches et les électro-aimants à disques. La première se divise en électro-aimant droit et en électro-aimants recourbés, se subdivisant eux-mêmes en familles composées d’électro-aimants à 2, 3 etc. branches.
- Les électro-aimants à disques se divisent en électro-aimants paracirculaires et en électroaimants circulaires. Chacune de ces divisions comprend plusieurs familles d’après le nombre des disques qui composent les électros. A leur tour, ces familles donnent lieu à des espèces et à des variétés.
- Nous n’avons pas l'intention d’examiner les fantômes de. toutes ces variétés d'électro-aimants, nous ne parlerons que des plus importantes : L’électro-aimant droit, le bifurqué, le para-circulaire et le circulaire, puis des dérivés comme l’êlectro-aimant boiteux, le tubulaire etc., mais, avant, nous allons dire quelques mots des :
- Fantômes de plusieurs électro-aimants
- Parmi les combinaisons nombreuses de plusieurs électro-aimants pris 2 à 2, 3 à 3, etc., nous distinguerons les suivantes :
- A. — Fantômes de deux électro aimants :
- a) dont les axes sont dans le prolongement l’un de l’autre au contact; courants de même sens, figure 7 ;
- dont les axes sont dans le prolongement l’un de l’autre au contact; courants de sens contraire, figure 7 bis;
- dont les axes sont dans le prolongement l’un de l’autre à distance; courants de même sens, figure 8 ;
- dont les axes sont dans le prolongement l’un de l’autre à distance; courants de sens contraire, figure 8 bis.
- b) dont les axes sont parallèles au contact; courants de même sens, figure 1 ;
- dont les axes sont parallèles au contact ; de sens contraire, figure 1 bis;
- dont les axes sont parallèles à distance; courants de même sens, figure 2 ;
- dont les axes sont parallèles à distance; courants de sens contraire, figure 2 bis.
- <•) dont les axes sont perpendiculaires entre eux, figure 3.
- Les fantômes de ce cas sont semblables à ceux que présentent deux aimants dans les positions correspondantes; seulement, cette similitude est inverse, c’est-à-dire que les lignes de force de deux électro-aimants dont les courants sont de même sens, ressemblent à celui de deux aimants de pôles contraires et vice versa.
- Lorsque les deux électro-aimants sont munis chacun de deux hélices extrêmes et placés en croix l’un sur l’autre, on a la figure 4.
- Si ces deux électro-aimants Sont parallèles ôt de même sens, la figure 5 en Représente le fantôme, quand les courants sont de même sens, et c’est la figure 5 bis, quand les courants sont de sens opposés. t
- Les deux mêmes électros à deux hélices étant placés perpendiculairement l’un à l’autre, donnent les fantômes figures 6 et 6 bis, suivant le sens des courants qui les traversent.
- Si, dans les combinaisons de deux électroaimants, on faisait intervenir leurs positions obliques, le nombre des effets serait plus considérable.
- Les remarques ci-dessus s’appliquent au cas de quatre électro-aimants.
- B. — Fantômes de trois ou de quatre électroaimants
- Les combinaisons sont analogues aux précédentes. Dans le cas particulier où ces électros ont leurs axes sur une même droite (les courants étant de même sens ou de sens opposés, les hélices au contact ou à distance), leurs fantômes sont analogues à ceux d’un électro-aimant chaussé de trois ou de quatre hélices.
- Les figures 9 et 9 bis sont des exemples des dispositions qu’on peut donner aux électros ; dans la première, les courants sont de même sens, et dans la seconde, de sens contraires.
- (>) Nicklès. Les électro-aimants et l'adhérence magnétique. 1 vol. in-8 avec 5 planches hors texte (1860).
- G. Decharme.
- p.168 - vue 170/624
-
-
-
- WÊÊÈl
- / •:, - ::< \r -y>,, IfZiU f îk
- fepsæ&âê
- •> - i / >m - :i j ' , I • ( • r-/ VV;-‘ \ ^>* *-^ w''‘^‘*,’r^î: . ••. .'V'••’• „t ••'•
- ' ’ • . •* • 1 1 [ J O'-*.','* >v. .«i . .»*•% •„• •
- ^v;ï£f:V .: :. :< ''"ï
- J•;- ;-V •' / • • •'i. . • yf \ • •.:
- — - - •“-• „—r /• .*, * . ,-* ' * .' /*j. • * « ? • . ^
- ww 1 “* T** u f' • > • * *“ . ' * » • " <
- \£ » h •> * * V'-V- ' \i* \ . VPi' •ti*’ * V ’ ♦--* • V ' *s - * 7
- -itv
- N^-V'
- ;rv'"‘'. ;J,/.v.-> • . " > vv
- FIG. g. — FANTOME DE TROIS ELECTRO-AIMANTS DE MEME SENS FIG. 9 />/.?. — COURANTS DE SENS CONTRAIRE
- p.169 - vue 171/624
-
-
-
- 17°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Fluorescence des composés du bismuth soumis à.
- l’effluve électrique dans le vide,! par M. Lecoq
- de Boisbaudran (‘).
- i° Le sulfate de bismuth seul (préalablement chauffé au rouge sombre) ne fluoresce pas dans le vide.
- 2° Une très petite quantité de sulfate de bismuth communique au sulfate de chaux la propriété d’émettre une fort belle fluorescence d’un rouge orangé. En augmentant graduellement la proportion de bismuth, on voit la fluorescence atteindre un maximum d’éclat, puis s’affaiblir et enfin s’éteindre, alors que la quantité de bismuth est encore assez minime. Au spectroscope, la lumière se concentre sur une bande qui commence, très nébuleuse, vers >. — 673, a déjà une intensité assez notable à 666 et atteint son maximum d’éclat vers 614. La bande s’affaiblit sensiblement à partir d’environ 595, possède encore un éclairage assez notable à 585 et s’éteint vaguement vers 578. Le milieu apparent de l’ensemble est situé vers 618 (1 2),
- Du carbonate de chaux bismuthifère ne m’a donné, après forte calcination, qu’une fluorescence violette peu différente de celle qu’on obtient avec CaO exempt de bismuth.
- 3° Avec le sulfate de strontiane bismuthifère, la fluorescence est encore plus brillante qu’avec CaOSO3 + Bi; sa teinte est orangée. Le spectre consiste en une bande qui commence, très nébuleuse, vers 664, possède déjà une intensité notable à 653 et passe par son maximum d’éclat vers 598. La bande commence à s’affaiblir sensiblement vers 579; elle est cependant encore assez notablement lumineuse à 570 et s’éteint très vaguement vers 567. Le milieu apparent de l’ensemble est placé vers 609 ou 610. De même que pour le
- (1) Note présentée à l’Académie des Sciences le 11 octobre 188G.
- (2) Les positions des diverses parties de telles bandes ne
- peuvent pas être exactement déterminées, car elles varient avec l'intensité de la lumière. Les bords des bandes se déplacent surtout d’une façon notable, mais les maxima d’éclairage ne changent pas beaucoup de place.
- CaOSO3, si l’on augmente la proportion du bismuth contenu dans le Sr O S O3, on voit bientôt la fluorescence passer par un maximum, puis s’affaiblir et s’éteindre.
- Du carbonate de strontiane bismuthifère ne m'a donné, après forte calcination, qu’une fluorescence bleue, peu différente de celle obtenue sans bismuth.
- 40 Le sulfate de baryte seul ne donne rien; mais, quand il contient une faible quantité de bismuth, il produit une très belle fluorescence d’un rouge moins orangé que celui du sulfate de chaux bismuthifère. On voit au spectroscope une bande qui commence, irès nébuleuse, vers 654, est déjà notablement éclairée à 648 et possède son maximum d'éclat vers 622. La bande s’affaiblit assez notablement vers 591 011592 et se termine vaguement vers 58q ou 585. La proportion de bismuth étant successivement augmentée, la fluorescence passe par un maximum, puis diminue et s’éteint.
- Du BaOCO2 bismuthifère ne m’a rien donné après forte calcination.
- 5° Le sulfate de magnésie contenant un peu de bismuth produit une fluorescence d’un rouge encore moins orangé que celui de BaOSO3 + Bi. Cette fluorescence, quoique d’un aspect magnifique, ne semble pas cependant pouvoir acquérir autant d’éclat que celles des sulfates bismuthi-fères de Ca, Ba et surtout Sr; elle se tésout au spectroscope en une bande qui commence, très nébuleuse, vers 675 ou 676, possède déjà une intensité très notable à 670 et atteint son maximum de lumière vers 63a ou 633. La bande est encore notablement éclairée à 598 et s’éteint vaguement vers 586. Le milieu apparent de l’ensemble se trouve vers 628.
- Du carbonate de magnésie bismuthifère ne m’a rien donné après forte calcination.
- 6° Je n’ai obtenu que peu ou point de fluorescence avec les mélanges suivants :
- ZnOSOs-(- suif, de bismuth. \
- CdOSO3 + » ( préalablement portés au
- PbOSOH- » 1 rouge sombre.
- ZnO + Bi2Os, CdO + »
- MgO »
- fortement calcinés au chalumeau.
- Les bandes fluorescentes des composés du bismuth étant relativement assez peu larges, permettent très bien de caractériser ce métal ; c’est un
- p.170 - vue 172/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- >7'
- procédé plus sensible que celui de l’étincelle d’induction éclatant à la surface d’une solution chlorhydrique.
- A l’occasion de la présente étude, j’ai reconnu l’existence de traces de bismuth dans nombre de produits chimiques et de réactifs de laboratoire dont plusieurs étaient réputés purs.
- Recherches expérimentales sur l’influence du
- magnétisme sur la polarisation dans les diélectriques (2° note) ; par Edmond van Aubel (').
- Au mois de novembre dernier, j’ai eu l’honneur d’envoyer à l’Académie une note sur l’influence du magnétisme sur la polarisation dans les diélectriques (21.
- Le résultat de mes expériences, en contradiction avec la théorie que Rowland avait donnée du phénomène de Hall, était établi par deux méthodes différentes, en opérant sur des diélectriques de pouvoirs magnétiques spécifiques et de constantes diélectriques très variables.
- Le champ magnétique employé était fourni par un électro-aimant de Ruhmkorff, grand modèle, parcouru par le courant d’une machine Siemens activée par un moteur à gaz du système Otto.
- Dans ce premier travail, j’ai indiqué (3) une cause d’erreur dont il fallait tenir compte dans les expériences : l’électricité libre accumulée sur les spirales de l’électro-aimant par suite de la grande intensité du courant électrique qui le traverse. J’ai fait connaître (•* *), en outre, comment, en se servant d’un électro-aimant construit spécialement, on pourrait éliminer complètement le champ électrique qui gênait dans les expériences, tout en conservant un champ magnétique intense.
- C’est le résultat de ces nouvelles expériences que je me propose de communiquer aujourd’hui à l’Académie.
- L’électro-aimant que j’ai employé (3) était ana-
- (D Bulletin de l’Académie royale des Sciences de Belgique, N° 8, 188G.
- (-) Voir pour cette note, La Lumière Electrique, t. XIX, p. 72.
- (3) Voir La Lumière Electrique, loc. cit.
- (*) Voir La Lumière Électrique, loc. cit.
- (t>) Cet électro-aimant a été construit, pour nos expériences, par M. Feldhausen, mécanicien de l’Ecole polytechnique d’Aix-la-Chapelle
- *
- logue à celui de Ruhmkorff. 11 était formé de deux bobines ayant chacune 20 centimètres de long et 16 de diamètre, dans lesquelles on pouvait introduire, soit deux cylindres de cuivre ayant chacun 3i centimètres de long et 8 de diamètre, soit deux cylindres de fer ayant exactement les mêmes dimensions. Le reste de la construction est absolument identique à celle de l’électro-ai-mant de Ruhmkorff grand modèle.
- La méthode employée dans les expériences pour étudier la polarisation du diélectrique est celle que nous avons développée dans les pages 7 et suivantes de notre premier travail.
- L’intensité du courant qui excitait l’électro-aimant, mesuré à l’électrodynamomètre de Siemens, a été trouvée variant entre 20 et 25 ampères suivant les conditions de marche du moteur.
- Voici quelques-uns des résultats que nous avons obtenus, qui suffiront pour montrer comment les expériences ont été faites, mais nous avons opéré avec tous les diélectriques dont nous avons parlé dans notre première note.
- Lundi 26 juillet 1886.— Plaques parallèles aux lignes de force du champ magnétique.
- 1. Diélectrique interposé : Verre.
- Plaques chargées avec un élément Grove.
- On place les cylindres
- de fer de cuivre
- dans les bobines dans les bobines
- Position de la lemniscate \
- avant que le courant passe 5 dans les bobines. ) 28.1 28
- Position de la lemniscate j
- lorsque le courant passe > dans les bobines. ; 29.32 29.26
- Différences ou action des 1 I . 26
- bobines. 1.22
- 2. Diélectrique interposé : Soufre.
- Plaques chargées avec tin élément Grave.
- On place les cylindres
- de fer de cuivre
- dans les bobines dans les bobines
- Position de la lemniscate n» 1. 27.8 27.8
- Position de la lemniscate n" 2. 29.17 29.09
- Différences.... 1.37 1,29
- Sensibilité de /Position initiale de la lemniscate, j l’électromètre) la bouteille de Leyde de l’élec- [21.9
- pendant les j tromètre étant chargée............ )
- expériences. (1 pile Grove donne................. 28.15
- Mardi 27 juillet 1886.— Plaques normales aux lignes de force du champ magnétique.
- 1 Diélectrique interposé : Parffine.
- p.171 - vue 173/624
-
-
-
- !73
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Plaques chargées avec un élément Grove.
- On place les cylindres
- de fer de cuivre
- Position de la lemniscate n° 1. 27.2 27.2
- Position de la lemniscate nn 2. 28.55 28.5
- Différences 1.35 1.3
- 2. Diélectrique interposé : Gomme laque.
- Plaques chargées avec un élément Grove.
- On place les cylindres
- de fer de cuivre
- Position de la lemniscate n* 1. 26.3 26.35
- Position de la lemniscate n* 2. 27.f>5 27.75
- Différences, 1.35 I .40
- 3. Diélectrique interposé : Verre.
- Plaques chargées avec un élément Grove.
- On place les cylindres
- de fer de cuivre
- Position de la lemniscate n° 1. 27 27.1
- Position de la lemniscate n° 2. 28. o5 28.06
- Différences 1 .o5 0.96
- Sensibilité de Pélectro- ; Position initiale de la
- mètre pendant les ex- ! lemniscate................ 20.3
- périences. ( i ' pile de Grove donne... 26
- Enfin nous avons encore fait une expérience en supprimant complètement les cylindres métalliques, et la déviation de la lemniscate, sous l’action du courant qui parcourt les bobines, est restée la même, comme l’indique le tableau suivant :
- Plaques normales aux lignes de force magnétiques et chargées avec un élément Grove.
- Diélectrique interposé : Verre.
- Aucun cylin- Les cylindres dre métallique de cuivre sont dans placés dans
- les bobines les bobines
- Position de la lemniscate n° 1. 27.20 27
- Position de la lemniscate n° 2. , 28.37 2S.19
- Différences........ 1.17 1.19
- Il résulte de mes expériences que, pour les divers diélectriques employés, la déviation de la lemniscate, sous l’action du courant qui traverse les bobines, reste la même, soit que l’on ne place aucun cylindre métallique dans les bobines, soit que l’on y introduise les cylindres de cuivre ou les cylindres de fer.
- Le magnétisme n’a donc aucune influence sur polarisation dans les diélectriques; les déviations observées de lemniscate sont dues au champ électrique de l’électro-aimant. Le phénomène de Hall n’existe pas dans les corps isolants et n’est
- pas aussi général que la rotation électromagnétique du plan de polarisation de la lumière, comme la théorie de Rowland l’indique.
- Il reste encore d’autres points de la théorie de Rowland susceptibles de vérification expérimentale et que nous examinerons dans d’autres travaux.
- Depuis que j’ai fait connaître à l’Académie les résultats de mes premières recherches, deux mémoires ont paru sur la question dont je m’étais occupé :
- L’un, de M. Palaz (’), entrepris au laboratoire de physique de l’Ecole polytechnique de Zurich, l’autre de M. A. S. Kimball (2).
- Ces deux physiciens ont suivi des méthodes expérimentales différentes de la mienne.
- M. Palaz a opéré sur les diélectriques suivants: la paraffine, l’ébonite, la colophane, le soufre et n'a pu constater aucune influence du magnétisme. Il ne signale pas, comme cause d’erreur dans les expériences, l’existence du champ électrique de l’électro-aimant dont nous avons parlé dans nos travaux.
- Quant au travail de M. Kimball, il conduit à une conclusion différente de la nôtre et de celle de M. Palaz, mais l’auteur dit en terminant son mémoire :
- « It is very difficult insuch an investigation to prove the absence of error. It would also seem to be nearly as difficult to imagine a source of error tvhich... etc. »; et cette source d’erreur, que M. Kimball n’a pas examinée, est précisément ce champ électrique dont nous nous sommes occupé dans nos expériences.
- Un mot encore. L’électro-aimant, que nous avons décrit plus haut, peut servir, d’une façon constante, dans les expériences de physique, chaque fois qu’il sera nécessaire de s’assurer si les phénomènes observés avec les électro-aimants ordinaires sont bien dus au magnétisme, et non au champ électrique ou à la chaleur du courant qui traverse les bobines.
- C’est ainsi que nous nous proposons de l’em-
- A. Palaz. Recherches expérimentales sur la capacité inductive spécifique de quelques diélectriques. Thèse de doctorat présentée à la Faculté de philosophie (section des sciences) de l’Université de Zurich. Lausanne 1886.
- (2) Proceedings of the American Academy of ai'ts and sciences. New sériés, vol. XIII, part. I, May to October i885, p. ig3.
- p.172 - vue 174/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ i73
- ployer pour étudier l’action du magnétisme sur les lignes isothermes dans une plaque de bismuth, expérience qui serait sujette à des erreurs, si l’on se servait de l’électro-airnant de Ruhmkorff ordi-: naire.
- Le téléphone comme récepteur dans la télégraphie militaire, par le capitaine P. Cardew.
- L’auteur a inventé, il y a environ 5 ans, un système de télégraphie, basé sur l’emploi des courants vibratoires, et en se servant du téléphone comme récepteur; ce système a été depuis employé avec succès dans plusieurs campagnes.
- Le général-major Webber a fait allusion à ce système dans son travail : «Le Télégraphe à l’expédition du Nil », lu devant la société des ingénieurs des télégraphes et des électriciens de Londres, mais comme une description détaillée ne rentrait pas dans Je cadre de son travail, il n’a fait que mentionner le système en peu de mots, ce qui peut-être a pu induire en erreur, l’auteur ayant comparé ce vibrateur à celui d’Elisha Gray.
- Nous avons en réalité introduit dans le service un système de télégraphie, qui, il est vrai, renferme un vibrateur, mais ni le système, ni le vibrateur ne sont basés sur le même principe que les appareils d’Elisha Gray, cfe dernier, comme on le sait, emploie des transmetteurs et des récepteurs dont chacun est limité à une seule note, l’objet en vue étant la transmission simultanée d’un certain nombre de signaux indépendants par le même fil, tandis que dans notre système, nous avons cherché à employer le téléphone comme récepteur qui naturellement, répond à n’importe quelle note.
- Le système que j’ai l’intention de décrire, a été tenu secret jusqu’ici, mais, comme un système quelque peu semblable a été appliqué pour établir des communications avec un train en mouvement, et comme il est bien connu des fabricants d’appareils, nous n’avons pas eu de difficultés à obtenir la permission dé le décrire, ainsi que les essais qui en ont été faits.
- Le meilleur moyen de faire comprendre le système est de donner un aperçu des modifications successives qu’il a subies.
- Peu après que nous eûmes à notre disposition à Chatham un téléphone bien construit, l’idée de
- l’employer comme récepteur, pour des signaux télégraphiques basés sur l’alphabet ordinaire de Morse, frappa le major Armstrong qui était alors chargé de la direction de l’école des applications électriques. Il s’agissait de l’employer dans la télégraphie de campagne, où l’induction provenant de fils parallèles n’est pas à craindre, et où l’extrême sensibilité de l’instrument lui permettrait peut-être de fonctionner, malgré les défauts d’isolation, les joints mal faits, les mauvaises terres, etc.
- Les premières expériences faites pour réaliser cette idée firent reconnaître qu’il y avait des difficultés de lecture dues au fait que les clics du téléphone correspondant à l’ouverture ou à la fermeture du circuit sont presque identiques; il était par suite possible de lire les signaux renversés.
- Néanmoins, il semblait probable que parla pratique, il serait possible d’obvier à ce défaut, et on passa de suite à la détermination de la longueur de fil nu, posé sur le sol sans aucune isolation, au travers de laquelle il était encore possible d’appliquer cette méthode. C’est aussi à ce moment que quelques expériences furent faites avec des sounders à vibrations, envoyés pour l’essai par M. Theiler. Ceux-ci consistaient en des électroaimants ordinaires, dont l’armature était reliée à un ressort de maillechort fixée aux deux extrémités, et muni d’une vis de contact arrangée de telle sorte que, lorsque l’armature est attirée, le circuit des bobines est rompu ; c’est la même disposition que celle des sonneries trembleuses, mais l’appareil était construit de manière à donner une note musicale. Ils étaient destinés à être employés comme des sounders ordinaires, mais en réalité il y avait confusion de signaux, si plus de deux de ces appareils étaient en circuit.
- Ce qui suit est un extrait du .rapport adressé par l’auteur au comité des ingénieurs royaux (corps du génie anglais) au sujet des expériences faites avec ce fil nu.
- « Rapport sur la transmission des signaux au moyen du téléphone avec une ligne formée de i.5 milles de fil nu posé sur le sol. — Ecole du génie militaire, avril 1881.
- « Le fil consiste en i o milles du n° 16 de la jauge de Birmingham, en fer galvanisé, et en 5 milles de fil de cuivre n° 16. Cette combinaison a le désavantage d’engendrer un courant continu dans la ligne, provenant des contacts à la terre des deux
- p.173 - vue 175/624
-
-
-
- 174
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fils, et tendant à détruire le fil de fer ; mais comme la ligne ne devait servir que pendant peu de temps, ce défaut n’a pas d’importance.
- « Nous avons obtenu la permission de l’administration du chemin de fer, Londres-Chatham-Douvres, de poser le fil à côté de la voie. Par suite, la ligne formait une boucle s’étendant depuis une petite distance de la station de New-Brompton à celle de Newington et retour de l’autre côté de la voie.
- « Pour mettre le fil à l’abri de toute atteinte, il était placé en plusieurs endroits sur la haie bordant la voie ferrée.
- « La surface du sol, était en général, remuée depuis peu et le sol relativement très conducteur. Plus de la moitié du fil était ainsi posée dans les haies.
- LIGNE
- .DESCENDANTE
- LIGNE MONTANTE
- FIG. (
- « Aux croissements des voies, le fil était tendu sur un poteau de chaque côté.
- « Pour la commodité, une des extr émités du fil se trouvait à l’Ecole des ingénieurs royaux, ce qui exigeait l’emploi de supports ; comme ceux-ci portaient d’autres lignes en activité, on introduisait aussi des signaux parasites d’induction, en sorte que nous avions à parer aux difficultés suivantes:
- « i. Mauvaise isolation ;
- « 2. Courant continu provenant des métaux différents et des terres employées ;
- « 3. Trouble provenant des effets d’induction.
- « La résistance de la ligne n’a jamais été obtenue exactement, ce qui était impossible dans ces conditions, mais elle doit avoir été voisine de 3oo ohms, tandis que les essais d’isolation faits à -l’Ecole, ont donné plusieurs fois une résistance inférieure à 3oo ohms qui, naturellement, inclut une partie de la résistance de la ligne, en sorte que la véritable résistance d’isolation doit avoir été très faible.
- « La première intention était d’employer les téléphones comme récepteurs Morse, avec une clef ordinaire; les communications étant établies comme l’indique la figure i.
- « Cet essai fut exécuté avec une batterie de io éléments Leclanché à chaque extrémité.
- « A l’École, dans un local tranquille, il n’y avait aucune difficulté, dans l’auditionjdes signaux, mais il était cependant nécessaire de placer l’oreille très près de l’appareil. A l’autre station, il y avait quelque difficulté d’audition, lors du premier essai, à cause d’un fort vent, produisant un bruit continuel dans le téléphone. Pour y parer, nous avons essayé d’employer un sounder Theiler, placé comme l’indique la figure 2, envoyant ainsi un courant vibratoire dans la ligne.
- « Cet essai a réussi complètement ; la note pro-
- LIGNE
- MONTANTE
- duite était aisément perçue et parfaitement distincte des signaux d’induction et des bruits dûs aux courants terrestres.
- « Nous avons échangé des dépêches pendant plusieurs jours par cette méthode, sans aucune difficulté : ce qui démontre qu’il est possible de télégraphier avec un fil nu, posé sur le sol, (et cela aussi rapidement qu’un câble), fil que l’on pourra ensuite fixer sur des poteaux, et isoler lorsque les circonstances le permettront.
- « Un autre avantage de l’emploi du téléphone, est qu’il n’y a jamais besoin de régler les récepteurs, ce qui élimine une cause fréquente de retards.
- « Pour des lignes isolées d’après la méthode ordinaire, il suffit de batteries très faibles, et il est possible alors, d’employer les téléphones à la manière ordinaire, ce qui peut être très utile en permettant la communication personnelle des ordres par le commandant ou son état-major.
- « Une autre mode de connexion du sounder
- p.174 - vue 176/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 175
- Theiler est représenté par la figure 3 ; cet arrangement est préférable au premier pour les raisons suivantes :
- « i° Le courant traversant le sounder n’est plus influencé pratiquement par une variation de la résistance de la ligne ;
- « 20 Dans le cas où un mauvais contact aurait lieu à la clef, la continuité de la ligne ne serait pas rompue, puisqu’elle passe dans ce cas par les bobines du sounder ;
- c 3° 11 suffit d’employer un nombre moindre d’éléments de pile (4 éléments Leclanché sont suffisants pour une ligne ordinaire).
- « La note engendrée par le sounder Theiler dans le téléphone est au moins aussi distincte que le bruit produit par un sounder ordinaire dans les circonstances habituelles. ,
- « Lorsqu’on a affaire à u n fil nu, fixé sur le sol
- THEILER
- FIG. 3
- le bruit est naturellement plus faible, mais cependant assez distinct, si l’on tient l’appareil à l’oreille.
- « Il est facile de construire un appareil simple, maintenant le téléphone dans la position voulue, permettant ainsi l’usage libre des mains ; on peut alors employer avantageusement deux téléphones.
- « D’après les résultats obtenus avec le fil nu, nous pouvons recommander avec confiance pour le service de campagne, l’emploi de la combinaison d’un sounder Theiler et d’un téléphone en place du sounder ordinaire ; cette combinaison possède les avantages suivants :
- « i° Elle permet de télégraphier, comme l’expérience le démontre, à travers une longueur considérable de fil nu ;
- « 20 Le récepteur n’exige aucun ajustage, correspondant aux diverses conditions de la ligne ou de la position des diverses stations ;
- « 3° Cette combinaison permet de réduire d’au moins un quart la puissance de la pile nécessaire actuellement ;
- « 40 La continuité de la ligne est assurée, indépendamment des contacts des clefs;5
- « 5° Elle permet de télégraphier malgré de mauvaises mises à la terre, soit même avec les sols parfaitement secs ;
- « 6° Il est plus facile pour des télégraphistes inexpérimentés de lire les signaux au téléphone, dans le cas d’un son musical. »
- Des expériences avec ce système furent faites immédiatement après, à Aldershot, par le corps
- LIGNE
- MONTANTE
- FIG. 4
- des télégraphistes, dont le commandant, le colonel (alors major) Hamilton R. E. fit un rapport favorable, dont nous extradons le passage suivant :
- « Nous devons ajouter que l’on a essayé de monter la ligne sur des poteaux, pendant que celle-ci, préalablement posée sur le sol, était en activité, et cela sans que cette opération gênât en rien la transmission. Il s’ensuit qu’il est possible à un corps de poser une ligne de simple fil nu, à mesure qu’il s’avance, celle-ci étant complétée ensuite et les communications ayant lieu dès la pose de la ligne. »
- Un essai plus étendu de ce système fut alors
- p.175 - vue 177/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 176
- approuvé; mais, par malheur, pour éviter les dépenses, on proposa de convertir l’ancien type de sounder de campagne en Theiler ou sounder vibrant. Ces instruments étaient pour la plupart en mauvais état, ce qui empêchait, dans quelques cas, de les ajuster comme vibrateurs, toutes les parties de l’appareil, excepté le ressort, devant être, dans ce cas, solidement fixées.
- Quelques-uns de ces appareils transformés et des téléphones furent employés dans la première expédition d’Égypte, en 1882;. ce système a servi exclusivement à l’envoi des dépêches, du champ de bataille de Tel-el-Kébir ; de 8h 3om du matin à 6 heures du soir, 1 15 dépêches de 3o mots en moyenne ont été enregistrées , un certain nombre d’autres n’ayant pas laissé de traces.
- Un nouveau type de vibrateur a cependant été considéré comme nécessaire : c’est le type indiqué figure 4. Comme le bruit produit par le téléphone et le vibrateur à la station d’expédition est quelquefois nuisible, il a été réduit au minimum dans cet instrument, en rendant l’armature très légère, et en employant une petite clef placée à côté du manipulateur et qui, lorsqu’elle est abaissée par un doigt, met le téléphone en court circuit.
- On a trouvé utile dé déterminer, si possible, la distance limite avec laquelle ce système est encore applicable, avec une ligne aérienne isolée des autres fils. Comme on n’a pu réaliser ces conditions en Angleterre, le Gouvernement des Indes fut engagé à faire cette expérience.
- Sans entrer dans tous les détails, nous dirons seulement que. dans un cas, la distance était de 375 milles, avec une pile de 3o éléments Minotto, réduits successivement à 4.
- Dans le cas de lignes parallèles, en activité simultanément, il est facile de distinguer les signaux musicaux des bruits prodits par l’induction.
- Ces essais prouvent qu’avec des lignes aériennes isolées, il est possible d’opérer avec des longueurs, considérables, sans translation.
- En 1883, quelques expériences avec ce système ont été faites sur des lignes du Post-Office.
- Nous citerons quelques-unes des expérience les plus typiques, d’après le rapport fait à cette occasion.
- Première expérience. — New-Cross-Chatham (3omilles); on télégraphie aisémentavec 1 élément;
- avec 6 éléments on obtient de très bons signaux
- Deuxième expérience. — New-Cross, Bristol (i23 milles sur poteaux et 8 milles souterrains). Chatham, Bristol ( 158 milles sur poteaux et 10 souterrains; fils sur les mêmes poteaux); travail difficile avec 60 éléments; les appareils ordinaires marchent avec 3o éléments.
- Les courants vibratoires sont détruits par l’induction, spécialement dans les parties souterraines, à travers Londres.
- Quatrième expérience. — Deux fils parallèles, entre New-Cross et Chatham, munis d’appareils imprimants ordinaires, et reliés aussi par deux vibrateurs et des condensateurs, comme l’indique le diagramme.
- Cette expérience a été faite en vue de réaliser notre idée d’un circuit avec courants vibratoires, superposé au système ordinaire en activité, et l’expérience a été satisfaisante, les trois circuits fonctionnant d’une manière indépendante. Les signaux étaient perceptibles avec 2 éléments et très distincts avec 10, pour les vibrateurs, tandis que les Morses en exigeaient 3o.
- En place des condensateurs, nous avons em-. ployé sans inconvénient, soit un paratonnerre ordinaire (de télégraphie), soit une résistance de 10000 ohms.
- Cinquième expérience. — New-Cross, Chatham. Des vibrateurs et des récepteurs Morse étaient reliés à chaque extrémité de l’un des fils, les vibrateurs étant séparés des fils de ligne par des condensateurs.
- Lorsque de Chatham on transmettait avec les deux systèmes (des dépêches différentes, naturellement), il était possible de recevoir à New-Cross, tandis que, lorsque Chatham transmettait avec son vibrateur, et qu’en même temps New-Cross transmettait avec le Morse, les signaux devenaient confus et il n’était plus possible de communiquer.
- En nous rapportant à ces expériences, nous avons fait la remarque suivante : « Il y a lieu de considérer si la méthode employée avec succès dans l’expérience 4 ne pourrait pas être réaiisée utilement dans la télégraphie puolique.
- « Cette méthode peut être perfectionnée de beaucoup, par l’emploi d’électro-aimants, placés dans le circuit Morse ; on peut ainsi atténuer telle-
- p.176 - vue 178/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL ÉLECTRICITÉ
- \y7
- ment le bruit provenant des signaux Morses, dans le téléphone, que toute confusion avec les signaux vibratoires devient impossible. »
- Immédiatement après, nous avons essayé la disposition indiquée dans l’expérience 5, mais en ajoutant un électro-aimant de grande capacité, à chaque extrémité de la ligne, placé entre les appareils Morse et les vibrateurs. Dans ce cas, le système fonctionne parfaitement bien.
- Cette méthode a été appliquée depuis entre New-Cross et Chatham, avec succès, quoique les conditions de la ligne fussent déplorables, et telles, qu’on ne pouvait monter le Morse en duplex.
- Par ce système, on peut donc établir deux circuits indépendants sur une seule ligne, avec des appareils simples, et sans aucune disposition
- LIGNE
- SÉPARATEUR
- ENCREUR MORSE
- V1BRATEUR
- FIG. 5
- d’équilibrage de la ligne ou d’ajustage des appareils.
- Pour simplifier les communications en vue des applications en campagne, nous avons réuni dans une même boîte les condensateurs de i/3 M, F. et des électros ; chaque boîte porte 3 bornes marquées M L et V ; la bobine de l’électro est reliée à M et L et le condensateur à L et V.
- Ces boîtes, dont les dimensions sont de g X 4 X 3 pouces sont remplies de parafine blanche ; les noyaux de fer des électros sont fermés, formant un circuit magnétique complet. Ces boîtes portent le nom de « séparateurs » (voir fîg. 5)
- Les instruction pour l’emploi de ces appareils sont très simples ; il suffit de relier le Morse à M, la ligne à L et le vibrateur à V. Quelques-unes de ces boîtes furent montées en grande hâte, et ont servi aux expéditions du Becbuana et de Souakim.
- Malheureusement, un travail pressé, et une louable répugnance à essayer dans le service des
- appareils nouveaux, firent laisser de côté ces derniers ; mais nous ne doutons pas de leur aptitude au service. Il est évident, que ce système de séparateurs est pratiquement le même que le système van Rysselberghe, mais il a été combiné d’une manière tout à fait indépendante, et le fait qu’il peut etre employé avec succès avec les faibles courants des appareils téléphoniques, prouve à l’évidence, qu’il doit fonctionner avec les courants, beaucoup plus puissants des vibrateurs.
- Tout à fait récemment, a paru dans les jour-
- UGNE
- naux une description d’un système semblable, imaginé par Edison, et marqué au coin de son ingéniosité ordinaire.
- Quoique les séparateurs n’aient pas été employés dans le Béchuana, ni en Egypte, les vibrateurs ont été très utiles, notamment dans un cas en Egypte, où ils ont fonctionné pendant 6 semaines, avec un fil nu posé sur le sol sur une distance de 23,5 milles, de Kaibar à Abu-Fatmeh.
- Cette distance est plus grande que celle essayée en Angleterre, soit de Chatamà Faversham, mais cependant le cas était en réalité plus favorable, parce que le sol au Soudan est complètement sec, tandis qu’en Angleterre il était manifestement humide.
- p.177 - vue 179/624
-
-
-
- 178
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La particularité la plus remarquable de cet essai, est qu’il a suffi d’employer deux petits éléments. Leclanché à chaque extrémité, et que, avec cette faible pile, et une ligne non isolée sur toute sa longueur, le signal d’appel était perceptible, même en ne tenant pas le téléphone à l’oreille.
- Le système avec courants vibratoires est maintenant appliqué par nous de diverses manières.
- Par exemple, avec des téléphones ordinaires, une armature vibrante est fixée à la bobine d’induction, ce qui produit un courant vibratoire dans le circuit primaire, reproduit sous forme de
- signal d’appel par le téléphone, ce qui dispense de se servir de la sonnerie ordinaire.
- La note est assez forte pour être entendue d’une chambre voisine (voir fig. 6).
- Nous avons aussi adopté ce système dans un instrument pour l’essai des conducteurs de paratonnerre (voir fig. 7).
- Ce dernier appareil était terminé avant la publication des travaux de M. Hughes sur la self-induction. Un sonomètre y a été ajouté depuis, qui permettra de surmonter la difficulté qui résulte de ce qu’on ne peut sans cela obtenir qu’un minimum de son.
- Nous ne sommes pas encore complètement satisfait avec notre type de transmetteur à vibration, et M. Theiler qui avait fabriqué le premier type pour un autre but, a récemment imaginé une
- nouvelle forme, qui sera probablement adoptée avec quelques modifications.
- C’est une bobine d’induction, avec circuit primaire de faible résistance, et la bobine secondaire engendre un courant d’induction alternatil dans la ligne.
- Nous n’avions jamais employé cette dernière modification, si naturelle pourtant, si ce n’est comme appel pour les téléphones, parce que c'était la manière la plus simple d’augmenter la puissance de la pile.
- L’action des courants induits sur le téléphone est extraordinaire, et ce type, employé avec 3 éléments nous a donné une note aussi forte que le type actuel avec 10 éléments, et cela pour toutes les conditions de nos lignes artificielles.
- Le dernier instrument dont j’aie encore à parler, est une « botte de combinaison », adaptée pour
- LJGNE
- FIG. 8
- la téléphonie ou Ja télégraphie. Les connexions en sont indiquées dans la figure 8.
- Le transmetteur vibrant porte un double enroulement, et agit comme une bobine d’induction pour la transmission de la voix. Le transmetteur microphonique employé est du type de Hunnings ou de Moseley, muni d’un bras formant commutateur.
- Cette disposition du commutateur, qui nous a donné quelques difficultés, est due au sergent Kenney R. E, c’est le meilleur type que nous ayons encore essayé. Il remplit deux offices : lorsque l’on parle, il est serré dans la main, et complète le circuit à travers le microphone et la bobine primaire ; lorsqu’on écoute, au contraire, le circuit de la pile est rompu, et la bobine secondaire mise en court circuit. Ainsi, la pile n’est jamais fermée que le temps strictement nécessaire, un point très important pour le service militaire, où l’on est obligé d’employer des éléments de pile de petites dimensions, et où le renouvellement est quelquefois impossible.
- p.178 - vue 180/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 179
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant (i), par M. A. Righi
- 29. Propriétés générales du rayon réfléchi, provenant d’un rayon incident à vibrations rectilignes. — Etudions à présent le rayon réfléchi par le pôle magnétique, tel qu’il est sans l’action d’un analyseur.
- Mettons la première des formules (11), qui donnent la vibration réfléchie lorsque l’incidente est rectiligne et inclinée d’un angle sur l’axe des x0, sous la foi me suivante
- Si le dénominateur est zéro, X sera égal à - ou à 3 TT
- —et les axes de l’ellipse seront dans la direction des coordonnées.
- Si l’on appelle s la valeur de « qu’on trouve en égalant à zéro le dénominateur, on obtient
- (27) tang 2 s = tang ?
- 1 i~ P“
- Les valeurs de s qui satisfont à cette équation
- (H)
- sin 0
- 1 + ~p
- j (k cos ii) cos 9 + hp- cosu> + kp sin <0 sin 9)
- 1 +p
- • (k cos ii) sin o + hp sin 10 — kp sin o> cos 9)
- et posons le coefficient de sin 0 égal à M cos et cslui de — cos 0 égal à M smp.. On aura
- X = M sin (0 — g)
- __ cosn) k sin 9 4- sin ti> (7i—7ccoscp)p
- tang g, cos M cos ^ _j_ hp2} _psin w kp sin 9
- La deuxième des formules (11) donne, d’une manière analogue,
- tang v
- Y — N sin (0— v)
- cos M {h— k cos 9)p — sin 10 kp2 sin 9 cos ni kp sin9 — sin 10(7i 4- kp2 cos 9)
- Enfin, en posant X = ;/. — v et en changeant l’origine du temps, on peut écrire
- (23)
- X = M sin (0 — X) Y= N sin 0
- La vibration qui résulte de ces équations est en général elliptique, et ses caractères dépendent de X, M, N. Cherchons d’abord dans quel cas les axes de l’ellipse sont dirigés suivant les axes coordonnés.
- Il faut calculer dans ce but la différence de phase X, au moyen des valeurs de <j. et v. Après un long calcul, qui ne présente aucune difficulté, on trouve
- (26) tangX =
- p{i —p2) (h'2 + 7c2 — 2 7i7ccos9)cos 2 w — 7i7c(i— p*) sin 9 sin 210 — p (1 + p2) {li2 — k2)
- 2/1/cp (1 4- p2) sin 9cos 2 ii> — /i/c ( 1 4- p2)2 cos 9sin 2 1
- (') Mémoire présente à l’Académie royale des Lincei, dans la séance du 14 décembre 1884. VoirZ.it Lumière Electrique des 2, 9 et 16 octobre i88G.
- diffèrent entre elles de Laissant de côté les 2
- valeurs de 2 s plus grandes que 2tt, qui donnent des vibrations incidentes qui se superposent à celles déterminées par les valeurs plus petites, on a donc deux directions orthogonales des vibrations incidentes qui, pour chaque incidence, pro duisent des vibrations réfléchies ayant les axes sur les axes coordonnés.
- Si l’incidence est telle qu’on ait ? = “> ces directions sont inclinées à q5 degrés sur le plan d’incidence. Il est vraisemblable que cette incidence particulière, qu’on peut appeler incidence principale, soit peu différente de 76 degrés, qui
- TE
- est l’angle pour lequel on a <I> = - dans la réflexion sur le fer non aimanté. Dans ce dernier cas, les axes de l’ellipse coïncident en direction avec les axes coordonnés, non seulement pour e=45 degrés ou à 45 degrés -|- m 90 degrés, mais pour toute orientation de la vibration incidente.
- On a vu (n° 20) que les vibrations réfléchies par un métal sont rectilignes, lorsque les vibrations incidentes sont ou dans le plan d’incidence ou perpendiculaires à ce plan, et qu’elles établissent le passage entre celles qui sont elliptiques dextrogyres et celles qui sont elliptiques lévogyres. L’aimantation ne peut évidemment être si puissante, pour que le rayon réfléchi soit toujours ou dextrogyre ou lévogyre; donc, même pour la réflexion sur le pôle d’un aimant, doivent exister certaines orientations des vibrations incidentes, qui donnent des vibrations réfléchies rectilignes. Cherchons donc les valeurs correspondantes de o).
- Il suffira d’égaler à zéro le numérateur de (26) ; car, la différence de phase entre les vibra-
- p.179 - vue 181/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 180
- tions (25) devenant ainsi nulle, elles se composent en une vibration rectiligne. On aura donc, en appelant p la valeur de w cherchée,
- p( 1 —p2) (h2 + k2— 2hk coscp) (cos2 p — sin2 p)
- = 2hk (1 — p1) sinç sinpcosp + p (1 + p2) (h2 — k2)
- ou encore
- tang2p .p [k2p2 — h2 4- hk (1 —p2) cosç]
- —tangp 7i7c( 1 —^>4)sinç 4- p[k2 — h2p2—hk (1 —j)2)cosç]=o
- et, en vertu de la formule (24) et de son analogue»
- ,, sinû ,, . . ...
- Yi = — --(kp cos w sin r, sin -p — h sin to sm vj
- — kp2 sin to sin -p cos <f k cos to cos p cos
- + hp cos 10 cos -p + kp sin to cos -p sin ç)
- , cos 0 , .
- + t (— kp cos « sinr,cos ç + hp cos to sin-p
- — kp2 sin (o sin p sin ç -)- A: cos to cos p sin ç
- + hp sin 10 cos p — kp sin to cos p cos ç)
- d’où, en posant
- T = hk(i —p1) sin <p U = [fc2 — li2p2 — hk{ 1 —p2) cos to]p V = [k2p2 — h2 + hk{i —p2) cos j\p
- on tire
- Si l’on égale à zéro les deux parenthèses, la vibration réfléchie se réduira à la composante Xi, et l’on aura deux équations pour déterminer tu et 7), ou p et p,, car on a déjà indiqué par p la valeur de tu pour laquelle les vibrations réfléchies sont rectilignes, et l’on a
- (28)
- tang p =
- T ± \lT2 — 4 UV 2 V
- pi = ô +
- •p
- Déterminons aussi l’angle p1 que la vibration rectiligne réfléchie fait avec l’axe Or. Dans ce but on pourrait calculer le rapport des amplitudes M, N (25), après y avoir introduit p en place de tu, car on a
- N
- tang pi = M
- Mais nous arriverons plus rapidement à la détermination de pi en opérant de la manière suivante.
- Soient Ox, O y les axes coordonnés du rayon réfléchi (fig. 18), On, Oyx deux nouveaux axes orthogonaux placés de manière que Oxi soit
- Or il suffit d’observer que les deux parenthèses ne changent pas, en mettant 4 à la place de tu et tu à la place de '4, pour en conclure tu = 7] ou encore
- 71
- p — Oj---
- ou enfin
- tang p tang p i = — 1
- En vertu de la formule (28), on a donc
- FIG. 18
- dans l’angle compris entre les x négatives et les y positives, comme on le voit dans la figure. Indiquons par -/) l’angle y O xi, et par Xi, Yi, les composantes de la vibration réfléchie suivant les nouveaux axes. Calculons Yi On a
- et, multipliant les deux termes du second membre par T VTa — 4 O V,
- (3o)
- tang pi
- _ =T±\/Ti-4UV
- 2 U
- Ayant ainsi déterminé p et pi, discutons leurs valeurs. Indiquons par p', p" les valeurs moindres que tt, que la formule (28) fournit pour p à cause du double signe, et par p'i, p", les valeurs semblables fournies par la formule (3o). Les valeurs de p et pi, qu’on peut tirer de ces deux équations, sont évidemment
- p' p' ± ir p' + 2 1: ..... p" p" ± u
- P'i p'i^Tt ...................... p''l p''1±2 7t
- Yi = — Y sin r, — X cos y;
- Les orientations des vibrations incidentes et
- p.180 - vue 182/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 181
- des vibrations rectilignes réfléchies se réduisent donc à quatre distinctes, p', p", p'i, p'\, p\ en vertu de la formule (29) correspondant à p', et p"i à p".
- L’égalité w==7| détermine à elle seule l’orientation relative des vibrations réfléchies rectilignes et des vibrations incidentes qui leur correspondent. Si O0 I', Oor (flg. 19) sont les orientations des vibrations réfléchies rectilignes, les orientations de ces dernières seront OR', OR", les angles de O R', O R" avec O y étant égaux aux angles de O0I', O0l" avec O0^0-
- A l’incidence normale 011 a cp = <p0, p—i, /i = /z0, k = k0et le radical des formules (28) et (3o) devient imaginaire. A cette incidence on n’a donc jamais de vibrations réfléchies rectilignes. On savait déjà en effet (n° 23) qu’à l’incidence normale la vibration réfléchie est toujours elliptique lévogyre. Pour de petites incidences plus
- Fig rg
- grandes que zéro, la vibration réfléchie restera toujours elliptique lévogyre, jusqu’à une incidence, vraisemblablement petite, pour laquelle le radical devient zéro. A cette incidence il y aura une orientation des vibrations incidentes capable de donner des vibrations réfléchies rectilignes. Pour les incidences plus grandes, le radical sera réel et différent de zéro, et les orientations qui produisent des vibrations réfléchies seront distinctes ; elles établiront le passage entre celles qui donnent des vibrations réfléchies elliptiques lévogyres et celles qui les donnent dextrogyres.
- 3o. Réflexion d’un rayon elliptique.— Il serait facile de calculer les composantes de la vibration réfléchie, lorsque la vibration incidente est elliptique d’une manière quelconque; mais, comme ces calculs assez longs ne conduisent pas à des résultats assez simples pour qu’on puisse les véri-fiier expérimentalement, nous nous contenterons de traiter quelques cas particuliers.
- L’aimantation du miroir a pour effet, en géné-
- ral, de modifier l’excentricité de fa vibration réfléchie et l’orientation de ses axes; mais il est facile d’indiquer quels sont les rayons elliptiques qui, après la réflexion sur le pôle, ont même forme et même orientation de leurs vibrations qu’avant la réflexion. Les rayons elliptiques dans lesquels nous avons supposé se faire la décomposition d’un rayon polarisé quelconque satisfont évidemment à ces conditions. Pour ces rayons, la vibration elliptique a ses axes dirigés suivant les deux azimuts principaux, et a p pour rapport des axes. L’un de ces rayons est dextrogyre .et le grand axe de son ellipse est dans le plan d’incidence. Dans la réflexion il subit un retard cp et ses axes sont réduits dans le rapport k. L’autre est lévogyre et le grand axe de son ellipse est perpendiculaire au plan d’incidence. En se réfléchissant les axes sont réduits dans le rapport h.
- Etudions à présent la réflexion normale d’un rayon elliptique, représenté par les équations
- cr0 = A sin ^0 + ^ = A cos 0
- (30
- 2/o = B sin 0
- En appliquant les formules du n° 23 à la première vibration et celles données à la fin du n° 24 à l’autre, on trouvera pour les composantes de la vibration réfléchie
- x = A|osin (0 + ^-90)
- + ^rsin (° + ï)“^T cos 0 + ^T2 cos(0-?0)
- , A ko /ir \
- Y ~ ~T C0S + 2 ~ 90 )
- -~c°s ^0 + -J -fl sinO—sin (0—ç0)
- Pour reconnaître aisément les propriétés de la vibration réfléchie, calculons ses composantes X4, Y4 suivant deux axes, dont celui des xi soit incliné de <0 sur l’axe des x. Nous aurons
- X| X cos (1) *-{” Y sin (o Yi — Y cos co —X sin (o
- et après des réductions faciles,
- X, = sin 0 [(A + B)7c0 sin (ç0 — co) (A — B) 7i0 sin co]
- — 7 cos 0 [—(A + B) 7c0 cos (?0 — co) — (A — B) 7i0 cos co] Yi= | sin G [(A — B)/i0 cos co — (A + B) 7c0 cos (90 —co)]
- — i cos 0 [(A — B) 7t0 sin co — (A + B) 7c0 sin (90 — co)]
- p.181 - vue 183/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 182
- ou encore
- Xi = Msin(0—\>.) Y!=Nsin(0—v)
- en posant
- prendre le signe inférieur dans l’équation (32). Si B < A, de manière que
- B hp — kp
- A hp + ko
- __— (A + B)/rn cos (ço —1.>) —(A— B) hn cos 0
- tang “ ^ fçç sin ;<p0 — ü>) + (A — B) h0 sin o>
- __ (A + B) k0 sin(î>n — f») — (A — B) hn sin to
- tang ; ( a + B) kQ cos (-f0 — «o) — (A — B) hu cos o>
- 4 M2 = (A -f- B)2 *’ + (A - B)2 hl
- + 2 (A2 — B2) ho ko cos (<j)0 — 2 u>)
- 4 N2 = (A + B)2 kl + (A —B)2 hl
- — 2 (A2 — B2) ho ko cos (<j>0 — 2 ta)
- Si nous déterminons to de manière h avoir
- TT
- [j. — v = -,ou tang [j. tangv =—1, nous aurons
- posé la condition que les axes coordonnés soient les axes mêmes de la vibration elliptique. Or, si dans la dernière équation on met les valeurs de tang;j. et de tangv, on trouve sans difficulté
- Cette formule montré que par effet de l’aimantation les axes de la vibration elliptique sont
- tournés d’un angle ~ en sens contraire du courant aimantant.
- Mettons en M2, N3 cette valeur de 10. .Nous en tirerons l’équation
- (32)
- N
- M
- ho — k0 B
- hp + k0 A
- __B h0 — k0
- A h0 + ko
- qui nous fera connaître complètement les Caractères de l’ellipse réfléchie.
- Admettons que B et A aient même signe et que, par conséquent, le rayon incident soit lévogyre. Le courant aimantant étant toujours dextrogyre, à cause des conventions adoptées, le mouvement gyratoire sur l’ellipse incidente, considéré dans l’espace, sera de même sens que le courant. Le rayon réfléchi sera dextrogyre ou lévogyre suivant la valeur de A et B.
- Si d’abord B = A, le rayon incident est circulaire lévogyre et, comme nous savons déjà que le réfléchi doit être circulaire dextrogyre, on devra
- le rayon incident est elliptique lévogyre et le réfléchi est elliptique et dextrogyre.
- Lorsque
- B___hp — kp
- A hp + kp
- Donc un rayon incident lévogyre, dont le rapport 1% • le
- des axes soit 7-^1—tt> donne un rayon réfléchi “0 fl' a0
- à vibrations rectilignes.
- Si ~~ diminue encore, le rayon réfléchi devient
- de nouveau elliptique, mais lévogyre; et si, en particulier, on a
- B____ yfhp — <Jko
- A \/ Ai0 + \/ k0
- on a aussi
- N \l~hj, — \J~k~o
- ^ 'J ha + y/ko
- c’est-à-dire que la vibration réfléchie a même
- rapport que les axes et, par conséquent, même
- excentricité que la vibration incidente.
- Lorsque B = o, la vibration incidente est rec-
- • 1. N ^0 ^0 , , .. .
- rectiligne, et ^ , c’est-a-dire que la
- h ____
- vibration réfléchie est elliptique, avec .0 j—.—
- “fl "T “0
- pour rapport des axes, comme on le savait déjà (n° 23).
- Si enfin ^ change de signe, ou si le rayon incident est dextrogyre, ou encore, si le mouvement de la particule vibrante sur le rayon incident est de sens contraire au courant, le rayon réfléchi est toujours elliptique lévogyre, jusqu’à ce que, étant B = — A, les deux rayons deviennent circulaires.
- 3i. Résumé et conclusion de la théorie. — Il sera utile de donner un coup d’œil général sur la théorie qu’on vient d’exposer,
- p.182 - vue 184/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 13 ?
- Le principe fondamental consiste, dans l’hypothèse, en ce que, en vertu de l'aimantation, le fer traite les vibrations lumineuses, non seulement suivant leur orientation par rapport au plan d’incidence, mais encore suivant le sens dans lequel la particule vibrante parcourt sa trajectoire. La décomposition d’un rayon polarisé en rayons elliptiques réciproques, ayant les axes de leurs ellipses, l’un dans le plan d’incidence, l'autre perpendiculaire à ce plan, fournit précisément le moyen de séparer, dans le rayon donné, les composants qui présentent les caractères opposés. Si l’on admet que les deux rayons elliptiques composants se réfléchissent avec une différence de phase et avec une différente diminution d’amplitude, comme les rayons polarisés dans les deux azimuts principaux lors de la réflexion sur un métal ordinaire, toute la théorie en découle, sans qu’on ait besoin d’autres hypothèses.
- Pour montrer, avec plus d’évidence, quelles sont les analogies et les différences qui existent entre la réflexion métallique ordinaire et la réflexion sur le pôle d’un aimant, j’en écrirai de front les principales propriétés.
- Réflexion métallique
- Pour trouver la vibration réfléchie , on décompose l’incidente en deux composantes, l’une dans le plan d’incidence, l'autre perpendiculaire à ce plan.
- Puis on multiplie l’amplitude de la vibration perpendiculaire au plan d’incidence par un coefficient II et l’amplitude de l’autre par un coefficient moindre K.
- Enfin on établit entre les deux composantes une différence de phase <ï> (celle qui
- Réflexion sur le pâle d'un aimayxt
- Pour trouver la vibration réfléchie, on décompose l’incidente en deux vibrations elliptiques, telles : i° que leurs grands axes soient pour l’une perpendiculaires, pour 3’autre parallèles au plan d’incidence; 2° que le rapport des axes p soit le même, variant de i ào, lorsque l’incidence varie de o à go degrés; 3° que le sens de gyration sur l’ellipse dont le grand axe est dans le plan l’incidence soit identique au sens du courant aimantant.
- Puis, on multiplie l’amplitude de la vibration elliptique dont le grand axe est perpendiculaire au plan d’incidence par un coefficient //, et l’amplitude de l’autre par un coefficient plus petit k.
- Enfin on établit entre les deux vibrations elliptiques composantes une différence
- gît dans le plan d’incidence étant en retard).
- La quantité <I> est nulle à l’incidence normale et croît jusqu’à u, lorsque l’incidence varie de o à go degrés.
- Le rayon réfléchi est généralement elliptique, mais il peut être aussi à vibrations rectilignes. Ce cas se vérifie, lorsque la vibration incidente est, ou dans le plan d’incidence ou perpendiculaire à ce plan.
- Alors la vibration réfléchie est elle aussi, ou dans le plan d’incidence ou perpendiculaire à ce plan.
- Les axes de la vibration elliptique réfléchie sont généralement inclinés au plan d’incidence. Mais un des axes est dans ce plan :
- i° Lorsque la vibration incidente est perpendiculaire ou parallèle au plan d’incidence, car, la vibration réfléchie étant rectiligne et perpendiculaire ou parallèle au plan d’incidence, elle peut être considérée comme elliptique, avec un des axes dans ce même plan ;
- 2° Lorsque l’incidence est
- TZ
- telle qu’on ait <I» = ~,
- que soit l’azimut de la vibration incidente.
- A l’incidence normale, la vibration réfléchie est toujours rectiligne dans le même azimut que l’incidente.
- Un rayon elliptique se réfléchit, normalement sans
- «
- de phase 9 (celle dont le grand axe est dans le plan d’incidence étant en retard).
- La quantité 9 a une petite valeur <p0 à l’incidente normale et croît jusqu’à u, lorsque l’incidence varie de o à go degrés.
- Le rayon réfléchi est généralement elliptique, mais il peut aussi être à vibrations rectilignes (sauf pour les petites incidences). Gela se vérifie, lorsque la vibration incidente fait avec le plan d’incidence un des angles donnés par la formule (28).
- Alors la vibration réfléchie fait, avec le plan d’incidence, un des angles donnés par la formule (3o), ou encore elle fait avec la perpendiculaire au plan d’incidence un angle égal à celui de la vibration incidente avec f,c même plan.
- Les axes de la vibration elliptique réfléchie sont en général inclinés sur le plan d’incidence. Mais un des axes est dans ce pîan :
- Uniquement, lorsque la vibration incidente fait avec le plan d’incidence un angle donné par la formule
- (27)-
- A l’incidence pour laquelle 9 = ^, la vibration
- incidente qui donne une vibration réfléchie, avec un des axes dans le pîan d’incidence, fait avec ce plan un angle de 45 degrés.
- A l’incidence normale, la vibration réfléchie est elliptique, de sens contraire au courant et son grand axe
- fait un angle avec les vibrations incidentes mesuré en sens contraire du cou-rant.
- A l’incidence normale, un rayon elliptique se réfléchit
- p.183 - vue 185/624
-
-
-
- 184
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- modifications, dans la forme de ses vibrations et dans l’orientation des axes de celles-ci.
- Les vibrations réfléchies, rectilignes, forment une transition des vibrations elliptiques dextrogyres aux lévogyres.
- de manière que les axes de la vibration réfléchie soient
- tournés d’un angle — en D 2
- sens contraire du courant, par rapport aux axes de la vibration incidente. L’excentricité varie en général, et l’on peut aussi avoir une vibration réfléchie rectiligne.
- Pour des angles d’incidence assez petits, la vibration réfléchie est toujours elliptique et de sens contraire au courant. Au-dessus d’une certaine valeur de l’angle d’incidence, on peut avoir des vibrations réfléchies rectilignes, qui établissent une transition entre celles qui sont elliptiques dextrogyres, et celles qui sont eiliptiques lévogyres.
- Ce parallèle pourrait se continuer encore, mais ce qu’on a dit jusqu’ici est suffisant pour donner une ide'e sommaire des phénomènes.
- L’accord entre la théorie et l’expérience appâtait avec clarté, en suivant le chemin parcouru dans les nos 26, 27 et 28. Le résultat principal des expériences était que, suivant que les vibrations incidentes sont perpendiculaires ou parallèles au plan d’incidence, c’est avec une rotation, ou du polariseur ou de l’analyseur, que l’on obtient l’extinction presque complète et que, dans les deux cas, la rotation est égale, pour un même angle d’incidence. Par la théorie, on a démontré d’abord (n° 26) qu’un déplacement angulaire quelconque, donné au premier ou au second nicol dans le premier cas, produit le même effet qu’un égal déplacement de même sens, donné respectivement au deuxième ou au premier nicol dans l’autre cas. La théorie fait voir après que le minimum d’intensité de la lumière est obtenu par une rotation de l’analyseur plus grande que celle du polariseur, lorsque les vibrations incidentes sont dans le plan d’incidence, et, au contraire, avec une rotation plus grande du polariseur que de l’analyseur, lorsque les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence (n° 27). Enfin la théorie montre (n° 28) que la plus petite des intensités minimum est celle qu’on obtient avec la plus grande rotation, c’est-à-dire en tour-
- nant l’analyseur lorsque les vibrations incidentes sont dans le plan d’incidence, et en tournant le polariseur lorsque les vibrations incidentes sont perpendiculaires à ce même plan.
- L’accord entre la théorie et l’expérience est donc parfait, et l’on peut espérer que des expériences nouvelles confirmeront les propriétés du rayon réfléchi que la théorie fait prévoir.
- Il serait à désirer aussi qu’avec les principes admis on arrivât à expliquer encore les phénomènes qui se présentent lors de la réflexion sur la surface équatoriale d’un aimant. Mais il me semble plus difficile d’établir, pour ce cas, une théorie.
- En effet, l’action magnétique sur la lumière qui se réfléchit varie avec l’incidence, soit parce que l’angle entre la direction du rayon incident et la direction de l’aimantation varie, soit parce que, lorsque l’incidence croît, l’influence de l’ai-mentation tend à disparaître, comme dans la réflexion cristalline tend à disparaître l’influence de la structure du corps réfléchissant lorsque l’incidence s’approche de 90 degrés.
- Ces deux causes de variation agissent en même sens dans le cas de la réflexion sur le pôle d’un aimant, mais elles agissent en sens contraire dans le cas de la réflexion sur la surface équatoriale. Dans ce dernier cas, l’effet doit être maximum pour une certaine incidence, comprise entre o et 90 degrés, et, pour établir la théorie, il faudrait avoir des notions sur les paramètres h, k, tp,p, dont on a pu se dispenser dans le cas de la réflexion sur le pôle. Enfin il pourrait se faire que la décomposition du rayon incident à adopter pour le cas le plus général (qu'on n’a pas encore étudié expérimentalement) de la réflexion sur une surface inclinée, par rapport à la direction de l’aimantation, soit telle qu’elle donne comme cas particuliers la décomposition en rayons elliptiques réciproques pour la réflexion sur la surface polaire, et une décomposition d’autre nature pour la réflexion sur la surface équatoriale.
- Pour ces raisons j’ai laissé de côté ce dernier cas, pour ne m’occuper que de la réflexion sur le pôle.
- NOTE
- Après que ce Mémoire avait été rédigé, j’ai reçu les numéros d’octobre 1884 des Philosophé
- p.184 - vue 186/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 185
- cal Magazine, des Annalen de Wiedemann, et du Repertorium d’Exner, et dans chacun de ces périodiques j’ai trouvé un Mémoire plein d’intérêt du professeur Kundt, dans lequel sont relatées des expériences qui se rattachent en partie aux questions traitées par moi dans ce travail, i Les phénomènes dont M. Kundt s’est occupé sont principalement ceux que j’ai laissés de côté, et nos deux travaux se complètent ainsi l’un par l’autre. Il a mesuré en effet le pouvoir rotatoire magnétique, par transmission, de couches transparentes de fer, nickel, cobalt, obtenues en déposant par électrolyse un de ces métaux sur un verre platiné, et il a trouvé que ces trois métaux magnétiques font tourner le plan de polarisation dans le sens du courant aimantant, contrairement à ce qu’on pouvait prévoir. Il a reconnu aussi qu’il a dispersion rotatoire anormale, c’est-à-dire que la rotation est plus grande pour les rayons rouges et de plus en plus petite pour les rayons plus réfrangible -.
- Il a étudié aussi le phénomène de M. Kerr dans la réflexion sur la surface latérale d’un aimant et a confirmé en général les résultats de M. Kerr.
- Ces recherches sont, comme on le voit, distinctes des miennes. Ce qu’il y a de commun entre mon travail et celui de M. Kundt est d’abord l’étude du phénomène de M. Kerr dans la réflexion sur le pôle d’un aimant. Il s’est arrêté particulièrement au cas de la réflexion normale, et, comme moi, il a constaté que ce phénomène consiste principalement en une rotation des vibrations, contrairement à ce que ferait prévoir la théorie de M. Fitzgerald. Il a reconnu aussi que, même en ce cas, il y a dispersion rotatoire anormale; je ne l’ai qu’entrevue, comme je l’ai dit à la fin de la première partie.
- Quant à la réflexion oblique sur le pôle d’un aimant, dont je me suis plus particulièrement occupé dans mon travail, M. Kundt dit n’avoir fait à ce propos que peu d’expériences incomplètes, et qu’en général il a trouvé exacts les résultats de M. Kerr, sauf dans un cas, où ses résultats seraient aussi différents des miens.
- Voici en quoi consiste le désaccord. Suivant M. Kundt, lorsque les vibrations incidentes sont dans le plan d’incidence, le sens dans lequel on doit tourner l’analyseur pour rétablir l’extinction, ou du moins pour arriver au minimum d’intensité, changerait pour les incidences comprises
- entre 80 et 90 degrés. Je n’ai observé rien de s.emblable lorsque l’expérience était bien faite, et la formule (17), qui donne la rotation de l’analyseur qui rend minimum l’intensité de la lumière dans le cas considéré, montre que cette rotation ne peut s’annuler que lorque cp, qui varie avec l’incidence de <p0 à tc, devient égale à ir, et l’incidence est par conséquent de 90 degrés.
- Il serait donc bien de faire de nouvelles recherches dans ce cas particulier; mais il faut faire remarquer que le désaccord pourrait s’expliquer.
- M. Kundt non seulement ne s’est pas aperçu de la nécessité de cacher les parties du miroir où l’aimantation n’est pas maximum, mais il n’indique pas non plus de quelle manière il avait orienté exactement avant l’expérience l’analyseur et le polariseur.
- Or il suffirait d’admettre que, dans l’expérience de M. Kundt, le polariseur ne donnait pas exactement des vibrations parallèles au plan d’incidence, pour expliquer l’inversion apparente du phénomène de M. Kerr (voir n° i3).
- Gela mérite quelques explications.
- Supposons que la vibration incidente, au lieu d’être dirigée suivant l’axe O0 x0, soit inclinée d’un petit angle w sur cet axe. Les composantes
- X, Y de la vibration réfléchie seront données par les formules (11). Ecrivons les composantes X,,
- Y, , suivant deux nouveaux axes, dont celui des x{ soit compris entre les directions positives des
- et soit incliné sur l’axe des x d’un angle -x. Nous aurons
- Xi = X cos a + Y sin a Y^Ycosa—Y sin a
- Admettons que la direction de l’axe desj^ soit précisément celle de la section principale, l’analyseur ; celui-ci transmettra la seule vibration Y, et, en vertu de (11), on pourra écrire
- Yi = -^—(fe^cos co cosa sinç—/csineocosa—fc^sincocosacosç — fc cos co sin a cos o — /cp?cos co sin a — kp si n <0 sin a sin<p) cosO
- - ( — kpcoswcosacosç-j-kpcostocos'x—Aÿ2sincocosasinç — fccostosina sin<p — hp sin to sin a -j- kp sin tosin acosç)
- i+P
- On pourra donner à cette vibration la forme ordinaire Y, = Asin (9 — ]/), et alors A2 qui est
- p.185 - vue 187/624
-
-
-
- j 86
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- proportionnel à l’intensité, sera égal à la somme des carrés des coefficients de sin 0 et de cos 0, et, réductions faites, on trouve
- (i -]-^2)2A2 = jt?2(/i2 + h-) (cos5o)cos2a + sin2(i)Sin2!/.') + (h2 + k2pl) sinato cos2 a + (h2 + h2pl) cos2<o sin2 a
- (33) — hkp{i + p2)sin (2 m + 2 a) sin 9
- -1- ^ hk (1 + p'1) sin 2 (o sin 2 a c.os 9 — hkpi cos 2 O) cos 2 a cos 9 — hkp2cos (2 to -)- 2 a)cos 9
- Si à présent nous supposons 10 constant et a variable, c’est-à-dire en laissant invariable l’orientation de la vibration incidente, nous faisons tourner l’analyseur, la position qui donne à la lumière l’intensité minimum se trouvera en égalant à zéro la dérivée de A2 part rapport à a. On arrive de cette manièie à la formule suivante :
- (3 4) tang 2 a
- 4ktip (1 + p2) cos 2 to sin 9 — ihk (1 + p2)2 sin 2 <0 cos 9
- ~ (/c2 —/12) (x —pM + {lu + /0V) (1 —pi1i cos 2 (,> |
- 4- 8hkp-cos 2 d)COS9 -f 4-hkp{i + p2) sin 2 r.> sin 9 J
- En posant to = o, cette formule se change dans la formule (17), comme cela devait être; mais, lorsque o> n’est pas nul, elle est bien différente de (17). En effet, l’to, de (17), qui correspond à a de (34^, ne peut être zéro pour aucune incidence comprise entre o et go degrés, et la rotation de l’analyseur, qui rend minimum l’intensité, ne peut changer de signe. Dans le cas actuel où le polariseur a été tourné d’un angle to, le deuxième membre de (3q) s’annule si l’on a
- tang 2 <0 = tang 9
- et, si l’on augmente encore w, a change de signe. Voilà donc que, lorsque le polariseur, au lieu de fournir des vibrations parallèles au plan d’incidence, n’est pas exactement placé, la rotation de l’analyseur nécessaire pour rendre minimum la lumière peut s’annuler et puis changer de signe.
- La valeur de l’angle to, qui rend nulle la rotation de l’analyseur, est d’autant plus petite que l’incidence s’approche plus de 90 degrés. En effet tang <p s’approche alors de zéro. C’est donc aux incidences proches de 90 degrés que la plus grande exactitude est nécessaire dans l’orientation initiale des niçois, et que le plus petit dérangement du
- polarisateur peut produire une inversion dans la rotation compensatrice de l’analyseur.
- La dernière formule écrite est identique à (27). En y réfléchissant un peu on reconnaîtra que cela devait être.
- Ce qu’on vient d’expliquer à propos de l’influence qu'un petit déplacement du polariseur peut produire sur des mesures faites avec l’analyseur pourrait se répéter à propos de l’influence d’un petit déplacement de l’analyseur, sur les mesures faites avec le polariseur. Les résultats seraient semblables.
- On pourrait encore traiter la même question, dans le cas de vibrations incidentes perpendiculaires au plan d’incidence, et les conséquences seraient encore analogues.
- Mais, en restant au cas de l’expérience de M. Kundt, on pourra conclure de cette analyse qu’au moins jusqu’à preuve du contraire il est légitime de supposer que l’inversion de l’effet de M. Kerr observée par le physicien allemand n’est qu’apparente et causée par une petite imperfection dans l’orientation du polariseur.
- Enfin M. Kundt, dans son beau travail, touche la question de l’explication du phénomène de M. Kerr. 11 rappelle à ce propos que dans la réflexion métallique la lumière pénètre probablement quelque peu dans le corps réfléchissant ; si celui-ci a un pouvoir rotatoire, les vibrations réfléchies doivent être tournées. Pour illustrer cette vue, M. Kundt répète l’expérience deM. Kerr en substituant une lame de verre au miroir d’acier et recevant dans l’analyseur la lumière réfléchie par la deuxième surface de la lame. Il obtient ainsi des phénomènes semblables à ceux décrits par M. Kerr.
- Mais le verre, aussi bien que le fer, font tourner par transmission les vibrations dans le sens du courant; les rotations obtenues avec le verre dans cette expérience furent au contraire de sens opposé à celles données par le miroir d’acier. On ne peut donc pas comparer le fer à une lame transparente qui réfléchisse par sa seconde surface, et il faut absolument avoir recours à la décomposition en rayons elliptiques pour expliquer les phénomènes, comme je l’ai fait dans mon dernier chapitre. De cette manière, au lieu de considérer directement l’espace que les rayons parcourent dans l’intérieur du corps réfléchissant, on prend le phénomène de la réflexion en bloc, en tenant compte de la diminution d’intensité et
- p.186 - vue 188/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 187
- du retard de chaque vibration elliptique composante, de même que dans la réflexion métallique ordinaire, en tenant compte de la différence de phase des vibrations rectilignes composantes et de leur diminution d’intensité, on admet indirectement une pénétration de la lumière dans le métal.
- Dans ma théorie, en s’en tenant à l’idée d’une pénétration de la lumière dans le corps réfléchissant, on admet tacitement que la rotation des vibrations se produit, non parce que la vibration rectiligne incidente parcourt un certain intervalle dans un corps doué de pouvoir rotatoire, comme dans l’expérience de la lame de verre, mais parce que la vibration se décompose en deux vibrations elliptiques qui parcourent à l’intérieur du corps, avec des vitesses différentes, des intervalles probablement différents.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L'ÉTRANGER
- Autriche
- Je ne saurais trouver de meilleur sujet, pour ma correspondance d’aujourd’hui, qu’un nouvel avertisseur d’incendie, lequel me semble réunir toutes les qualités que l’on est en droit de demander à ce genre d’appareils. Il est d’un fonctionnement sûr et s’adapte facilement à différents degrés de température.
- La Lumière Electrique a déjà publié la description d’un assez grand nombre d’avertisseurs d’incendie ; en passant ces divers appareils en revue, 011 peut aisément différencier les principes qui président à leur construction.
- Tous les avertisseurs d’incendie donnent l’éveil et annoncent le danger automatiquement, par l’un des moyens que nous allons dire:
- i° Fusion de diverses substances, telles que métaux, cire, stéarine, etc., etc;
- 20 Dilatation de métaux solides ;
- 3° Dilatation d’un certain volume d’air enfermé dans un espace clos.
- Quel que soit le procédé adopté, il y a toujours fermeture ou ouverture d’un circuit électrique et mise en branle d’une sonnerie d’alarme.
- Les appareils dont le fonctionnement est basé sur le principe du circuit normalement ouvert, sont loin de présenter la plus grande sécurité, et cela pour des raisons qui n’échapperont certes pas aux gens du métier. Si, au'contraire, le circuit de l’avertisseur est normalement fermé, l’appareil se contrôle lui-même, pour ainsi dire, et il suffira, pour avoir une sécurité absolue, de vérifier de temps à autre l’état d’une batterie locale ; vu la facilité qu’il y a à se procurer des éléments constants et le peu d’entretien qu’exigent ces éléments, la surveillance est des plus aisées.
- Dans le cas d’un circuit ouvert, le principal danger réside dans l’état de la ligne qui demande à être vérifiée à chaque instant ; car, pour peu que le circuit présente un certain développement, il offre par là même une infinité de points où la malveillance ou le hasard peuvent exercer de fâcheux dégâts. Lorsqu’il s’agit d’un circuit fermé, le principe même de l’installation est un sûr garant de l’état de la ligne.
- D’autre part, les propriétés des corps fusibles aussi bien que les conditions dans lesquelles se dilatent les métaux solides, ne paraissent pas de nature à assurer la plus grande sécurité à laquelle on puisse prétendre. Nous ne saurions davantage ajouter une foi aveugle à cette catégorie d’appareils que nous citions plus haut et dans laquelle le fonctionnement est basé sur la dilatation brusque d’un certain volume d’air. Il est, en effet, certain que, lorsque le feu" prend dans une pièce, la température ne s’élève pas nécessairement d’une façon immédiate et brusque ; il suffira par contre souvent d’allumer en même temps plusieurs becs de gaz, pour que l’avertisseur fonctionne.
- Le mercure dont la dilatation est couramment utilisée dans la presque totalité des instruments de physique et de météorologie, semble par ses propriétés se prêter mieux que tout autre corps à la construction d’un avertisseur d’incendie, appareil qui, avant tout, doit être sûr, puisqu’il est destiné à garantir la propriété et souvent la vie des individus.
- Dans l’appareil de M. Bechtold, le mercure fait office de moteur et sert à interrompre, pour
- p.187 - vue 189/624
-
-
-
- 188
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- une élévation de température donnée, un circuit I Les figures ci-jointes représentent deux modèles normalement fermé. I du nouvel avertisseur d'incendie t
- Âb.
- $h.
- iN Le type A est un appareil à contact mobile, c’est-à-dire capable de fonctionner pour différents degrés de température arbitrairement'choisis entre certaines limites.
- Le type B est à contact fixe, c’est-à-dire réglable, une fois pour toutes, pour divers degrés de température.
- Dans l’un et l’autre modèle,1 le tube en verre a
- p.188 - vue 190/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 189
- constitue un thermomètre à mercure extrêmement sensible, dont la partie supérieure est évasée et sert à loger les organes du contact mobile.
- Ce contact est formé par deux tiges de platine b et b' dont les extrémités inférieures se recourbent horizontalement, suivant des arcs de cercle, sans toutefois se toucher ; l’invariabilité de la distance entre ces deux arcs horizontaux est assurée au moyen de soudures en verre c et c. L’ensemble des tiges b et b' présente à la partie basse un anneau métallique, dont les deux moitiés sont isolées l’une de l’autre. Un bouchon conique en platine d, terminé par un tube en verre, établit en temps normal une communication électrique entre les deux contacts dont nous venons de parler et assure ainsi la fermeture du circuit de ligne. Pour être certain que ce contact soit bon, on a soin de remplir de mercure le tube solidaire du bouchon a en sorte que ce dernier adhère bien sur les lamelles de platine qui lui servent de siège. Les lamelles de platine, au lieu d’être absolument planes, sont d’ailleurs munies de deux pointes à saillie faible mais suffisantes pour donner, au point de vue d’un contact satisfaisant, une grande sécurité.
- Nous avons dit que ces appareils comportaient un réglage préliminaire, leur permettant de fonctionner à différentes températures. Voici, en peu de mots, comment se fait ce réglage :
- 1° Typé A. — On détache le fil qui aboutit à la borne e et on desserre la vis /"(plan) ; ceci rend libre le tube g" et par suite les contacts c et c', ainsi que les tiges d qui en sont solidaires. Il suffit alors de faire tourner dans un sens ou dans l’autre ce même tube, pour forcer la tige d a s’élever où à s’abaisser. Sur notre dessin, cette tige occupe sa position inférieure limite ; l’avertisseur est réglé poui la température de 20 degrés Réaumur, comme il est facile de voir, puisque l’extrémité inférieure du tube d se trouve dans le même plan horizontal que la division -j- 20 de l’échelle thermomélrique.
- Si l’on veut régler l’avertisseur à -f- 3o degrés, il suffit de faire tourner le manchon g jusqu’à ce que la petite boule qui termine le tube d soit venue se placer en regard du trait marqué 3o degrés ; on serre alors la vis /, on relie les bornes e et 0, et il ne reste plus qu’à mettre l’appareil en circuit avec la ligne.
- A mesure que la température s’élève, la colonne de mercure monte, entraînant avec elle le flotteur h dont l’arête supérieure indique sur l’échelle le degré de la température ambiante ; c’est ce flotteur h qui, à un moment donné, soulève la tige et le bouchon d, rompant ainsi le circuit de ligne entre les lamelles de platine b et b’.
- 2° Type B. — Dans ce deuxième modèle la rupture du circuit à différentes températures est obtenue non plus parle déplacement d’une même tige d mais par l’insertion de tiges de longueur variable.
- Ainsi, notre gravure représente, mise en place, une tige d faisant fonctionner l’appareil à -j- 5o degrés ; avec la tige d' (figurée à droite de la coupe longitudinale) l’avertisseur fonctionnerait à -j- 25 degrés et avec la tige d2 a. -j5 degrés. Pour remplacer les tiges d, on emploie une fourchette à long manche (figurée à gauche de la gravure) que l’on introduit dans l’appareil par l’ouverture j, après avoir desserré les vis 11 et ôté l’obturateur K. Le type A est, d’ailleurs, pourvu du même système de fermeture.
- Il nous reste deux mots à dire de la précaution prise, pour que le poste central soit automatiquement informé au cas où il arriverait un accident à l'appareil, où, par exemple, le récipient à mercure viendrait à se briser, laissant échapper le liquide qu’il contient.
- Deux fils de platine m et ni, isolés l’un de l’autre, sont noyés dans la paroi du tube et communiquent avec le point le plus bas de la colonne mercurielle. Ces fils aboutissent d’autre part aux bornes o et o.
- Ceci posé, il est facile de voir que dans les conditions normales le circuit part de la pile et suit le chemin LI, r, b', d, b, e, o, n, m, passe par le mercure et retourne à la pile par ni, n, 0', et LU.
- Ce circuit est constamment fermé, à moins que la température ne s’élève au-dessus de la valeur admise ou qu’il n’arrive un accident à l’appareil.
- J. Kaueis
- p.189 - vue 191/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 190
- FAITS DIVERS
- L'ascmblée générale de l'Association amicale des Postes et des Télégraphes aura lieu le 24 octobre 1886, à midi et demi, au grand amphithéâtre de la Sorbonne.
- Ordre du jour :
- i° Lecture et adoption du procès-verbal de la dernière assemblée générale ;
- 20 Ratification des admissions et des radiations prononcées par le conseil ;
- 3° Proposition d’effectuer un second versement à la caisse des retraites.
- Le Ministre de l'Instruction publique vient de fixer la date du concours pour le prix Volta. Ce prix, dont la valeur est de 5o,ooo francs, a été institué par décret du 11 juin 1882, en faveur de l'auteur de la découverte qui rendra l’électricité propre à intervenir avec économie dans l’une des applications suivantes : comme source de chaleur, de lumière, d'action chimique, de puissance mécanique, de moyens de transmission des dépêches, enfin du traitement des malades.
- Il sera décerné en décembre 1887.
- Le concours demeure ouvert jusqu'au 3o juin 1887.
- Les savants de toutes les nations sont admis.
- Une Commission nommée par le Ministre de l’Instruction publique, sera chargée d’examiner la découverte spécifiée par chacun des concurrents et de reconnaître si allé remplit les conditions exigées.
- L'usine expérimentale d’électricité, à Munich, va prochainement être considérablement agrandie. A partir du ioc juillet dernier,, la direction technique a été confiée à notre collaborateur, M. Uppenborn.
- Le premier chemin de fer électrique en Bavière, installé à Schwabing, a été livré au public, Je 6 septembre dernier, après avoir été examiné et essayé par les autorités. Le permis d’exploitation n'est cependant que provisoire et ne sera rendu définitif, qu’après une exploitation régulière de quelques mois.
- Pendant le deuxième trimestre de cette année, la foudre a causé io5 incendies en Bavière, sur un total de 5qi sinistres. Pendant le mois de mai, il y a eu 64 incendies causés par la foudre, et 38 pendant la première moitié du mois de juin*
- On annonce qu’une école spéciale d’électricité vient d’être fondée à Saint-Pétersbourg. Les élèves qui en sortiront après avoir passé les derniers examens recevront le titre de « Maîtres en galvanoplastie ». (?)
- Un journal anglais rapporte le résultat d'ex >ériences très curieuses, faites pour connaître l’effet du courant électrique sur la croissance de racines de plantes à tubercules. On enfonçe verticalement des plaques de cuivre dans la terre en les faisant communiquer avec des plaques de zinc placées de la même façon à une trentaine de mètres de distance. Il se forme ainsi une pile électrique enfermant la terre dans le circuit.
- Des pommes de terre et des navets plantés entre ces plaques, ont, paraît-il, donné alors des produits de i5 0/0 plus gros pour les navets et de 25 0/0 pour les pommes de terre, que ceux plantés dans le même champ, n'étant pas soumis au même traitement.
- Une nouvelle application de l'électricité a été indiquée par M. Georges Litchtenfeld, pour la guérison des migraines et douleurs névralgiques. L'opération consiste simplement à appliquer, sur la partie malade, les deux extrémités d’un circuit électrique alimenté par une petite pile au chlorure d'argent. Les journaux anglais accordent de grands éloges à cette invention qui donne, suivant eux, de très bons résultats.
- On annonce la mort, à Bath, à l'âge de 76 ans, du premier fabricant d’appareils télégraphiques, M. John Brittan.
- Éclairage Électrique
- Le conseil municipal de Lubeck a dernièrement voté une somme de 040,000 marks (425,000 fr.) pour la construction et l'installation, aux frais de la ville, d'une usine centrale d’éclairage électrique.
- La maison Spicckcr et C'°, de Cologne, a été chargée d’installer la lumière électrique au théâtre municipal de cette ville. Les travaux déjà en cours doivent être terminés pour la fin du mois d’août, et le nouvel éclairage fonctionnera dès le commencement de la saison théâtrale. La force motrice sera fournie par des moteurs â gaz. Les frais seront supportés moitié par la ville de Cologne et moitié par le directeur du théâtre.
- La Galette de Cologne annonce que le Conseil com* munal d’Elberfeld, s’occupe activement de l’éclairage
- p.190 - vue 192/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 191
- électrique de cette ville. Il a été décidé d’installer une usine centrale expérimentale au centre de la ville et sur un terrain lui appartenant. L’administation a déjà adressé des demandes aux propriétaires de ce quartier, pour savoir s’ils seraient disposés à adopter la lumière électrique et dans quelles proportions.
- Le 2 octobre dernier, la ville de Darkehmen, dans l’ouest de la Prusse, a inauguré l’éclairage électrique de scs rues. La force motrice est fournie par le fleuve An-gerapp. Les rues sont éclairées avec des foyers à arc et les maisons avec des lampes à incandescence.
- La gare de Nuremberg va prochainement être éclairée à la lumière électrique. Les frais de l’installation qui comprendra également les voies à l’intérieur de la gare sont estimés à 290,000 francs environ.
- Dernièrement des malfaiteurs ont coupé les fils électriques qui alimentaient les foyers à arc formant l’éclairage des jardins à l’Exposition d’Édimbourg, qui pendant toute la soirée sont restés dans l’obscurité. C’est le deuxième accident de ce genre depuis l’ouverture de l’Exposition, mais on n’a pas encore pu en découvrir les auteurs.
- Des expériences d’éclairage électrique des trains du chemin de fer souterrain, à Glasgow, ont eu iieu la semaine dernière. Les différents compartiments étaient éclairés au moyen d’une lampe à incandescence de 16 bougies dans chaque compartiment. C'est surtout pour le passage dans les tunnels pendant le trafic de jour que ces lampes ont été installées, et, par une disposition automatique, elles s’allument dès que le train entre dans un tunnel, pour s’éteindre à la sortie.’Les anciens appareils du gaz ont été maintenus pour le trafic de nuit.
- La première ville africaine éclairée à l’électricité n’est pas, comme on pourrait le supposer, Alger ou le Caire, mais Kimberley, qui possède 42 foyers Brush. Le courant électrique est également utilisé, dit notre confrèjc VElectricien de Londres, pour tuer les chiens errants.
- La manière d’éclairer la statue de la Liberté dans le port de [New-York, a maintenant été définitivement arretée. La torche que tient la statue, sera munie de 8 foyers de Gooo bougies, dont la lumière sera projetée vers le ciel. Au pied de la statue on distribuera 4 ou 8 foyers égale-
- lcment de 6000 bougies, dont la lumière sera réfléchie sur la statue même. Les lampes elles-mêmes seront invisibles, de sorte que les navigateurs n’auront pas à se plaindre de leur effet aveuglant. Le diadème sur la tête de la Liberté, sera garni de lampes à incandescence qui imiteront des pierres précieuses.
- La Compagnie Edison, de New-York, a été chargée d’expédier à Corée tous les appareils et accessoires nécessaires à l’éclairage électrique du Palais Royal. Parmi ces derniers se trouvent deux vases remplis de fleurs artificielles qui contiennent de petites lampes à incandescence de 4 bougies, d’un elfct très grand.
- Télégraphie et Téléphonie
- On éprouvait quelque embarras, paraît-il, en Algérie, pour savoir si les dépêches de la Presse, échangées entre la France et l’Algérie, devaient profiter de la réduction, de 5o 0/0 dernièrement accordée. Le Ministre des Postes et des Télégraphes, vient de mettre fin à cette incertitude en décidant que la réduction n’aura lieu que pour les télégrammes circulant à l’intérieur de l’Algérie.
- La compagnie de Silvertown, annonce que l’ingénieut en chef de son steamer Y International, a terminé le 4 octobre dernier, la réparation du deuxième câble entre la Havane et Keywcst.
- La Pedro Segundo Cable and Telegraph C°, va prochainement placer un câble direct entre New-York et l’Amérique du Sud. La correspondance télégraphique entre les deux pays passe actuellement par l’Europe et coûte 10 fr. 3o par mot. La nouvelle Compagnie promet de réduire ce prix considérable. Lp câble avec les lignes terrestres aura une longueur de 4000 milles et l’on espère pouvoir commencer l’exploitation avant la fin de l’année.
- L’Eastern Telegraph C° annonce que par suite d’une convention intervenue entre cette Société et la Bra^ilian Submarine Telegraph C°, le tarif des télégrammes pour l’Amérique du Sud a subi une réduction considérable, qui s’élève jusqu’à 2,5o fr. ou 3,75 fr. par mot. Le nouveau tarif est entré en vigueur le 5 mai dernier.
- Le système de MM. Edison, Gillilaud et Smith pour la communication télégraphique avec les trains.de chemins de fer en marche, a été adopté, par la Compagnie des chemins de fer de Chicago, Milwaukcc et Saint-Paul.
- p.191 - vue 193/624
-
-
-
- 193
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Un ancien capitaine d'artillerie vient d’inventer un nouveau téléphone, combiné avec un microphone spécial qui, d’après l’inventeur, tramsmet et reçoit la parole d’une manière distincte au milieu des bruits, de la fusillade et même des coups de canon. Le nouvel appareil est appelé le télémicrophone militaire et les expériences qui ont eu lieu semblent avoir donné des résultats très satisfaisants.
- La communication téléphonique directe entre Berlin et Halle, vient d’être ouverte pour la correspondance officielle; mais, comme beaucoup d’abonnés se sont déjà fait inscrire, la ligne sera bientôt livrée au public. Le prix de l’abonnement n’a pas encore été fixé par l’Acfministra-tion des Postes et des Télégraphes.
- Le Dr Wietlisbach, un électricien allemand distingué, a dit dernièrement à propos de la téléphonie à grande distance, que le plus grand obstacle à son introduc'ion générale n’était pas de nature technique, mais bien financière. Une ligne téléphonique de 2,000 kilomètres revient, selon le savant allemand, à plus de i,25o,ooo francs, et en la supposant en fonction jour et nuit, il faudrait encore faire payer les conversations à raison de 6 fr. 25 par minute, pour obtenir un résultat rémunérateur. En réalité, les lignes téléphoniques ne fonctionnnent que quelques heures par jour; une petite conversation reviendrait donc à 5o ou 60 francs, ce qui est réellement trop cher pour les conversations ordinaires. La rivalité entre le téléphone et le télégraphe cesse donc, dès qu’on dépasse une distance de 5oo kilomètres environ.
- On télégraphie de Bruxelles, [au Tagblatt, de Berlin, que des représentants de la France, de l’Allemagne, de la Belgique et de la Hollande, vont bientôt se réunir dans le but de s’entendre sur l’établissement de communications téléphoniques internationales, entre Amsterdam, Bruxelles, Paris, Berlin et Hambourg.
- Le réseau téléphonique de la Russie augmente rapidement et comprend aujourd’hui une longueur totale de 10,670 kilomètres, dont 4,268 à Saint-Pétersbourg seulement. Moscou en possède 3,000, Varsovie 1,409, Riga 1,200 et Lody environ 5oo.
- Le major Rauschenbach de Schafhouse a inventé un appareil téléphonique de havre-sac qui a attiré l’attention des autorités militaires Suisses, pendant les expériences de tir d’Ostermundingen et de Wallenstadt.
- Ce sys'ème qui, d’après le rapport du chef de l’infan' terie, a parfaitement fonctionné pendant les exercices à feu de l’école des sous-officiers, parait devoir être appelé à un usage général dans les sociétés de tir.
- Les quatre appareils employés à Berne, permettent d’installer en 10 minutes, une ligne téléhonique d’un kilomètre, on pourrait donc s’en servir en campagne, par exemple, pour le service des avant-postes.
- Des expériences téléphoniques à grande distance on dernièrement eu lieu entre Stuttgart et Heilbronn, comme entre Nuremberg et Würzbourg, et de Nuremberg à Bamberg, en présence de plusieurs hauts fonctionnaires du département des télégraphes. Les résultats obtenus on été satisfaisants.
- Les premières plaidoiries dans le procès du gouvernement des États-Unis contre Bell, ont porté sur la compétence du tribunal, car le représentant de la compagnie Bell a soutenu que le gouvernement ne pouvait attaquer la Compagnie, en dehors de l’Etat de Massachusetts où elle a été organisée et où se trouve son siège social. La décision du juge ne sera rendue que dans quelques semaines. Le monopole de la compagnie Bell aux États-Unis, ne cesserait d’ailleurs en aucune façon si le gouvernement sortait victorieux de la lutte qui vient d’être engagée. Le premier brevet de Bell qui date du 7 mars 1876, expire en 1893, mais la Compagnie possède un grand nombre d’autres brevets, tout aussi nécessaires à une exploitation téléphonique. Le transmetteur de Blake qui couvre pesque tous les transmetteurs existants n’a été breveté qu’en 1881, ce qui porterait le monopole à 1898, mais les brevets de la Compagnie pour tables de communication et autres appareils, sont de dates beaucoup plus récentes.
- La Compagnie des téléphones, à Chicago, a décidé d’adopter le système souterrain de M. Brooks, qui a été chargé de placer sous terre 2000 milles des fils de la Compagnie. Le travail commencera au mois de septembre et sera terminé trente jours après. Les fils passeront dans trois des rues principales, renfermés dans des tuyaux qui en contiendront 5oo. A chaque coin de rue, 20 fils quitteront la canalisation et serviront à relier les abonnés de cette rue, de sorte qu’à une distance de 2 milles 1/2 du bureau central les tuyaux ne contiendront que 100 fils. Ceux-ci seront alors placés sur des poteaux et serviront à relier la banlieue ou les petites villes autour de Chicago.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Électrique, 3i, boulevard des Italiens. Paru. — L. Barbier.
- p.192 - vue 194/624
-
-
-
- La Lumière
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8° ANNÉE (TOME XXII) SAMEDI 30 OCTOBRE 1886
- N> 44
- SOMMAIRE. — Quelques expériences sur la propagation du courant électrique dans l’air; D’’ J. Borgman. — Sur la mesure des résistances par le pont Wheatstone; P.-H. Ledeboer. — Les Piles-Étalons; A. Minet. — Sur les fantômes magnétiques; C. Decharme. — Installation pratique des accumulateurs; J.-P. Anney. — Revue des travaux récents en électricité : Nouvelle méthode pour la mesure d’un champ magnétique vertical; par R. Krüger. — Électrisation de la glace par le frottement de l’eau; par L. Sohnke. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant (suite)-, par M. A. Righi. — Propriétés thermo-électrique des électrolytes; par W. Donle. — Nouveau système de téléphonie à grande distance. — Régulateur Golden et Trotter. — Correspondances spéciales de l’étranger: Allemagne; 1> H. Michaëlis. — Angleterre; J. Munro. — États-Unis ; J. Wetzler. — Bibliographie : Essai d’une théorie générale des lampes à arc voltaïque, par G. Guéroult; F. Géraldy. — Faits divers.
- QUELQUES EXPÉRIENCES
- SUR LA
- PROPAGATION DU COURANT
- ÉLECTRIQUE DANS L’AIR (•)
- J’ai eu plusieurs lois l’occasion de montrer, dans les leçons que je professe, comment on peut reconnaître, à l’aide d’un électromètre, la charge électrique artificielle de l’air dans l’auditoire. Cette expérience est citée par Sir W. Thomson dans son mémoire Atmospkeric Electricity (Re-print of papers on Electricity and Magnetism, § 286, p. 222). L’électromètre à quadrants, ou même un appareil plus simple, l’électroscope de Fechner ou de Bonenberger, par exemple, donne le moyen de constater d’une manière évidente l’existence de l’électricité dans l’air. Il suffit pour cela de réunir, à l’aide d’un fil métallique, une paire des quadrants de l’électromètre ou le feuillet de l’électroscope, avec la flamme d’une lampe à esprit-de-vin isolée (ou avec un bec de gaz de
- (>) Communiqué, avec les démonstrations des expériences, dans la séance de la Société Physico-Chimique russe, le 28 avril 1886.
- Bunsen), et de placer à une distance de quelques mètres de la flamme une autre lampe (ou un bec de gaz de Bunsen), dont la flamme est métalli-quement réunie à l’un des conducteurs d’une machine de Holtz, l’autre conducteur étant réuni au sol. Dès que le disque de la machine est mis en mouvement, on remarque dans l’électroscope une déviation du feuillet et cette déviation change de sens dès qu’on change la communication des conducteurs avec la lampe et le sol. L’expérience réussit aussi sans le secours des lampes; il suffit de mettre en communication l’électroscope ave; une pointe et le conducteur de la machine avec une autre. Mais, dans ce cas, l’effet de l’expérience n’est pas si marquée que dans les circonstances précédentes. Les distances entre la machine et l’électroscope étant lesmêmes, la déviation du feuillet de l’électroscope devient beaucoup plus petite que lorsqu’on emploie les flammes.
- La flamme et le gaz échauffé qui s’élève au-dessus d’elle sont, comme on sait, de très bons conducteurs d’électricité ('). A cause de cette propriété, la flamme présente un moyen fort
- (’) Des recherches détaillées sur ce fait ont paru dans l’ouvrage de M. Giese, Experimentale Beitrœge etur Kentniss vom elettrischen Leitungsvermœgeu lier Flam-mengay. Wied. Ann. XVll, p. 1, a36, 5iy.
- p.193 - vue 195/624
-
-
-
- *94
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- commode, tant pour disperser dans l’air l’électricité d’une source, que pour recueillir de l’électricité par un corps quelconque du milieu ambiant. Volta a utilisé cette faculté de la flamme, comme tout le monde le sait, et l’a employée le premier pour recueillir l’électricité atmosphérique.
- Ainsi, dans notre cas également, si l’on dispose des lampes auprès de la machine et de l’électros-cope, l’air se charge très facilement parla machine et l’électroscope se charge de même par l’air électrisé qui l’entoure.
- Si l’on emploie un électromètre à quadrants sensible et des flammes, cette expérience peut être réalisée dans une grande salle, en plaçant la machine et l’électromètre dans des coins opposés, à une distance mutuelle considérable.
- Mais de quelle manière se produit cette transmission d’électricité dans l’air entre les deux flammes? L’électricité se transmet-elle immédiatement par un transport des masses d’air électrisées, c’est-à-dire se forme-t-il dans l’air de la chambre des nuages électrisés qui, à l’aide des courants existant dans l’air et suivis des effets électriques, se transportent d’un lieu à l’autre, rencontrent la flamme réunie avec l’électroscope et provoquent dans ce dernier l’effet d’électrisation? Ou bien s’établit-il, dans ce cas, dans l’air, Un flux d’électricité plus régulier, partant du lieu de sa dispersion dans toutes les directions, semblable à celui qui a lieu dans le liquide renfermé dans un vase dont le fond et les parois, ainsi que les objets placés au fond, sont des conducteurs de l’électricité mis en communication avec le sol, lorsque nous plongeons dans le liquide un des électrodes d’une pile, l’autre électrode étant à terre? Cette question se pose involontairemet en présence du phénomène dont nous nous occupons. Ayant pour but l’étude plus approfondie de ce phénomène, j’ai fait toute une série d’expériences. Elles me paraissent prouver assez nettement qu’en réalité nous avons dans ce phénomène non pas une simple convection de l’électricité, c’est-à-dire un simple transport accidentel et irrégulier des masses d’air électrisées, mais qu’il s’établit un courant électrique tout à fait régulier, se dirigeant de la flamme à travers l’air vers tous xles conducteurs, ayant une communication avec le sol et, entre autres, avec les murs de la chambre.
- Les résultats que j’ai obtenus jusqu’à présent ii’ont qu’un caractère qualitatif, mais, je crois
- néanmoins que mes expériences ne sont pas tou1 à fait dépourvues d’intérêt. C’est pourquoi je me suis permis de les décrire dans l’article présent, qui n’est qu’une communication préalable.
- Bientôt je me propose d’étudier en détail ce phénomène, de rechercher l’influence de diverses circonstances sur la convection de l’électricité à travers l’air et de définir la résistance que l’air présente à ce flux. Il me semble que ce phénomène est en rapport avec le phénomène de l’électricité atmosphérique et qu’il est digne, par conséquent, d’une étude plus détaillée.
- § i. — Un conducteur de la machine électrique étant en communication avec le sol et l’autre avec une pointe ou une flamme qui disperse l’électricité dans l’air de la chambre, supposons qu’il se forme un courant se dirigeant vers tous les conducteurs reliés à la terre. Si l’on emploie un galvanomètre sensible dont la bobine communique d’une part avec le sol et de l’autre avec une pointe ou une flamme isolée, on devra constater dans ce galvanomètre l’existence d’un courant électrique dont l’intensité, à chaque Instant, dépendra de l’effet de la machine à l’instant considéré et de la distance entre les pointes ou les flammes auprès de la machine et du galvanomètre.
- Pour exécuter des expériences de cette nature, il est indispensable d’avoir une machine qui fonctionne d’une manière sûre et certaine et un galvanomètre sensible, dont l’aimant soit préservé de l’influence de l’électricité statique. Lorsqu’il en est autrement, une charge électrique, toujours possible dans les corps voisins de l’aimant, peut influer sur sa position en provoquant dans ce dernier une induction électrostatique.
- La machine électrique que j’ai employée pour mes expériences, était une machine de Tœpler-Holtz. Le diamètre du disque mobile avait une longueur de 47 centimètres.
- Je me servais de deux galvanomètres. L’un d’eux était un galvanomètre de Wiedemann, construit par Edelmann avec un aimant annulaire, placé à l’intérieur d’un amortisseur cylindrique. Deux bobines de fil métallique fin, groupées en série, présentaient une résistance de 1002 ohms. L’échelle de ce galvanomètre était placée à une distance de 2,24 m. du miroir.
- L’autre galvanomètre, également à miroir, entièrement métallique, fut construit dans l’atelier du laboratoire physique de l’Université de Saint-
- p.194 - vue 196/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL L’ÉLECTRICITÉ i<j5
- 'Pétersboürg, d’après lés dessins de M. Lérriiantôff. L’aimant de ce galvanomètre ert forme de cloche est placé à l’intérieur d’un amortisseur qui l’entoure de tous les côtés. Les deux bobines en fil métallique fin, réunies en série, présentent une résistance de i,iooohms. Chaque bobine contient 5,820 spires de fil métallique bien isolé, réparti en 72 couches. La distance de l’échelle au mirotr était de 1,96 m. Dans quelques expériences, pour augmenter la sensibilité du galvanomètre, on lui adjôignüit un aimant compensateur.
- Les deux galvanomètres ont été préalablement étalonnés, et l’on a trouvé que : L’intensité du courant, qui produit une déviation de l’aimant correspondant à un déplacement d'une division de l’échelle dans la lunette, est égale à :
- Pour le galv. d’Edelmann 5,99 X io~8 amp.
- — deLermantoff 2,21 X io~8 —
- — de Lermantoff
- avec l'aimant compensateur.................. 2,o5 X io~9 —
- Première série d’expériences. —- Danx cette série on a fait usage du galvanomètre d’Èdeimann. Le galvanomètre était relié d’une part à un tuyau de conduite d’eau et, d’autre part, à un fil de platine lové autour de la mèche d’une lampe à esprit-de-1 vin et pénétrant dans cette flamme.
- La lampe elle-même était isolée et placée près du galvanomètre non isolé. ' ;
- Un des conducteurs d’une machine électrique' relié à quelque distance du galvanomètre était réuni à la conduite d’eau, l’autre communiquait par un fil métallique d’une faible longueur avec un bec de gaz Bunsen monté sur un support isolant à peu près à la hauteur de la lampe.
- J’examinai d’abord l’influence que pouvait avoir la lampe, en s’allumant, sur la position de l’aimant du galvanomètre relié avec elle ; c’est-à-dire s’il ne se produisait pas, pendant la combustion de l’esprit de vin, dans la flamme même ou bien dans la région de contact des fils de platine et de cuivre, un processus électrique capable de produire un courant, influant sur le galvanomètre. Plusieurs fois la lampe fut allumée puis éteinte, mais on ne put observer aucun déplacement de l’aimant.
- On alluma ensuite la lampe du galvanomètre et le bec de gaz de Bunsen, et la machine fut mise; en mouvement.
- Dès que la machine commençait à fonctionner, oii remarquait instantanément une déviation dans le galvanomètre. L’aimant déplacé conservait la même position, tant que le disque de la machine tournait à la même vitesse.
- Mais dès que la vitesse de rotation du disque changeait, l’aimant modifiait aussi immédiatement sa position. Ces deux faits s’accordent si bien que, sans suivre le mouvement du disque de la machine, on peut toujours, rien qu’en observant dans la lunette les indications du galvanomètre, savoir ce qui se passe dans la machine et comment elle fonctionne à chaque moment.
- Si l’on change le conducteur relié au bec de gaz de Bunsen, c’est à-dire, s’il y a changement de signe dans l’électricité dispersée, on constate immédiatement un changement de sens dans la déviation de l’aimant.
- En général, le caractère du phénomène observé dans le galvanomètre est le même que lorsqu’on fait passer, à travers le galvanomètre, un courant électrique ordinaire. Si la machine fonctionne régulièrement, l’aimant n’éprouve aucun choc et l’on ne peut remarquer aucun mouvement accidentel, ni irrégulier ou violent de l’aimant. Si la 1.vitesse du disque se modifie graduellement, la déviation de l’aimant change aussi d’une façon sensible. La déviation de l’aimant disparaît immédiatement dès, qu’on relie à la terre le conducteur (relié au bec de gaz) ou lorsqu’on arrête brusquement le disque de la machine.
- Le caractère du phénomène reste le même, quand on remplace le bec de gaz et la lampe par de simples pointes. La seule différence est que, dans ce cas, en conservant entre les pointes ]a distance qui séparait précédemment les flammes et la même vitesse du disque, on obtient un courant d’intensité beaucoup plus petite. (Les données numériques indiquant la différence entre les déviations observées dans les deux cas seront rapportées plus loin).
- Gomme exemple, je citerai les observations suivantes, faites pour différentes distances entre les flammes du bec de gaz de Bunsen et de la l,ampe. Je désignerai, en prenant pour unité une division de l’échelle, par A, les déviations de l’aimant dans une direction, et par A2 les déviations dans la direction opposée, ce qui correspond à la réunion de l’un ou de l’autre conducteur de la machine avec le bec de gaz de Bunsen.
- Le disque de la machine était mû à la main,
- p.195 - vue 197/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 196
- c’est pourquoi la vitesse pouvait ne pas être constante, bien qu’on s’efforçât de rendre ce mouve-. ment à peu près uniforme et qu’on fît fonctionner la machine aussi vite que possible.
- t° Distance entre les'flammes, R — 1,09 mètres. Le premier conducteur étant relié
- à la flamme.................. A, = 23
- Le second conducteur étant relié
- à la flamme.................. A2 = 3o
- Le premier conducteur étant relié
- à la flamme.................. A, = 37
- Le second conducteur étant relié à la flamme....................... A2 = 32
- A l’une des extrémités des bobines du galvanomètre sont reliées parallèlement deux lampes, “fl’une à côté de l’autre. On obtient alors avec le premier conducteur relié à la flamme A, = 38, avec le second à..2 = 34. En comparant ces
- données aux précédentes, on voit [que l’adjonction de la seconde flamme, qui récolte l’électricité de l’air, ne produit dans le galvanomètre, à ce qu’il paraît, aucune augmentation sensible de l’intensité du courant.
- 2° Distance entre les flammes, R = 1,43 m.
- Ai = 11, 10, 11
- A2 = 7. 7
- 3° Distance entre les flammes, R — 2,54 m.
- Ai = 2, i,5
- A2 = 2, 1
- 40 Distance entre les flammes, R = o,3o5 m. Ai = 3oo à peu près
- Lorsque la distance entre les flammes est peu considérable, la combustion en général n’est pas
- du tout calme, surtout dans la lampe placée auprès de la machine, qui s’éteint facilement. C’est pour cette raison qu’on l’a remplacée par un bec de gaz de Bunsen.
- Un écran placé entre les deux flammes diminue l’intensité du courant. Si l’écran est un bon conducteur de l’électricité et n’est point isolé, il annule presqu’entièrement le courant dans le galvanomètre.. Un écran mauvais conducteur ne fait qu’affaiblir le courant. Ainsi la distance entre les flammes étant R = 1,09 m., les déviations observées dans le galvanomètre se trouvaient être Ai = 3o, 34, 40. Une planche de bois, dont la hauteur était 1,04 m. et la largeur 0,84 m., placée entre les flammes, fit diminuer la déviation jusqu’à i5 divisions de l’échelle. Mais, lorsqu’on plaça une grande feuille de zinc non isolée du plancher, la déviation ne dépassa pas 1,5 division de l’échelle.
- Dans la plupart des expériences, j’ai remarqué que l’intensité du courant n’est pas la même, lorsqu’on relie au bec de gaz de Bunsen l’un ou l’autre des conducteurs. Je ne saurais encore
- décider si cette différence dépend de la propriété de la flamme de conduire inégalement les courants de différentes directions (ce qu’ont observé plusieurs expérimentateurs) ou d’autres causes, ou si, (ce qui est moins vraisemblable) elle n’est pas une conséquence de quelques accidents imprévus, produisant une irrégularité dans l’action de la machine. J’espère que des expériences ultérieures où on mesurera le potentiel du conducteur, éclairciront ce point particulier. Jusqu’à présent, ce phénomène était tellement habituel dans mes expériences, qu’en observant les déviations de l’aimant quand je faisais usage d’un des deux conducteurs, je pouvais prévoir la grandeur de la déviation qui se produirait, quand on aurait changé de conducteur.
- § 2. Seconde série d’expériences. — Après avoir ainsi obtenu de l’air un courant constant dans le galvanomètre pour une distance relativement considérable telle que 2,5 m., j’essayai de séparer le galvanomètre du bec de gaz, placé près de la machine, par un conducteur doublement
- p.196 - vue 198/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 197
- interrompu. A cet effet, on plaçait à une certaine distance du bec de gaz, relié à la machine, uns petite lampe à esprit-de-vin montée sur un support isolant; le fil métallique qui enveloppait la mèche de cette lampe communiquait avec l’un des bouts d’un conducteur très long, isolé par du caoutchouc, dont l’autre bout était relié à la seconde lampe placée également sur un support isolant à une certaine distance de la lampe voisine du galvanomètre. La machine et le galvanomètre communiquaient comme toujours avec la terre et se trouvaient placés dans deux pièces différentes. Le caractère des déviations de l’aimant fut le même que dans la première série d’expériences. La moindre variation dans le mouvement de la machine influait immédiatement sur les indica-
- FIG. 2
- tions du galvanomètre. Je citerai comme exemple les déviations observées :
- i°. Distance entre les flammes :
- Près de la machine......... R = 3o5 m. m.
- Près du galvanomètre.... R = 229 m. m.
- Les distances de deux coupures font en somme 534 m. m.
- Ai = 155 A2 = 120
- 2°. Distance entre les flammes :
- Près de la machine......... R = 813 m. m.
- Près du galvanomètre..... R = 33o m. m.
- Les distances de deux coupures font en somme
- 1,143.
- Aj = 20
- A2 = 14
- § 3. Troisième série d’expériences. —Dans les expériences précédentes, le courant constant
- observé dans le galvanomètre était évidemment accompagné d’un courant tout-à-fait pareil dans le conducteur relié par ses deux extrémités à des lampes.
- Nous obtenions donc ainsi un courant électrique
- FIG. 3
- dans une partie du circuit séparée par l’air de la source comme de la terre.
- Dans cette troisième série d’expériences, je me suis proposé d’étudier le courant dans une partie du circuit, ainsi définie, tout en me réservant de pouvoir comparer les intensités des courants simultanés dans les deux parties du circuit, en observant comme précédemment le galvanomètre relié au sol.
- La figure 1 représente la disposition schématique du circuit.
- Entre la première et la seconde lampe on avait placé le galvanomètre d’Edelmann, entre la troisième et la terre celui de M. Lermantoff. La ma-
- FIG. 4
- chine, le bec de gaz de Bunsen, la première lampe et le galvanomètre d’Edelmann, se trouvaient au milieu de la grande salle du laboratoire physique. La seconde lampe, la troisième et le galvanomètre de M. Lermantoff, dans une pièce à côte. Le conducteur, allant du galvanomètre d’Edelmann à la seconde lampe, était bien isolé. On observait les deux galvanomètres simultanément,
- p.197 - vue 199/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 198.
- au moment où Je disque de la machine avait atteint une certaine vitesse, Cette vitesse changeait ensuite et, sur un signal donné, on observait de nouveau les déviations dans les deux galvanomètres, Le mouvement de la machine et le galvanomètre d’Edelmann étaient surveillés par MM. Hesechus et Khamantoff, moi-mime j’observais le galvanomètre de M, Lermantoff,
- Le tableau suivant contient en regard les indications des deux galvanomètres observées pour des vitesses différentes du disque de la machine.
- I
- Distance entre les flammes :
- Du bec de gaz de Bunfeen «t
- de la lampe n° 1.. .. Ri — 475 m. m.
- De la lampe n° 2 et de la
- lampe n° 3 R^ — 460 —
- Déviations en divisions de l'échelle :
- •-Dons le galvanomètre Dans le galvanomètre
- d’Edelmann de M. Lermantoff
- 75 I I 5
- 100 16 5
- io5 172
- 13o 220
- 155 270
- 15 1 270
- 153 270
- II
- Les distances Ri et R$ sont les mêmes, Le bec
- de gaz de Bunsen est relié à l’autre conducteur.
- 96 145
- IOl tôo
- 122 j 90
- 66 115
- 56 95
- III
- Ri = 692 m. m. • R, — 740 m. m.
- 35 3o
- 40 38
- 52 5o
- 60 59
- Ces données démontrent une proportionnalité presque parfaite des intensités du courant observé dans les deux galvanomètres; cette proportion-
- nalité apparaît encore plus clairement, si on a
- recours à une représentation graphique, ç’est-à.> dire si, sur des ordonnées menées à partir de. l’axe des abscisses par des points équidistants, . l’on porte des longueurs proportionnelles aux déviations et que l’on réunisse les points ainsi obtenus par des droites, Les figures 2, 3 et 4 sont des . représentations graphiques des expériences nos 1, . 2 et 3,
- Dans cette représentation graphique, la ligne' pleine L se rapporte aux indications du galvano- , mètre de Lermantoff, la ligne pointilléç E à celles du galvanomètre d’Edelmann.
- Il me semble que les expériences ne laissent pas de doute, et que l’on a bien affaire à un courant régulier et défini se transmettant d’une manière particulière dans l’air qui sépare les extré-mités des conducteurs et qu’un pareil circuit à deux coupures doit être considéré comme un circuit fermé.
- Il est intéressant de comparer, en passant, les données de l’expérience n° 3 avec celles des deux précédentes.
- La figure 4, qui représente graphiquement les données de cette expérience, prouve que les deux lignes brisées coïncident à peu près.' Le galvanomètre de M. Lermantoff est à peu près deux fois et demie plus sensible que celui d’Edelmann; c’est pour cela que, dans cette expérience, l’intensité du courant dans la partie du circuit où est placé le [galvanomètre de M. Lermantoff est à peu près deux fois et demie plus petite que l’intensité du courant dans l’autre partie du circuit où est le galvanomètre d’Edelmann. Dans les expériences précédentes, on ne constate pas de différence si grande entre les deux courants; l’intensité du courant qui traverse le galvanomètre de M. Lermantoff est néanmoins moindre que celle du courant qui traverse le galvanomètre d’Edelmann.
- Ce phénomène s’explique très simplement si l’on a soin de remarquer que la dernière partie du circuit, reliée au galvanomètre de M, Lermantoff, ne reçoit par la lampe n° 3 qu’une partie du corn rant qui sort de la lampe'n° 2, On n’a ici qu’un courant dérivé, l’autre partie se dirigeant vers les autres conducteurs réunis au sol. Plus la distance entre les lampes n"s 2 et 3 est grande et plus la fraction de courant qui se dérive vers le conducteur par la lampe n° 3 est petke. C’est ce que met en relief la 3° expérience, comparée avec les précédentes (1 et 2).
- p.198 - vue 200/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- i99
- L’expérience qui suit va nous montrer combien l’usage de la flamme aux points de ruptures du circuit est plus avantageux que celui des pointes, La disposition du circuit étant la même que dans les expériences précédentes, et la distance entre les extrémités des conducteurs Rt =s 5oo milli-mètres et Râ -s 615 millimètres, on obtint les déviations suivantes en employant des pointes à là place des flammes :
- Dans le galvanomètre d'Ëdelmann
- Dans le galvadomètra de M. Lermantoff
- 29
- 12
- 29
- 12
- En employant de nouveau des flammes :
- 77 97
- 79 !92
- Je vais citer encore une expérience qui démontre qu’en plaçant, à l’endroit de la première rupture de circuit, un écran entre les flammes, on diminue l’intensité des courants de deux parties du circuit; mais, comme on peut le prévoir, on produit un plus petit affaiblissement de l’intensité du courant en plaçant un écran métallique isolé, qu’en plaçant un écran non conducteur, Je me suis servi d’une feuille de fer-blanc de 450 millimètres de hauteur et de 335 millimètres de largeur, et d’une lame de verre de mêmes dimensions; l’une et l’autre étaient fixées sur des supports verticalement posés sur une glace. Lorsqu’on employait l'écran en fer-blanc, le galvanomètre d’Ëdelmann n’était point observé.
- IV
- Distance entre les flammes :
- Du bec de gaz de Bunsen et
- de la lampe n° 1......... = 5oo m. m.
- Des lampes n° 3 et n° 3.... R2 = 615 —
- Déviations observées pour des vitesses inégales du disque.
- Le bec de gaz de Bunsen, relié au premier con-ducteur de la machine :
- Dans le galvanomètre d'Ëdelmann
- 77
- »
- »
- 94
- a
- Dans le galvanomètre de M. Lemantoff
- 97
- 102
- 117
- »
- 122
- Le bec de gaz de Bunsen, relié au second conducteur :
- » 160
- 12 3 »
- » 170
- 125 »
- La vitesse du disque reste constante :
- 125 180
- Dans la première rupture est placé l’écran de verre :
- 86 125
- L’écran éloigné :
- 125 180
- Le bec de gaz de Bunsen, relié au premier conducteur :
- J)
- 125
- L’écran métallique en place :
- » 95
- L’écran éloigné :
- » 125
- Le bec de gaz de Bunsen, relié au second conducteur :
- » 180
- L’écran métallique en place :
- » 145
- L’écran éloigné :
- » 170
- En prenant les rapports des déviations observées sans écran et avec écran, on trouve la relation :
- Pour le galvanomètre d’Ëdelmann et un écran de verre, 125 ,
- • 86 -I'45
- Pour le galvanomètre de M. Lermantoff et un écran de verre, 180
- 125
- ï.44
- Pour le galvanomètre d’Ëdelmann et un écran en métal, 125
- 95
- = i‘3
- Pour le g'alvanom. de M. Lermantoff et un écran en métal, 175
- —= 1,2 i45
- Moyenne des deux derniers rapports : i,25
- Ainsi l’introduction d’un écran en verre affaiblit
- p.199 - vue 201/624
-
-
-
- 200
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’intensité du courant dans le rapport de 1,45 : 1, et celle d’une feuille métallique dans le rapport de i,25 : 1. La figure 5 représente les données de cette expérience.
- Dans ce diagramme, comme dans les précédents, les deux lignes brisées sont presque parallèles.
- Je décrirai encore une expérience avec la plus grande distance que j’aie jamais eue entre les flammes. Il n’y avait qu’une seule coupure entre le bec de gaz de Bunsen et la première lampe. Le galvanomètre d’Edelmann était en communication immédiate par le conducteur avec celui de M. Lermantoff. La distance entre la lampe et le bec de gaz, se trouvait égale à 4,19 m. L’aimant du galvanomètre deM. Lermantoff était astatique. En faisant fonctionner la machine d’un mouvc-
- FIG. 5
- ment uniforme, on constatait dans le galvanomètre une déviation constante de 12 divisions de de l’échelle, ün remarquait aussi dans le galvanomètre d’Edelmann, un changement de position de l’aimant, mais ce changement, comme on devait s’y attendre ne dépassait pas une division de l’échelle environ.
- Dr J. Borgman
- (A suivre)
- SUR LA
- MESURE DES RÉSISTANCES
- PAR LE
- PONT DE WHEATSTONE
- La seule méthode dont on se serve actuellement d’une manière courante, pour la mesure des résistance ordinaires, est celle du pont de Wheatstone.
- On trouve dans le commerce des boîtes arran” gées de façon à former le pont : ces boîtes qui permettent de mesurer des résistances dans des limites assez étendues sont copiées sur le modèle primitif du Post-Office de Londres. Or on sait que le modèle du Post-Office est spécialement destiné aux besoins de la télégraphie, c’est-à-dire à la mesure des résistances assez considérables. Gomme dans les autres applications de l’électricité on a le plus souvent des résistances beaucoup plus faibles à mesurer, on peut se demander si le modèle du Post-Office est celui qui répond le mieux aux besoins généraux des applications actuelles de l’électricité.
- Nous nous proposons donc de traiter dans cet article, de la construction rationnelle d’une boîte à
- FIG. I
- résistances formant le pont de Wheatstone, et d’indiquer entre quelles limites et avec quelle approximation les résistances peuvent être mesurées.
- Nous allons commencer par exposer la théorie du pont d’après une méthode que nous croyons nouvelle.
- Soient AB CD les quatre sommets du pont; désignons par ces mêmes lettres les valeurs des potentiels électriques en ces points. On aura d’après les lois d’Ohm et de Kirchhoff, en désignant par RR'/I' les résistances des branches du pont et par g celle du galvanomètre :
- D-A , C ‘A _ A-n R + g ~ R' '
- C—B,C—A D—C
- ' V + g ~ l~
- Pour trouver l’équation fondamentale du pont, c’est-à-dire la relation qui existe entre la dififé-
- p.200 - vue 202/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 201
- rence de potentiel C — A aux bornes du galvanomètre, et la différence'de potentiel D—-B provenant de la pile, il suffit de faire subir aux deux équations précédentes les transformations suivantes :
- i° Ajoutons les après avoir multiplié la première par j, la deuxième-^-,. Il vient
- RI
- (D-A)
- = R7 ~ B)—(C —A)]
- 2° Ajoutons encore une fois les deux premières équations, après avoir multiplié cette fois la
- première par la seconde Il vient alors
- Jf(a-B) + 1(d-c)
- = ÏÏT [(D — B) + (C -— A)]
- En retranchant ces deux équations ainsi obtenues, membre à membre, on trouve l’équation fondamentale.
- (C'
- A> [k
- _}—1—|—L ^—L
- Ri ^ R'i ^ R'i ^ RI
- Ad
- R' ' /
- (ib-roED-B)
- Cette équation très symétrique et facile à retenir (*) permet de discuter toutes les questions relatives au pont. Elle est plus simple que celle qu’on trouve ordinairement dans les traités, parce qu’on n’a pas fait intervenir la résistance intérieure de la pile. Il est en effet bien plus simple de considérer la f. é. m. utile D — B, que la f. é. m. de la pile à circuit ouvert. On peut d’ailleurs évaluer très facilement cette f. é. m. effective D — B. Il suffit pour cela de mesurer par une méthode quelconque, par exemple, par l’emploi d’un galvanomètre avec une grande résistance, la différence de potentiel entre D et B. Le cas revient d’ailleurs à supposer négligeable la résistance intérieure de la pile et
- f1) Il suffit d’observer que la première partie de la grande parenthèse est constituée par les inverses des produits deux à deux des 4 résistances des branches du pont, en omettant celles parcourues successivement par le même courant (RR' et II’).
- on peut toujours réaliser cette condition en mettant en E une pile de très faible résistance et shuntée au besoin.
- Nous représentons la différence de potentiel D — B par la lettre E.
- Lorsqu’on a
- 1 1 _
- ÏL/^rT7-0
- on a
- G — A = o
- quelque soit la valeur de E, c’est la condition de l’équilibre du pont.
- Supposons, maintenant, qu’au lieu de la valeur R on ait une valeur un peu différente R (1 -J- e) e étant l’erreur relative de la résistance R à mesurer. La valeur de e est toujours très petite 1/10000 ou 1/1000 le plus souvent; on a dans ces conditions
- 1 1 e
- R/ —RjT+TjT ~ Rï
- Quant au premier membre de l’équation, on peut prendre R' / = R /' puisqu’il ne s’agit que d’une somme de termes.
- Si on fait de plus
- il vient
- R
- R'
- <c-A>it4“ + ?ir('+0!=E-
- ou
- C—A
- Et),
- R 4- /
- ( 1 + X)2 q------- (1 + X)
- O
- C’est cette dernière formule que nous allons appliquer pour discuter les conditions de sensibilité du pont.
- Soit maintenant une boîte à pont la branche / étant constituée par une série continue de résistances de 1 à 10000 ohms, comme cela arrive ordinairement ; calculons quelles sont les résistances à donner aux branches de proportion R'et /’ pour qu’on puisse mesurer des résistances ' dans une étendue aussi considérable que possible. Nous discuterons ensuite quel gavanomètre et quelle pile il faut employer et nous verrons quel fil il convient de prendre pour l’enroulement des bobines.
- p.201 - vue 203/624
-
-
-
- 202
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Supposons que les branche R' et /' comportent chacune 4 bobines, et considérons le cas où les 4 bobines de R' offrent des résistances de 1, ïo, 100, 1000 ohms, tandis que les quatre autres correspondent à 10, 100, 1000, 10000 ohms.
- Nous allons justifier ce choix et voir dans quelle limite on peut ainsi mesurer des résistances.
- En exigeant toujours une approximation de 1/10000 environ, il faut que la résistance de/soit comprise entre 1000 et 10000 ohms, car autrement on ne pourrait pas arriver à l’approximation exigée.
- Soit par exemple une résistance de 100 ohms à mesurer au 1 /10000 ; si l’on met dans la branche de proportion une résistance égale à 100 ohms, il faut déboucher dans la boîte également une résis* tance de 100 ohms; comme la plus petite résistance est de 1 ohm, on ne peut aller que jusqu’au centième comme erreur relative. On se trouve donc forcément amené à mettre dans les branches de proportion deux résistances inégales, dans notre cas 100 ohms et 10000 ohms; si l’on voulait avoir toujours des résistances égales dans les branches de proportion il faudrait pour la boîte l avoir une boîte de résistances continues et différentes dans chaque cas. Dans l’exemple cité, la boîte devrait avoir une série de bobines depuis 0,01 jusque 100 ohms.
- On croit très souvent qu’il est désavantageux et même inexact de mettre dans les branches de proportion des résistances inégales. Ainsi nous avons vu beaucoup d’électriciens s’efforcer à mettre toujours des résistances égales dans les branches de proportion, bien qu’en opérant ainsi on obtienne une approximation plus faible, et cela parceque disent-ils on est sûr du premier chiffre.
- Ceci est une erreur que nous tenons à relever : elle provient de ce que les constructeurs disent qu’il est parfaitement possible de construire une série de bobines de résistances égales, mais qu’il est très difficile de construire des bobines dont le rapport soit considérable, de 1 à 1000 et à 10000 par exemple.
- Pour bien préciser les idées, raisonnons sur un exemple et supposons qu’il s’agisse de mesurer une résistance de 1 ohm environ, v Voici comment il faudrait faire l’essai: EnR'on disposera une résistance de 1 ohm et en i une de 10000 ohms, ce qui donnera pour la résistance à déboucher dans la boite une résistance de 10000 ohms environ’. Lè rapport des résistances de la
- branche de proportion est alors de 1 à 10000, et d’après les idées que nous venons de signaler, beaucoup de personnes trouvent qu’un essai de ce genre est forcément défectueux. Or, il n’en est absolument rien et ce qui plus est le rapport des deux résistances 1 à 10000 peut être tout différent sans que l’essai cesse d’être juste. En effet, la résistance inconnue R est rapportée à la résistance R', et la résistance / n’intervient que par son rapport à celle de /', d’après la formule
- Ainsi les résistances / et /' peuvent être exprimées en unités quelconques pourvu que leur rapport soit exact (ce qui est facile à réaliser, puisque ces résistances sont de même ordre de grandeur) sans que cela influe en quoi que ce soit sur l’exactitude de la mesure.
- Ajoutons encore ceci : Si l’on a une boîie de résistances continues de 1 à 10000, il est de toute nécessité que le rapport de 1 à 10000 soit exact à une erreur relative de 1/10000 près; autrement 011 ne saurait compter sur cette approximation.
- Nous avons tenu à bien mettre ce point en évidence pour la raison que nous avons déjà indiquée.
- Les plus faibles résistances qu’on peut mesurer avec le pont en question sont comprises entre 0,1 et 1 ohm, en prenant R' = 1 ohm et /' = 10000 ohm; la plus forte est R = 1000000 ohms = 1 megohm, en prenant R' = 1000 /'= 10 ohms.
- Le pont ainsi disposé, permet donc de mesurer avec une approximation de 1 /10000 des résistances de 0,1 à 1000000 ohms, pourvu toutefois que la pile soit assez forte, le galvanomètre assez sensible, et que les bobines ne s’échauffent pas par le passage du courant.
- Ce sont les points que nous allons analyser. Remarquons en passant qu’un pont qui permet de mesurer des résistances de 0,1 à 1000000 ohms à 1/10000 près, est un instrument de physique qui ne trouve son équivalent dans aucune autre branche de cette science.. En effet, l’appareil le plus sensible est la balance de précision et pour établir une comparaison on peut assimiler l’ohm au gramme; il faudrait alors avoir une balance qui permette de peser des poids variant de 1 dé-cigramme à 1000 kilog. au 1/10000 près, c’est-à-dire que la balance devrait accuser le x/100 de milligramme. Les balances de ce genre n’existent
- p.202 - vue 204/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL ^ÉLECTRICITÉ
- pas, mais il faut ajouter qqe dans la balance c’est l’erreur absolue et non l’erreur relative qui reste constante ; ainsi i milligramme sur i kilog. ne donne qu’une erreur relative de i/ioooqqo.
- Choix du galvanomètre. —- Le galvanomètre doit naturellement être aussi sensible que possible; ce n’est pas sur ce point que peut se porter la discussion, mais on peut examiner s’il est plus avantageux de prendre un galvanomètre à grande ou à faible résistance. Comme galvanomètres à grande résistance les plus sensibles sont les grands galvanomètres Thomson. Pour une résistance de 5ooo à ioooo ohms, ces galvanomètres donnent au moins une déviation de i millimètre sur une échelle placée à i mètre pour un courant de i/io9 ampère, c’est-à-dire pour i/iooo de microampère. On peut augmenter cette sensibilité par un déplacement de l’aimant directeur ou en adoptant un système optique pour l’observation de la déviation. Nous avons vu ainsi un galvanomètre
- donnant une déviation visible pour -=—~—5 ant
- r 5oXioJ
- père, mais nous croyons que dans la pratique courante on ne dépasse guère i millimètre pour un courant de io—9 ampères.
- D’ailleurs lorsqu’on rend la force directrice trop faible, le zéro n’est plus fixe.
- Comme cette question du galvanomètre a une grande influence dans les mesures par le pont, nous croyons qu’il est intéressant de parler ici d’un galvanomètre, excessivement sensible, construit par M. Langley. Ce galvanomètre, destiné à être employé avec le bolomètre ('), entre en plein dans notre sujet, puisque le bolomètre n’est qu’uné modification du pont de Wheatstone.
- Nous donnerons très prochainement la description de ce galvanomètre, ainsi que du galvanomètre Thomson, construit par M. Carpentier spécialement en vue des mesures de résistances par le pont de Wheatstone.
- P. H. Ledeboer
- (A suivre)
- (i) Le bolomètre est un instrument destiné à mesurer les températures par la variation de la résistance d’un fil de platinei Voir La Lumière Electrique, t. IV, p. 142.
- LE S VIL E S - É TA L O NS O
- LA PILE DE LA RUE. f. é. m. : 1,068 volt.
- Constitution de l’élément
- Liquide, , 1
- Electrode positive (Zinc).... j Eau......... iqoq gr;
- Électrode négative (Ghlo- [' Chlorhydr. dram-‘ ......
- rure d’argent). ) moniaque.......: - Îî3 gr. ‘
- Comme on le voit cette pile n’est formée: qué : d’un seul liquide, servant de , cond.uct.ein. 'à, la : manière du sulfate de zinc dans l’élément Daniel! p que la pile soit en fonctionnement ou non,_ itire.; peut se produire aucune action locale et sa f. é. m. n’est pas altérée-par le transport,—alors même qu’elle subirait une vive agitation.
- Elle est représentée figure 1.
- V est un vase de verre, fermé par un bouchon B paraffiné. L’élément positif consiste en une baguette de zinc [Zn) chimiquement pur, l’élément négatif en un cylindre de chlorure d’argent C fondu et formé autour d’une tige d’argent A. On enferme quelquefois l’élément négatif dans un manchon de parchemin ou une enveloppe de laine ; d’où il résulte une augmentation considérable de résistance intérieure.
- Dans certain modèle, le chlorure d’argent est coulé entre une lame d’argent repliée sur elle- -même.
- Cette dernière disposition présente quelque avantage lorsqu’on n’emploie la pile qu’à circuit ouvert ; si l’élément est hermétiquement fermé, afin d’éviter l’évaporation du liquide, il présentera une/, é. m. très constante, pendant une longeu période de temps, alors même qu’il servirait de terme de comparaison dans de nombreuses expériences.
- Pour le cas où la pile doit fournir un travail, ; quelque petit qu’il soit, il est plus avantageux de laisser le chlorure libre d’enveloppe métallique et . de lui donner une surface la plus grande possible,- .
- Cet élément ne peut être polarisé en vertu même de la réaction chimique électrolytique. . Cette dernière est facile à exprimer : elle n’est autre que la substitution du zinc à l’argent dans
- (l) Voir La Lumière Electrique des 2 et 23 octobre 1886;
- p.203 - vue 205/624
-
-
-
- 204
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le chlorure d’argent. Soit en la formulant avec les équivalents :
- Cl A g + Z n = Cl Z n + Ag
- Il se forme un dépôt d’argent d’abord sur la surface même du chlorure. Lorsque celle-ci est totalement recouverte de cette pellicule métallique, l’action chimique ne s’opère plus; il se passe alors un phénomène analogue à celui qui dans les piles à dégagement d’hydrogène prend le nom de polarisation ; la f. é. m. baisse subitement pour tomber à zéro ; ce cas est assez rare : Le plus souvent, le dépôt d’argent n’est pas assez régulier pour couvrir totalement la surface du chlorure et ce dernier sel se trouvé réduit par tranches successives jusqu’à la tige centrale au
- FIC. I
- point d’être transformé en une masse d’argent spongieuse. A mesure que la réduction de chlorure est plus profonde, la résistance intérieure de la pile diminue ; ce qui paraît évident, la couche de chlorure, (corps assez peu conducteur), qui doit être traversé par le courant électrique, allant en diminuant.
- Le liquide conducteur est une solution de 2 à 3 0/0 de chlorhydrate d’ammoniaque.
- M. Waren de la Rue avait employé d’abord une solution de chlorure de sodium, mais il observait un dégagement de gaz avec cette disposition. La f. é. m. de la pile ainsi formée était de 0,97 volt seulement.
- La f. é. m. de l’élément au chlorhydrate d’ammoniaque est plus élevée et présente une valeur variant entre i,o3 volt et 1,068 volt, suivant le mode de formation de la pile.
- Nous avons adopté jusqu’à nouvel ordre la /. é. m. inscrite en tête de cet article et corres-
- pondant à la proportion donnée de chlorhydrate d’ammoniaque.
- Elle est plus faible que celle déduite de la somme des quantités de chaleurs électrolytiques.
- Rappelons la formule générale qui donne la f. é. m. E, en fonction de la somme des énergies positives et négatives développées dans les réactions électrolytiques.
- (1) F = 0,04355 [Ci — Cî]
- Nous avons en effet en remplaçant Ci et C2 par leur valeur.
- Quantité de chaleur positive................. Ci
- Quantité de chaleur négative............... C2
- !' Formation du chlorure de zinc........ 5GC ,4
- C/ + Z« = C/Zn
- ! Formation du chlorure d’argent....... 290 ,2
- Cl -|- A g — Cl A g
- D’où nous tirons
- (Ci — C2) = 27,2
- et en remplaçant (Ci — C2) par sa valeur dans la formule (1)
- E = 0,04355 x 27,2
- Nous aurons pour la valeur de E, en effectuant le calcul
- E = i,i85 volt
- chiffre supérieur de 12 0/0 environ au nombre adopté.
- Différence entre les réactions chimiques électrolytiques et les réactions chimiques ordinaires. — Quelles hypothèses peut-on faire pour donner la raison d’une aussi grande différence? Les savants qui, comme Thomsen, ont déterminé les chaleurs de formation des chlorure d’argent et de zinc, n’ont fournit les chiffres adoptés plus haut qu’à la suite de nombreuses expériences, faites avec le plus grand soin et permettant ainsi de considérer les résultats obtenus comme très approchés des résultats vrais.
- Mais ces déterminations, toutes exactes qu’elles sont, ne fournissent, même pour une réaction simple, comme celle qui se présente dans la formation des chlorures, que le résultat brut représentant la somme d’énergies positives et négatives développées par certaines réactions secondaires aussi bien que par la réaction principale.
- p.204 - vue 206/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 2 05
- En réalité, les formules chimiques correspondant à la formation des chlorures d’argent et de zinc sont moins simples que celles que nous avons développées.
- A l’état de liberté, on admet que les corps simples sont formés de molécules renfermant chacune deux atomes.
- D’où pour formuler à l’état libre les corps simples qui entrent dans les réactions citées plus haut :
- Argent... (A g A g)
- Zinc..... (Zn Zn)
- Chlore... {Cl Cl)
- et celles-ci deviennent :
- | Dissociation du chlore
- i(C/— Cl) = cl + cl —ci Dissociation du zinc {Zn Z n) = Zn + Z n — c2
- Chloruration du zinc | 2 Cl + 2 Zn = 2 Cl Zn = + C
- Dissociation du chlore (C/C/) = C/ + C7 —ci
- Dissociation de l’argent {kg &g) = kg + kg — c'a
- Chloruration de l’argent | 2 Cl + 2 kg = 2 Cl kg C'
- Telles sont les réactions qui s’opèrent lorsqu’on mesure la chaleur de formation de ces chlorures, par la méthode calorimétrique, et les résultats obtenus ne représentent qu’une somme; la chaleur de dissociation des particules composant les corps simples n’a pas été encore déterminée.
- On peut admettre que dans les piles, sous l’influence de la force électrique développée, les particules des corps se trouvant dans un état particulier, une ou plusieurs des réactions dont nous venons de donner la filiation ne concourent pas à la production de la force électromotrice, d’où pour la quantité de chaleur électrolytique, une valeur différente de celle que donne les expériences calorimétriques où toutes les réactions se font en locale.
- Les expériences de Favre sur le couple Smée, concordent avec cette hypothèse.
- Nous devons avoir théoriquement pour cet élément qui, comme on le sait, est formé d’une électrode positive zinc, d’une électrode négative platine et d’une solution d’acide sulfurique :
- Quantité de chaleur négat, Cg — C’ — (o 4- c 2)
- I Oxydation de un équivalent de zinc......... 41,8
- Sulfatation de l’oxyde de zinc............ 11,7
- Chaleur négative Cs = 34,5
- Oxydation de l’hydro-gène................ 34,5
- d’où nous calculons :
- (Ci — C2) = 19 calories
- Expérimentalement, Favre a trouvé, en disposant le couple Smée dans un calorimètre et en le fermant sur lui-même, 19 calories environ pour un équivalent d’hydrogène dégagé piovenant de l’oxydation de l’équivalent de zinc.
- D’après la formule (1), la f. é. m. de l’élément Smée devrait être égale à 0,828 volt, tandis que le chiffre adopté généralement, qui avait été trouvé par Raoult, est de 0,69 volt.
- M. Favre ferma alors la pile sur une résistance de plus en plus grande, extérieure au calorimètre, et il trouva confinée dans ce dernier appareil une quantité de chaleur qui ne suivait pas la loi de Joule et qui tendait à une limite égale à 3,5 calories.
- Il n’y avait donc en réalité, sur les 19 calories représentant la somme des quantités de chaleur développées dans les réactions chimiques de la pile, que 15,5 calories auxquelles on pouvait donner le nom d’électrolytiques, c’est-à-dire concourant à la formation de la f. é. m.
- Gette dernière quantité devait devait donc présenter, d’après l’expression 1, la valeur suivante :
- d’où
- E = 0,04335 x 15,5
- E = 0,675 volt
- nombre très voisin de celui qu’avait trouvé Raoult.
- Nous avons déjà parlé avec un grand développement des expériences de Favre, dans une série d’articles parus aux mois de septembre et octobre 1884. Ce savant admettait que les 3,5 calories confinées dans la pile pour chaque équiva* lent de zinc dissous, représentaient la chaleur de transformation de l’hydrogène, de l’état naissant à l’état libre; nous reviendrons prochainement sur ce sujet. On voit quelle importance présente la détermination rigoureuse de la f. é. m. qui accompagne les réactions chimiques et les consé-
- p.205 - vue 207/624
-
-
-
- 2o6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ,-quences qu’on peut en tirer en vue; de la théorie î générale de la mécanique chimique.
- Il existe d?autres piles-étalons à côté de celles ; • dont nous avons parlé jusqu’ici, mais moins géné-; râlement employées que Jes premières. . j
- Nous citerons parmi elles la pile Gaugain et la pile Reynier. : |
- j
- Élément Gàugaïn j
- / • j ' f.'iém. d» 366. (calculée) j
- . '. Ijne baguette de zinc, chimiquement pur, pion-, .géant dans une solution de sulfate de zinc, constitue l’éiément positif de cette pile; l’élément; négatif est formé d’une tige de cadmium plongée; dans une solution de sulfate de cadmium. ;
- Les ouvrages spéciaux qui parlent de cette pile donnent peu de détails sur la proportion des sels, qui la composent et n’indiquent pas sa f. é. m. i Celle que nous donnons a été calculée, d’après; la loi de la proproportionnalité des f. é. m., à lai somme dès quantités d’énergie développée dans! les réactions chimiques électrolytiques.
- La réaction qui s’opère dans cette pile est sem-( blable à celle de la pile Daniell et peut ainsi sel formuler :
- S03 CdO + Zn = SO3 ZhO + Cd
- et' nous aurons pour les quantités de calories développées par cette réaction : '
- Quantités dé’ chaleurs ( Oxydation ci’un . équi- ' ,
- .. j valent de zinc....... 41,8.
- ^posi^ ives ^ Sulfatation de l’oxyde ;
- ’ ' de zinc.............. 1-1,7’
- „ ............... .Oxydation d’un équi-
- Quantites de chcleufs I
- ^ \ valent de cadmium.. 33,2
- négatives ^ ^Sulfatation de l’oxyde
- C2 = 45,t
- de cadmium...... n,g‘
- l"SÔitj ’ éri‘' remplaçant donc l’expression (2) les léltres'Ci C^'p'ar leurs valeür.
- — 1 ' ‘ L.-ji E'= 0,04355 X 8,4 >
- d’où pour lU vale.ur.de la/!- é- m- cherchée .. i
- . F o,366 volt
- \
- Cetté pile, même fermée sur une faible résis- ; tance se polarise très difficilement. |
- Au repos, elle’présente le même inconvénient!
- que la pile îjaniell ; le Vase, poreux qui sépare’ les solutions salines ne s’opposant pas à la diffusion dé celles-ci, la composition des liquides Change et avec elle la f. é. m.
- ’ Afin d’atténuer en partie cet inconvénient, Gaugain donnait au vase renfermant le sulfate de zinc, une capacité 4 à. 5 fois plus que celle dit vase au sulfate de cadmium.
- La température a peu d’influence sur celte pile.
- Élément ' Reynier f. é. m. 0,82 volt.
- Celte pile n’est autre chose qu’un couple volta, zinc-cuivre, acide sulfurique étendu. ’
- Un fil de zinc de 3 millimètres de diamètre, disposé au centre d’un récipient de façon à pouvoir à être retiré, lorsqu’on ne se sert pas de la pile, constitue l’électrode positive.
- Le zinc doit être pur ou parfaitement amalgamé et nettoyé avec soin.
- Une feuille de cuivre plissée et disposée en forme cylindrique tout autour de la tige de zinc forme l’électrode négative.
- La surface efficace est de 3o décimètres carrés, alors que celle de l’électrode positive est de 10 centimètres carrés Seulement.
- La pile ainsi formée, présente une résistance intérieure de 2 ohms environ; fermée sur une résistance 5 00 fois plus grande, elle perd moins d’un centième en une heure. On peut considérer dès lors sa-/, é. m. comme sensiblement constante lorsqu’on l’emploie à circuit ouvert ou dans des expériences qui comportent l’usage du galvanomètre très sensible; c’est-à-dire où la résistante extérieure présente un minimum de 20 odo ohms.
- La réaction chimique d’où dépend la f. é. m. peut s’écrire :
- SCP HO -j- Z n = S0'!Z»0 4 H
- . , D’qu nous tirons, pour les. quantités d’énergie correspondantes .
- Chaleur 'positive - ( Oxydation du zinc et sulfata-Ci = 53,5 ( lion lie l’oxyde de zinc. >
- Chaleur négative J Formation d’ün équivalent
- Ca = 34,5 ! d’eau.
- d’où
- (Ci C2) = (53,5 — 34,5 = ig
- p.206 - vue 208/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 207
- et en remplaçant lefi lettres par leur valeur dans l’expression (2)
- et
- E = 0,04355 x 19 E == 0,8275 volt
- Nombre très voisin de celui que nous avons inscrit en regard de l’élément Reynier, dans le tableau qui donne également la/. é. m. des éta-
- lons les plus universellement employés. Les chiffres que nous donnons représentent la moyenne d’un grand nombre d’expériences.
- On remarque que les deux nombres relatifs à la /. é. m. de la pile Waren de la Rue différent entre eux d'une quantité inférieure à 1 0/0 de leur valeur totale.
- La Pile Daniell, employée sous la forme adoptée
- TABLEAU DES FORCES ÉLECTROMOTRICES
- 1 ' PILES-ÉTALONS COMPOSITION F. E. AUTEURS et MODES D’OPÉRATION
- K LÉ Electrode MENT POSITIF Liquide excitateur ÉLÉMENT NÉG Dépolarisant ATIF Electrode —
- 1 Ordinaire PN l Zinc )) Acid, sulfur. 20 0/0 Suif, de zinc 3o o/o Suif, de cuivre sat. •> » Cuivre » iv°79 1 079 Clark et Sabine » »
- « J *3 < Wheatstone c< A 0 1 Post office Zinc » Suif, de zinc 3o o/o » » Suif, de cuivre sat. » » Cuivre » 1 o/9 1 07g Comparées à l’élément Latimcr Clark
- 1 Von Rect\ Zinc Suif, de zinc solid. Suif, de cuiv. solid. Cuivre i o56 Von Beetz
- Qatigain Zinc Sulfate de zinc Suif, de cadmium Cadmium 0 366 Calculée d’après l’énerg. développée
- Reynier (Couple Volta) Zinc Solution étendue d’acide sulfurique Cuivre 0 82 Mesurée et calculée d’après l’énerg. dévelop.
- Latlmer Clark Zinc Bâte de sulfate de protoxyde demerc. et de sulfate de zinc Mercure i 457 Comparée à l’éloctrom. absolu
- Waren de la Rue Zitic Chlorhydrate d’ammoniaque Chlorure d’argent 1 068 1 009 Kcmpe, de la Rue • et Muller
- par le ministère des Postes et Télégraphes, est Celle qui présente le plus de garantie, si l’on a la précaution de donner rigoureusement aux éléments qui la composent, les proportions indiquées à plusieurs reprises, et de séparer ces éléments lorsque la pile est en repos.
- L’influence de la température sur sa y. e. m. est négligeable et c’est la seule qui puisse fournir un débit constant, pour des résistances extérieures relativement faibles.
- Adoiphc Minet
- SUR LES
- FANTOMES MAGNÉTIQUES O
- FANTOME DE l’ÉLECTRO-AIMANT DROIT
- L’électro-aimant rectiligne est trop connu pour que nous nous arrêtions à sa description et à ses propriétés. Nous dirons seulement que le cylindre
- f1) Voir La Lumière Électrique, n°‘ s3, 24, a5, 26, 27, 3o, 32, 33, 3-7, 3q et 43 (1886).
- p.207 - vue 209/624
-
-
-
- 208
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ou noyau de fer doux de l’électro-aimant est souvent remplacé, avec avantage, par un faisceau de fil de fer qui offre au magnétisme une plus
- Pour montrer tout d’abord l’influence que le fer exerce, par sa présence dans la bobine, comparons les trois fantômes.
- »[
- FIG. I ET I bis. — FANTOME D’UNE BOBINE VIDE, AXE HORIZONTAL ET YERTICAL
- FIG. 2 ET 2 bis. — FANTOME DE LA BOBINE AVEC NOYAU DE FEU
- COURT
- grande surface et reçoit par sui;e\tne aimantation plus forte que le cylindre plein. On en ploie aussi le cylindre creux, car c’est spécialement à la surface du fer que se développe le magnétisme, celui-ci ne pénétrant qu’a une très minime profondeur dans l’intérieur du métal.
- i° De la bobine vide ;
- 2° De la bobine avec un noyau de fer court ;
- 3° De la bobine avec un noyau de fer long ('),
- (l) Diamètre extérieur tic la bobine — o.o25 :n. Diamètre intérieur de la tobine,.... « = o,oio »
- p.208 - vue 210/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 209
- obtenus'avec le même courant électrique (3 éléments au bichromate).
- l'U! J ET 3 bis. — FANTOME DE LA BOBIME AVEC NOVAU DE FER LONG
- Les figures i, 2, 3 représentent les fantômes
- Diamètre du noyau de fer doux... = o,oio m.
- Longueur du noyau, fig. 2...... = 0,032 p
- Longueur du noyau, fig. 3....... = 0,082 »
- respectifs quand la bobine est horizontale, c’est-à-dire quand les fantômes sont projetés dans uni
- FIG. 4 ET 4 bis. — FANTOME D*UN ÉLECTRO A DEUX : BODINES*’ COURANTS DE MÊME SENS ET DE SENS CONTRAIRES
- plan parallèle à l’axe, les figures 1 bis, 2 bis, 3 bis, quand la bobine est verticale.
- Le fantôme magnétique d’un électro-aimant droit sera différent suivant la position que l’hé-
- p.209 - vue 211/624
-
-
-
- ®i <3
- LA . LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lice magnétisante occupera par rapport au noyau de fer. Si elle est placée au milieu du noyau, le fantôme sera évidemment symétrique par rapport à l’hélice (fig. 3) ; dans le cas contraire, il sera dissymétrique (fig. 5),
- Lé' fantôme de l’éie^o-aimant placé dans différentes (positions plus oit moins obliques, offre toutes les transitions entré, celui de l’électro horizontal et celui de l’électro vertical.
- Lorsque le noyau de fer est extérieur et parallèle à la bobinej sa présence a peu d’influence sur
- f;g. 5. •-?- fantôme d’un éi.ectro dont la bobine est a ' l'extrémité du noyau
- le f^ptômé de cette bobine. Mais s’il est dans raxe'dé'Uçile-ci, quoique étant tout à fait hors de l’hélipe, il y a néanmoins une action magnétique d’auQntjplus sensible que le fer. s’approche davantage dé la bobine ou s’y enfonce plus ou moins.
- Fantôme d’un électro-aimant chaussé de plusieurs hélices
- 1er cas. — Deux hélices, une à chaque extrémité (').
- Quand le epurant inducteur est de même sens (*)
- (*) Longueur du noyau de fer doux = 0,082 m. Longueur de chaque bobine.... = o,o32 m. biafrièife extérieur. 1,. 1,.. 1.1.1 = 0^032 m.
- dans les deux hélices, c’est comme' s’il n’y avait qu’une seule hélice, la seconde faisant suite à la
- FIG. 6 ET 6 bis, — FANTOME D’UN ÉLECTRO A TROIS BOBINES COURANTS DE MEME SENS ET DE SENS CONTRAIRES
- première. Le fantoche en est représenté par la figure 4.
- : La figure 4 bis montre le fantôme du même 'système, lorsque le courant est de sens contraire (dans les hélices.
- p.210 - vue 212/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- u t
- 2° cas. — Trois hélices. Si le courant est de même sens dans les trois bobines, le fantôme figure 6 est semblable, quoique plus marqué, à celui que donnerait une seule hélice. Si le courant de la . bobine intermédiaire est de sens contraire à celui dés deux autres, le fantôme a là forme donnée par la figure 6 bis.
- 3é cds. ' — En général, quand 2, 3, 4, 5......
- bobines sont disposées sur un même noyau de fer et que le courant y circule dans le même sens,
- FIG. 7. — FANTOME D’UN ÉLECTRO AIMANT BIFURQUÉ HORIZONTAL
- le fantôme est analogue à celui d’une seule bobine dont la longueur serait égale à la somme des longueurs de ces bobines. Si les courants sont alternativement de sens contraire, le fantôme résultant présente ces alternances par la configuration des lignes de force, comme dans le cas de deux hélices de sens contraire.
- Fantômes de l’électro-aimant bieurqué
- L’électro-aimant bifurqué peut être formé d’un seul cylindre de fer doux, recourbé en fer à cheval, comme l’aimant de ce nom, ou il peut être composé de deux électro-aimants rectilignes, sou-
- dés ou rivés à une plaque de fer perpendiculaire à chacun d’eux. Les effets magnétiques, sont les mêmes dans les deux cas.
- Le fantôme du premier est représenté par la figure 7. Pour le second, si les trois pièces composantes ne sont qu’au contact et non soudées oü rivées, le fantôme qui en résulte est analogue à celui de deux électros distincts, la plaque intermédiaire jouant alors le rôle de simple contact.
- FIG. 8. — FANTOME DU MÊME ÉLECTRO, A UNE SEULE HELICE, ÉLECTRO BOITEUX
- Si l’une des branches de l’électro-aimant fer à cheval est privée d’hélice, auquel cas on dit que l’électro-aimant est boiteux, le fantôme est tout différent et représenté par la figure 8.
- Quant à l’influence de l’armature sur le fantôme de cette sorte d’électro-aimant, comme sur les précédents, elle est tout à fait pareille à celle qu’elle exerce sur les aimants permanents (').
- C. Decharme.
- (’) V. La Lumière Electrique, numéro du 14 août 1886, p. 3og.
- p.211 - vue 213/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- m
- INSTALLATION pratique
- DES ACCUMULATEURS O
- CHOIX DES ACCUMULATEURS
- Le choix des accumulateurs, pour leur application à l’éclairage électrique, doit être fait en tenant compte des données numériques suivantes, propres à chaque genre d’accumulateurs :
- E, force électromotrice de l’accumulateur ;
- R, résistance intérieure en ohms ;
- Q, capacité d’accumulation ;
- FIG. 1. — CHASSIS SUPPORTANT UNE BATTERIE D’ACCUMULATEURS
- I, intensité en ampères du courant de décharge pratique, sans fatigue; i, intensité en ampères du courant, de charge pour un bon rendement ;
- . . travail par seconde en kilomètres;
- ' ^ g
- X t, travail total emmagasiné en kilomètres.
- Rendement;
- 'Poids;
- Prix de l’accumulateur pouvant fournir 270000 kilomètres ou 1 cheval-heure ;
- Prix de rachat du vieux plomb par les constructeurs.
- (i) Voir La Lumière Électrique des 2, 9 et 16 octobre
- 1886,
- Le choix des accumulateurs doit être fait, non seulement en tenant compte des renseignements ci-dessus énoncés, mais ces appareils doivent encore présenter les avantages suivants :
- Le remplacement des plaques doit être facile afin de n’entraîner que le moins de frais de réfection possible. Le poids du récipient contenant le liquide et les plaques doit être réduit à un minimum, tout en offrant des garanties de solidité-et de durée convenables.
- MONTAGE DES ACCUMULATEURS
- Les accumulateurs devront être placés dans un endroit sec et aéré.
- Avant de les mettre en place, il est nécessaire de s’assurer qu’aucun corps étranger ne s’est introduit entre les plaques (ce qui amènerait la dé-
- + - + - + - + - +
- FIG. 2. *— COUPLAGE DES ÉLÉMENTS EN TENSION
- charge des accumulateurs sur eux-mêmes), que le liquide est bien acidulé au 1/10, que les bornes sont bien propres (pour éviter tout mauvais contact) et que les récipients contenant les plaques ne donnent lieu à aucune fuite.
- Dans son ensemble, la batterie devant être parfaitement isolée de la terre, ainsi que chaque élément l’un de l’autre, il faut, pour éviter toute déperdition d’électricité, prendre les dispositions spéciales énumérées ci-dessous.
- La batterie doit être mise en place sur un casier en bois goudronné (fig. 1). Pour isoler ce casier du sol, un petit massif en maçonnerie est construit sous chaque [pied, en dessous duquel est également placée une forte cale en verre reposant sur chaque massif de maçonnerie.
- Les accumulateurs placées sur ce casier seront espacés les uns des autres, pour faciliter l’isolement électrique de chaque élément; cette disposition permet aussi de les retirer plus facilement du casier et de mieux faire les connexions. Par surcroît de précaution, chaque élément peut
- p.212 - vue 214/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 2i3
- encore être placé sur quatre petits blocs en porcelaine].
- Ce casier doit être massif, à cause du poids assez considérable d’une batterie d’accumulateurs..
- COUPLAGE UES ACCUMULATEURS
- On associe les éléments de chaque batterie en tension, en ayant bien soin de bien faire correspondre les bornes positives aux bornes négatives
- (fig. 2). (Bien serrer les bornes pour former un bon' contact). ' 1
- Les différents constructeurs, ont soin de distinguer les bornes des accumulateurs par une couleur différente.
- Pour coupler plusieurs batteries en tension, il faut réunir le fil négatif d’une batterie au fil positif de la batterie voisine et ainsi dé suite, absolument comme dans le cas de la mise en tension de simples accumulateurs.
- Voltmètre
- Ampèremètn
- FIG. 3. — CONNEXIONS DU VOLMÈTRE ET DE L’AMPÈREMÈTRE
- B* Bouton de contact pour mettre le voltmètre en communication avec le circuit de charge B2 —’ —- — — décharge
- Cl Commutateur» pour faire passer le courant de charge par l’ampèremètre C2 — — décharge —
- Pour la charge, les deux bornes de chaque batterie on de chaque groupe de batteries sont réunies aux deux bornes de la machine.
- Pour charger les accumulateurs et en même temps les décharger, il faut réunir la batterie à la machine et le circuit des lampes est pris en dérivation sur la batterie d’accumulateurs.
- ' Pour la décharge seule des accumulateurs, on. les réunit simplement au circuit des lampes.
- Comme appareils de mesure, il est nécessaire, d'avoir un voltmètre et un ampèremètre, qui soient, groupés de telle façon que l’on puisse connaître h/. é. ni.'et l’intensité à la charge et à la décharge.
- Le voltmètrç est pris en dérivation comme une
- lampe à incandescence et l’ampèremètre est placé* en tension dans le circuit général ; ces deux* appareils ne doivent jamais rester continuellement* en circuit pour éviter l’échauffement dès spires des* bobines. Le voltmètre doit être : muni de deux* boutons de contact et l’ampèremètre de deux commutateurs à deux directions, pour ne mettre' en circuit ces appareils, qne juste le temps néces-; saire à la lecture (fig. 3). Les voltmètres et les* ampèremètres les plus employés sont ceux de-MM. Deprez et Carpentier. •
- Dans tous les cas -où les accumulateurs-sont* réunis à la machine, il faut interposer sur les fils1 les réunissant un disjoncteur automatique. >
- Des commutateurs et interrupteurs spéciaiix'
- p.213 - vue 215/624
-
-
-
- 2 ï 4 LA L UMIÉRE ÉLECTRIQUE
- $pnt destinés à opérer rapidement toutes les connexions usuelles des machines, accumulateurs et circuit des lampes entre eux.
- . Nous donnerons bientôt la description et la manœuvre des' appareils de ce genre les 'plus avantageux.
- ‘ 1 J. P. Anney
- (A suivre) '
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Nouvelle méthode pour la mesure d’un champ magnétique vertical, par R. Krüger.
- Les méthodes employées jusqu’à présent pour la mesure de la composante verticale d’un champ magnétique, sont basées sur la f é. m. intégrale développée par la rotation d’une bobine autour d’un axe horizontal.
- En. faisant tourner la bobine autour d’un axe vertical, on peut obtenir, par le rapport des courants induits, l’inclinaison des lignes de force. En faisant, en outre, une mesure absolue, et partant dei données de la bobine et du galvanomètre employé, on déterminera complètement le champ.
- Avec un champ de peu d’étendue, les rotations devront être remplacées par des déplacements de translation ; mais, en tout cas, cette opération est longue et délicate.
- Le professeur Riecke a indiqué une méthode, qui permet une mesure beaucoup plus aisée pour déterminer le rapport des deux composantes d’un champ ; elle est bas ée sur l’emploi d’un appareil qui n’est au fond que le disque de Faraday, le champ magnétique étant le champ à déterminer.
- Un disque de cuivre suspendu horizontalement à un fil métallique plonge dans une solution de sulfate de cuivre ; ce disque est isolé en partie sur ses deux faces, au moyen d’une mince couche de cire à cacheter, de sorte que le courant qu passe du disque au liquide se répartisse sur une surface annulaire; l’action réciproque des courants, circulant radialement et du champ vertical, cause une déviation qui donne la mesure de ce dernier.
- M. Krüger (') a cherché à comparer cette méthode à la méthode ordinaire de mesure,, de la composante verticale du champ terrestre, [pour reconnaître jusqu’à quel point elle • permettait , d’obtenir des résultats exacts.
- La méthode de l’inducteur terrestre a donné pour la composante verticale V la valeur
- V = 2,2899 H .
- tandis que la méthode de Riecke donne
- V = 2,28903 H
- l’écart est donc de g-1- - seulement.
- 5700
- Pour employer cette méthode, il faut naturellement déterminer, en premier lieu, la constante de torsion du fil de cette sorte de balance de torsion électrodynamique (au moyen de la période d’oscillation et d’un moment d’inertie).
- En mettant ensuite cet appareil en circuit avec une boussole des tangentes et une pile constante, la déviation de la boussole donnera le produit H f, tandis que notre instrument donne le produit V f ; la combinaison des deux résultats permet donc immédiatement de trouver le rapport
- En effet, soit f le courant total qui parcourt le disque tant qu’il circule, à partir du centre, horizontalement dans le sens des rayons, sur une longueur rG, ra étant; le rayon de la partie vernie, le moment provenant de l’action du courant sur
- , , Vf r 2
- le champ est —-^-r.
- En ce qui concerne la partie du courant qui passe du disque au liquide par la partie annulaire, en admettant, comme cela résulte du dépôt formé, qu’il est uniformément réparti, le moment de rotation dû à cette partie est d’après Riecke
- (0 v,((«-f)
- / étant le rayon moyen et 8 la demi-largeur de l’anneau libre. Le moment total est donc proportionnel à Vf, et à un facteur calculable, au moyen des dimensions du disque, on peut donc calculer
- V
- :1e produit Vf et par suite le rapport j^-.
- (') Annales de Wiedemann, n” 8, 1886, p. Ci3.
- p.214 - vue 216/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL. D'ÉLECTRICITÉ
- '2;i'5
- . Les deux points spéciaux qui peuvent donner ! lieu à des erreurs dans cette méthode sont d’abord 1 l’influence de la résistance du liquide à la rotation du disque, influence que l’on peut étudier, en observant les déviations coriespondant à un même i avec des courants croissants ou décroissants ; c’est la difficulté qui se présente avec tous les appareils où le courant est établi par des contacts liquides.
- Enfin, la répartition du courant dans la partie , annulaire du disque et son action sur le champ : est évidemment une question délicate ; l’exactitude des résultats obtenus semble cependant prouver que la répartition se fait bien, comme l’a ; supposé Rieke, dans la formule indiquée ci-des- : sus [*).
- Electrisation de la glace par le frottement de l’eau, par L. Sohnke (2).
- Ces recherches sur l’électrisation de la glace ont été faites pour établir une théorie sur l’origine de l’électricité des orages (3), basée sur un fait mé-
- (!) Il est facile d’établir cette formule (i), en supposant, comme on l’a dit, que, en chaque point de la surface annulaire, la densité du courant est constante, et les courants élémentaires, verticaux; le courant intégral qui traverse alors dans le sens du rayon une circonférence de rayon r de l’anneau est alors
- ; ’j_-Z
- ri —
- l’élément de moment est donc
- dm = Vi rdr
- ri — t'o
- et le moment total
- En remplaçant r, et par leurs valeurs
- ri = / + 6 r0 = / — S
- on trouve l’expression donnée
- M=Vi(/S — y)
- N. D. L. R.
- (2) Annales de Wiedemann, 188G, n" 8.
- (3) Voir à ce sujet le travail de l’auteur : Der Ursprung der GevitterElectricitœt und der gewœhnlichen Electricitœt der Atmosphcere,
- teorologique, l’apparition simultanée defe cumuli (nuage formé de vapeur d’eau) et des cirri, on de cirrostrates (nuage formé de! particules i de !glacb) avant chaque orage, et, sur ce fait < ph!ysiq*ie^ établi par Faraday, l’électrisation >de .la glace,sbus l’action de gouttelettes d’eau. .toi
- Faraday a, en effet, établi ce fait que, taridis qu’avec tous les autres corps essayés* l’eau devieiitt positive, et le corps négatif; la glace devîeht positive par le frottement de gouttelettes d’eau. > L’auteur en répétant ces expériences, a trbuvé que si la glace est fondante, ou recouverte d’une mince couche d’eau, tout développement d’électrL cité cesse ; cette iexpérience prouve qjue l’élèctricitê qui se trouve sur le corps soumis au! choc idés gouttelettes n’a pas été seulement abandonnée pat celles-ci, mais qu’elle est bien engendrée paii le frottement. ' .-j’rr ruoo
- Quoique ces expériences puissent paraîtra décisives, l’auteur a tenu, à cause de l’importàrice des conséquences qu’on peut en tirer, à les appuyer encore par d’autres essais. Il a en premier liéti réalisé avec la glace les phénomènes étudiés.paf Quincke, sur l’électricité développée par le passagte des liquides , peu conducteurs à travers-les diaphragmes. Helmholz a montré que ce phénbmè'ne se rapportait à l’électrisation par frottement ou par contact des liquides et des corps solides.
- L’auteur a réalisé cette expérience au moyen de tubes capillaires en glace, dans lesquels il faisant circuler de l’eau ; il a trouvé au .moyen çle l’électro-mètre à quadrants, que l’eau se charge négativement et la glace positivement. ’ .
- Cependant, il faut dire que l’expérience ne" réussit pas toujours ; aussi l’auteur l’a-t-il modifiée et a-t-il appliqué la méthode de J. Elster, qui dévé-) loppe les électricités contraires, en faisant couler un jet d’eau contre une plaque solide. )
- La plaque dé glace fait un angle de io "à i5 degrés avec un jet d’environ o,6 m. m. de. section, et animé d’une vitesse voisine de 20 à 25 mètres par seconde.
- D'eux électrodes de platine sont placées, l’une dans le jet, un peu au-dessous du point de contaçt, l’autre à environ 80 m. m. plus bas ; chaque; électrode est en communication avec une des*
- paires de quadrants de l’électromètre.------------“
- On peut objecter, il est vrai, qu’une différence électrique entre les électrodes peut provenir*'dit frottement différent qu’elles subissent) ’ tuais Elster a montré que cette correctioh èst! très*
- p.215 - vue 217/624
-
-
-
- LA LUMIÈRES ÉLECTRIQUE
- 216
- faible: Pour toutes les substances telles que le verre, l’agathe, la gomme laque, etc., le corps solide devient négatif et l’eau positive, tandis que la glace donné lieu dans ce cas encore au phénomène inverse. Donc, on peut affirmer que, par suite de son frottement avec l’eau, la glace devient positive.
- ; Indépendamment de son importance au point de vue météorologique, ce fait a encore un intérêt théorique, én ce qu’il est contraire à la théorie du courant électrique d’Edlund. D’après ce dernier, et conformément à sa théorie de l’électricité, le courant qui naît par suite du flux d’un liquide dans un tuyau, proviendrait de l’entrainement de l’électricité positive, soit de l’éther, ce qui donnera lieu, en général, à une condensation de l’éther à l’aval.
- Dans le cas des expériences de l’auteur, c’est le contraire qui arrive ; c’est l’électricité négative qui serait entraînée.
- Ge n’est, du reste, pas le seul fait à opposer à cette théorie d’Edlund, et antérieurement, déjà, Dorn et Quincke avaient montré que dans certains cas, un liquide circulant à travers des tubes de verre ou de terre cuite donnait lieu à un courant, électrique inverse de celui indiqué par cette théorie.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant (*), par M. A. Righi
- i. Partie expérimentale du Mémoire précédent (2)Mes expériences ont conduit à des conclusions différentes de celles de mes devanciers, particulièrement à cause de l’uniformité d’aimantation du pôle réfléchissant. Le résultat le plus iiôtable a été une différence dans les effets observés, suivant que les vibrations employées sont dirigées dans le plan d’incidence ou perpendiculairement à ce plan, et une sorte de réciprocité dans lès effets que produisent, dans les deux cas, les rotations du polarisateur et de l'analyseur.,
- 2f Partie théorique. — Pour expliquer ces résultats, j’ai eu recours à une hypothèse analogue
- à celle par laquelle M. Airy explique la double réfraction du quartz dans les directions inclinées à l’axe du cristal. Les formules auxquelles cette hypothèse conduit donnent raison des résultats expérimentaux. Je les ai employées pour l’étude du rayon réfléchi en quelques cas particuliers.
- Les formules fondamentales sont les suivantes :
- Soient X, Y les composantes de la vibration réfléchie, suivant les axes Ox, Oy (fïg. 1).
- Si x0 = sin 0 est la vibration incidente, on a (M
- X 17)
- Y
- fit?2
- —-—^ sin (0 — <p)H-j—r,
- 1 + P1 y 1 JrPi
- sin 0:
- kp hp
- = —, cos (0 — es)-----—r cos 0
- 1 + P- v 1 ‘ 1 +P* .
- FIG. I
- Si, au contraire, [la [vibration [incidente est y0 = sin 0, on a
- (9)
- X =------t—ï cos 0 H--———ÿ cos(0— m)
- 1 + pl 1 + p1 '
- Y — •
- h . 7rp2
- sin 0------f-—5 sin (0—if)
- 1 + p
- 1 +.p2
- 3. But de ce travail. — Dans ce deuxième Mémoire, j’ai suivi une marche inverse. Je commence par l’étude théorique de la réflexion sur le pôle, en partant de ces formules et en m’arrêtant particulièrement au cas des vibrations réfléchies rectilignes, que j’examine d’une manière plus
- n . (i) Mémoire présenté à l’Académie royale des Lincei.— [Annales de Chimie et de Physique, septembre 1 #86).
- (*). Voir pour ce mémoire La Lumière Electrique des 2, 9,,t(5 et 23 octobre 1886.
- (i) Pour éviter les équivoques, j’écris près des formules
- tirées du premier Mémoire leur numéro d’ordre. Lorsque j’écrirai dans ce Mémoire des formules nouvelles, je commencerai par le n” 3G, la dernière de celles du premier. Mémoire, portant le n“ 35. i:.
- p.216 - vue 218/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL -D'ÉLECTRICITÉ a1 f
- 'Complète que dans le précédent Mémoire ; puis je prépare les formules nécessaires au calcul des . expériences, et j’applique la théorie admise au cas des réflexions multiples et à celui de la réflexion sur un corps, transparent placé, sur le pôle. 'Après cela,, je décris une disposition nouvelle pour les expériences,, plus commode et parfaite que celles qu’on a employées jusqu'ici pour l’étude du phénomène de Kerr, et je rapporte les résül- j tats de nouvelles expériences que j’ai exécutées, soit pour vérifier les nouveaux résultats théo-
- ques, soit pour étudier l’effet des.......diverses
- longueurs d’onde de la lumière incidente, soit pour arriver,à quelques déterminations des constantes qui entrent dans les formules auxquelles on arrive avec ma théorie.
- i. Ï ; . • . ; - _ - .
- 1,1. -T- Etude théorique, du rayon réfléchi
- ,4. Réciprocité d action du polariseur et
- FIG. 2 .
- de
- l’analyseur. — On a vu, dans le premier Mémoire, que le polariseur et l’analyseur échangent leur rôle en passant du cas des vibrations incidentes perpendiculaires au plan d’incidence, à celui des vibrations parallèles au même plan, et que, par conséquent, la rotation mesurée en tournant jusqu’au minimum le polariseur dans le premier cas est égale à celle mesurée avec l'analyseur dans le second. La théorie permet de démontrer (premier Mémoire n° 26) que cette égalité a lieu, non seulement pour les rotations qui rendent minimum la lumière qui arrive à l’œil de l’observateur, mais aussi pour des rotations qui donnent dans les deux cas une lumière d’égale intensité.
- On peut généraliser encore plus ce théorème et démontrer que : si, après avoir ptacé le polariseur de manière qu’il donne des vibrations dirigées dans le plan d’incidence, et avoir tourné l'analyseur de manière qu’avant la fermeture du
- courant on ait l’extinction, on fait tourner te polariseur d'un angle os et l’analyseur d’un dngle y, on obtient le même effet qu’en tournant le polariseur de l'angle y et l'analyseur de l’angle os, dans le même sens, mais en partant des orientations
- FIG. 3
- dés deux niçois pour lesquelles les vibrations incidentes sont perpendiculaires ait plan d’incidence, et l’analyseur donne, avan t le passage du courant aimantant, l’extinction. •. ;
- L’égalité d’effet doit s’entendre dans ce sens,, que dans les deux cas la vibration qui - sort de l’analyseur a même amplitude et même phase. .
- . La démonstration de cette loi de réciprocité s’obtient aisément à l’aide des formules (11) du premier Mémoire.
- Supposons d’abord les vibrations incidentes dirigées suivant l’axe O0 x0 de la figure 1, c’est-à-dire dirigées dans le plan d’incidence (fig. 2) (<), et supposons l’analyseur tourné à l’extinction,, c’est-à-dire placé de manière à transmettre les
- FIG. 4
- vibrations dirigées suivant l’axe Oy. Tournons de droite à gauche le polariseur d’un angle os et
- (*) Dans la figure 2, comme dans les figures 3, 4, 5, 6, ç 7, 12, les deux rectangles Ii I2, Ri R2 tracés dans le plan i de figure représentent les rectangles signés avec les lettres : dans la figure 1, Vus du côté convenu, c’est-à-dire de ma--nière à recevoir dans l’œil le rayon incident ou réfléchi* , auquel ils sont perpendiculaires.
- p.217 - vue 219/624
-
-
-
- - LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- giS
- l’analyseur d’un angle y Ce dernier transmettra alors la composante de la vibration réfléchie, dirigée suivant Oyi.
- Mais la vibration refléchie aura X et Y des formules (u) pour composantes suivant Or, O y. Donc
- ! Yi = Ycosy — X sin y
- ou encoije
- (i 4 ^,2) Yt = kp cos y cos (o cos (9 — p)
- — hp cos y cos u) co s 0
- — h cos y sin co sin 6
- — kp2 cos y sin to sin (9 — p)
- (36) — 7c sin y cos to sin (9 — p)
- — kp- sin y cos to sin 9
- 4 hp sin y sin to cos 9
- — kp sin y sin to cos (9 — p)
- Supposons à présent la vibration incidente dirigée suivant OoTo (Ag* 3) et l’analyseur placé de manière à transmettre des vibrations dirigées suivant Oat. Tournons de droite à gauche le po-lariseur de l’angle y et l’analyseur de to. Les composantes suivant Or, Oy de la vibration réfléchie seront données par les formules (n), où l’on place 90 degrés -}- y au lieu de to. Ces composantes seront dès lors
- (1 4 p-) X = — 7c sin y sin (9 — p)
- — hp2 sin y sin 9 — hp cos y cos 9 + kp cos y cos (9—p)
- (1 q. p2)Y = — kp sin y cos (9 — p)
- 4 hp sin y cos 9 — h cos y sin 9 — kp2 cos y sin (9 — p)
- Pour avoir la vibration qui sort de l’analyseur, il faudra prendre la composante Xi de la vibration réfléchie, et l’on aura
- Xi = X cos to -f Y sin to
- En remplaçant X et Y par leurs valeurs, on trouve pour Xi une expression identique avec celle de Y (36), ce qui démontre le théorème énoncé.
- 5. Orientations du polariseur qui fournissent des rayons réfléchis à vibrations rectilignes. — Soit O0 n0 (fig. 4) une vibration incidente inclinée sur le plan d’incidence de l’angle to. Les composantes suivant.O*, Oy de la vibration réfléchie seront les X et Y des formules (11). Cherchons les composantes de la vibration réfléchie suivant deux axes nouveaux Oxi, Oyi, dont le premier.
- fait avec Ox l’angle y, et limitons-nous à " écrire la composante Yi. On aura ,
- Yi = Ycosy—X sin y
- En remplaçant X et Y par leur valeur (11,), on aura précisément la formule (36). Egalons séparément à zéro les coefficients de sin 0 et cos 0 dans la formule (36) :
- ?cp cos y cos eosin p — 7t cos y sin to
- — kp2 cos y sin co cos p
- — 7c sin y cos w cos p
- — hp2 sin y cos u — 7cpsiny sin w sin p = o 1
- (37) kp cos y cos to cos p — hp cos y cos to j
- 4 kp2 cos y sin <0 sinp 4 7c sin y cos co sin p
- + hp sin y stneo — ltp sin y sin w cos p = o
- La vibration réfléchie sera ainsi réduite à sa composante suivant CLe,, et l’on aura dans (3j) deux équations qui pourront servir à déterminer les valeurs de w et y relatives aux cas de vibrations réfléchies rectilignes.
- Divisons (37) par cos to cos y, ce qui est permis pourvu que ni l’un ni l’autre de ces deux cosinus ne soit zéro. On aura les équations
- Tcpsinp—h tang co 1— kp2 tang co cos p — 7c tang y cosp
- — hp2 tang y— kp tang y tang co sin p = o
- (38) kp cos p — hp
- 4 kp2 tang co sin p 7c tang y sin p 4 /(jptangy tang co — kp tangy tang co cosp = o
- Pour déterminer w et y avec ces deux équations, tirons de la première valeur de tang y et portons cette valeur dans la seconde; on obtient ainsi
- V tang- co — T tang co 4 U = o,
- en posant, pour abréger,
- T = hk(1 + p1) sinp U = p[k2 — h2p2 — hk(i—p2) cos p] 1
- = ^(1—P2){h2 + k2 — 2hk cosp)
- (39) —f (1 + p2)(h2-k2)
- V =p [k2p2 — h2 4 7i7c (1 — p2) cos p]
- = —^(1—p2) {h2 4 7ca — 27i7c cosp)
- _______7 -f (‘ + p2)(h2-k2) ' _ y.
- p.218 - vue 220/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 319
- i De l’équation précédente on tire
- tang <o =
- T±v/T“ — 4UV
- aV
- et, appelant <»', to" les deux valeurs qu’on trouve à cause du double signe du radical,
- (40) tangü>' =
- T +vT2—4UV 2 V
- tang (1)"
- 3 V
- Pour déterminer les valeurs y' et y" de y, qui correspondent à «' et to", on pourrait mettre successivement les valeurs de tang w' et de tang 10" à la place de tang <0, dans l’expression de tang y tirée de l’une des équations (38). Mais on abrège le calcul en éliminant tangw entre les mêmes équations, car on obtient
- U tang2 y + T tang y + V = o
- d’où
- tang y =
- — T±v/T2 — 4UV
- 2U
- Mais de cette manière on ne voit pas d’abord quelle est celle des deux valeurs de tang y qui correspond à Toutefois, en écrivant comme il suit la dernière formule
- — 2 V____
- tang y = T -4- jTt _ 4 ÛV
- il est facile de vérifier que, pour satisfaire les relations (38), il faut prendre dans l’expression de tangy le signe —, si l’on prend le signe -{-dans l’expression de tang w, et au contraire. On a donc
- (40
- , —T — v/T2 — 4UV —2V
- tang y — 2 u T — s/T^^TÜV
- „ — T + v/T2 — 4 UV — aV
- tangy «-----—Yü----------=----------------
- T + y/T* — 4 UV
- Il est nécessaire à présent d’étudier les grandeurs relatives et les signes de quatre tangentes de 0/, tù", y', y", et à cet effet il faut examiner quels sont les signes de T, U, V.
- On sait que h et k sont positifs, étant h> k, que p est égal à o ou à 1 ou est compris entre ces limites, et enfin que tp est compris entre une petite valeur <p0 propre à l’incidence normale, et la valeur qui correspond à l’incidente de 90 degrés.
- La quantité T est donc positive, et la quantité V négative.
- Quant à la quantité U, son signe doit dépendre de l’angle d’incidence. En effet, à l’incidence normale elle est négative, car alorsp=i, pendant qu’aux incidences proches de 90 degrés, pour lesquelles p est presque nul et <p presque égal à tc, elle est positive. Il est donc vraisemblable que, pour les incidences comprises entre o et 90 degrés, U est d’abord négative, puis qu’elle devienne zéro et qu’enfin elle soit positive jusqu’à l'incidence de 90, ce que l’expérience confirme pleinement.
- L’incidence particulière pour laquelle on a U = o sera appelée incidence singulière. Pour reconnaître les signes des angles w', w", y', y ", il faudra donc examiner séparément les cas où l’incidence est plus grande ou plus petite que l’incidence singulière.
- Incidences moindres que l’incidence singulière, — Pour ces incidences T est positif, pendant que U et V sont négatifs. Le produit 4UV sera dès lors positif, et le radical qui entre dans les formules (40) et (41) sera moindre que T. Par conséquent les numérateurs de (40) seront positifs, et enfin tang u>', tang co" seront négatifs, et la première de ces tangentes sera numériquement plus grande que la seconde.
- Les vibrations incidentes, capables de donner une vibration réfléchie rectiligne, seront donc orientées comme I', I" dans la figure 5.
- De même, tangy' et tangy" sont positives, et la première de ces tangentes est en valeur absolue plus grande que la seconde; les vibrations réfléchies seront donc orientées comme R', R"(fig. 5).
- Les quatre tangentes sont imaginaires si T3 < 4 U V, c’est-à-dire que, si cela est, on ne peut avoir de vibrations réfléchies rectilignes. L’inégalité précédente a lieu certainement pour l’incidence normale, car nous savons qu’à cette incidence la vibration réfléchie est elliptique. Les vibrations réfléchies rectilignes ne seront possibles qu’à partir d’une certaine incidence, vrai-; semblablement petite, pour laquelle on a
- T2 = 4 UV
- Pour cette incidence tangw et tangy n’ont chacune qu’une valeur,
- tang ta = tangy = =7L^
- p.219 - vue 221/624
-
-
-
- WV-
- 220
- LA LUMIËRÈ ÉLECTRIQUE
- Les vibrations I', î" de. la figure 5 se fondent en une seule, comme aussi R', R", et les angles <o et y diffèrent de 90 degrés.
- " Incidences plus grandes que l’incidence singu~ lière.— Pour ces incidences T et U sont positifs, ét V, comme toujours, négatif. Le produit 4UV est négatif et le radical est plus grand que T. Par conséquent tang 0/sera négative comme dans le cas précédent, mais tango/ sera positive, tout en restant moindre en valeur absolue. Les vibrations I', \" seront donc placées comme dans la figure 6.
- • Semblablement tang y' sera négative, et numériquement plus grande que tang y", qui sera encore positive. Les vibrations réfléchies R', R" seront donc orientées comme le montre la figure 6.
- . Pour établir une comparaison entre ces résul-
- gauche. Dans le cas de la figure 6, on aura donc
- et dans le cas de la figure 5,
- Soit pour le cas de la figure 5, soit pour celui de la figure 6, on pourra donc écrire
- tang a0 = tang w” tang a = tang y" , .
- tang S0 =----— tang H =---------L;
- a u tang («) 0 y tang y .. . ; . :
- «•ig. 5
- tats théoriques et l’expérience, il est commode d’introduire de nouveaux angles à la place de Cl)', co", y, y".
- Les directions des vibrations I" et R" qui sont proches du plan d’incidence seront dans la suite définies par les angles a0, a, qu’elles font avec ce plan, en admettant de compter ces angles pcsiti-vement de droite à gauche. Par exemple, dans la figure 6, on aura
- et enfin
- (42)
- (43)
- a0 = 10" a = y"
- tang a0
- _ T— yjT-i — 4UV
- 2 V
- , —T + v/t* — 4UV
- tang a =----------------------
- 2 U
- tangp0 =
- •T + x/Ti —4 UV 2U
- tang p =
- __T — y/T2 — 4ÛV
- 2 V
- tandis que dans la figure 5 on aura
- On déduit de ces valeurs les relations
- — a0 + o>" = a = y"
- De même, les vibrations I', R', proches de la direction perpendiculaire au plan d’incidence, seront dans la suite caractérisées par les angles p0, p, qu’elles font avec ladite perpendiculaire, en admettant de mesurer ces angles de droite à
- «0 = P 2 = Po
- ce qui n’est qu’un cas particulier de la loi géné--raie de réciprocité (n° 4). On en déduit aussi
- tang an _ — U tang po V
- ^ce qui indique,, vu. la forme qu'ont les expres-f
- p.220 - vue 222/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
- 221
- sions (39), que a0 est numériquement moindre que.p0. Pour U = o, on. a aussi a0 = o.
- Les résultats que l’expérience sera appelée à vérifier peuvent se résumer comme suit : i° une fois les angles a0, a, p0, p, déterminés on doit trouver a0 = (3, a = (30; 20 a0 doit toujours être moindre que a ; 3° a0 doit être négatif à partir des petites incidences jusqu’à certaine incidence, l’incidence'singulière, nul pour .cette incidence, et positif pour les incidences supérieures; 40 a (et, par conséquent, (30) doit être toujours positif.
- 6. Propriétés de l’incidence singulière.— Pour résoudre les équations (37), on les a divisées par cosio cosy, ce qui peut se faire que lorsque les deux cosinus sont différents de zéro. Supposons à présent que l’un des cosinus soit nul pour une incidence particulière, par exemple cos a> = o, d’où sin w = ± 1.
- Dans cette hypothèse, les relations (3/) donnent, la première :
- tang y = —
- h + kp2 cos 9 kp sin 9
- et la seconde
- tang y =
- kp2 sin 9 p (k cos 9 — li)
- égalant ces deux valeurs, on trouve précisément
- r 7T
- cos y ='o, et par conséquent y — ± -, p = o. En
- vertu de. la loi de réciprocité, on aura aussi a0 = o.
- Pour avoir les autres deux valeurs «' et y", dont les cosinus ne sont pas nuis, il suffira de diviser par cos y cosw les formules (37), y introduire la condition U =0, et résoudre par rapport à tang y, tangw. On arrive au même résultat qu’en posant U = 0 dans (4.2) et (43), c’est-à-dire que l’on a
- — V
- tang a = tang p0 =
- Les vibrations incidente^ I', V qui donnent des réfléchies rectilignes, et les vibrations réfléchies
- FIG. 7
- V = = 0
- ou encore
- , à2 - - hkcos 9
- F- k- - hk cos 9
- Cette valeur de p-, qui est évidemment plus grande que l’unité, ne peut correspondre à aucune incidence, car p varie entre 1 et o. L’hypothèse cos <0 = 0 est donc inadmissible, et il est permis de diviser les équations (37) par cos 10.
- Supposons à présent cosy = o, siny = :±: 1.
- On déduit de (37)
- U = o
- ou encore (44)
- à2 — hk cos 9 h- —: hk cos 9
- Valeur moindre que l’unité, et qui est admissible pour p3. Le cas de l’incidence singulière est donc celui où l’une des valeurs de y (y') est donnée par
- R, R'', seront orientées comme le montre la figure 7.
- L’incidence singulière jouit donc de cette propriété, que la vibration I", dirigée suivant le plan d’incidence, donne une vibration réfléchie rectiligne R", c’est-à-dire que, pour ce seul cas, le phénomène de Kerr se réduit à une simple rotation de la vibration, rotation qui s’accomplit en Sens contraire du courant. C’est cette particularité qui caractérise l’incidence singulière, qui pourrait même s’appeler incidence de simple rotation.
- On peut dire aussi qu’d l’incidence singulière et avec des vibrations incidentes dirigées suivant le plan d’incidence, une rotation a de l’analyseur compense exactement l’action magnétique, pendant qu’à toute autre incidence la compensation n’est jamais complète, le rayon réfléchi étant elliptique.
- De même, à la vibration incidente I correspond la vibration R' dirigée suivant Oy, et l’on
- p.221 - vue 223/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ! - ..
- 222
- peut dire qu’d l’incidence singulière et avec des vibrations incidentes initialement perpendiculaires au plan d’incidence, une rotation [30—a du polariseur compense exactement l’effet de l’aimantation, pendant qu’à toute autre incidence la compensation n’est que partielle.
- La rotation de compensation complète a, propre à l’incidence singulière, doit être égale à la valeur qu’a l’angle w, à cette incidence, et, augmentée de Tt, elle doit être égale à l’angle s. Les angles w, et s ont été calculés dans le premier Mémoire.
- En montrant que ces égalités ont lieu, en effet, on aura des vérifications des résultats précédents.
- Dans le premier Mémoire, on a indiqué par w( l’angle dont il faut tourner l’analyseur pour rendre minimum la lumière transmise, et par l’angle dont on doit tourner le polariseur, si avec celui-ci <?n veut obtenir le même effet, étant admis que les vibrations incidentes soient initialement dans le même plan d’incidence, et que l’analyseur soit tourné à l’extinction avant l’aimantation, Les valeurs de co,, o), sont données par les formules (17) et (18) du premier Mémoire.
- En vertu de la loi de réciprocité, si, au lieu de partir de vibrations incidentes dirigées suivant le plan d’incidence, on part de vibrations perpendiculaires à ce plan, et toujours avec l’analyseur initialement à l’extinction, les rotations qui, séparément, rendent minimum la lumière, seront w3 pour l’analyseur et oi, pour le polariseur.
- Dans le cas actuel de l’incidence singulière, les rotations a = p0 doivent être égales à toi ; car, si elles annulent la lumière transmise par l’analyseur, à plus forte raison, elles la rendent minimum. On aura donc une première vérification en introduisant la condition U = o dans l’expression de o),, car il en doit résulter une valeur identique à celle de « relativement à l’incidence singulière.
- On a
- — V
- tang a =
- et à l’aide de (3g) et de (44) qui équivaut à U = o,
- tang a
- y//i2 — hk cos p sjk'1 — hit cos cp hk sintp
- d’où
- tang 2 a
- _ 2 tang ® y'/*2 — hk cos <p yf/i2 — hk cos <p
- à.2 + k'1 — 2hk cos <p
- Si à présent on met dans (17) pour p2 la valeur
- (44), on trouve immédiatement pour tang 2ou une valeur identique avec celle qu’on vient d’écrire.
- L’autre vérification s’obtient aussi facilement. Dans mon premier Mémoire, j’ai déterminé l’angle e qu’une vibration incidente doit faire avec le plan d’incidence, pour que la vibration elliptique réfléchie ait un de ses axes dirigé suivant le plan d’incidence. La formule qui donne t est la formule (27) du premier Mémoire.
- Or, dans le cas actuel de l’incidence singulière, lorsque la vibration incidente est I' (fig. 7), là vibration réfléchie est R', et cette dernière, étant rectiligne et dirigée suivant Oy, peut être considérée comme une vibration elliptique ayant un de ses axes suivant le plan d’incidence. Comme 1'
- fait avec O0 jc0 un angle ^ -|- p0 = ^ -{- a, si
- dans (27) on introduit la condition U —o, ou, ce qui est la même chose, si l’on met pour p le valeur (44), on doit avoir
- ou
- 2 e = n -f- 2 a
- ou encore
- tang 2e = tang 2 a
- Effectivement la valeur. (27) se transforme dans la formule qui donne tang 2 a, comme on peut le voir facilement.
- On pourrait douter que l’incidence singulière ne soit autre que l’incidence principale, en continuant à appeler ainsi l’incidence pour laquelle
- ir .
- on a sp = -, incidence qui certainement diffère
- peu de 76 degiés valeur de l’incidence principale pour l’acier non aimanté. Mais cela n’est pas. Supposons, en effet, que pour l’incidence singulière on ait
- Alors
- 9 = ô
- tang 00 a = toi = 45°
- ce qui est invraisemblable, car les effets de l’aimantation sont toujours si petits que on surpasse rarement i°. D’ailleurs, l’expérience indique pour l’incidence singulière une valeur notablement plus petite que celle de l’incidence principale.
- p.222 - vue 224/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 243-
- L’incidènce singulière est donc une incidence particulière qui n’a pas de correspondant dans les phénomènes de réflexion métallique ordinaire, et qui est caractérisée par la plus grande simplicité qu’a le phénomène de Kerr.
- (A suivre)
- Propriétés thermo-électriques des électrolytes, par W. Donle (').
- Les premières études qui ont été faites dans ce domaine sont celles de Nobili ; mais la méthode qu’il a employée enlève toute valeur aux résultats obtenus. Plus tard, E. Becquerel a déterminé l’intensité et le sens du courant provenant de l’action thermo électrique de quelques électrolytes, en le comparant au courant qu’engendre la meme
- combinaison voltaïque indépendamment des phénomènes thermo-électriques.
- C’est Du Bois-Reymond qui, le premier, a remarqué un phénomène analogue à celui de Pel-tier ; enfin, des mesures exactes et étendues ont été faites depuis peu par Wild ; ce dernier séparait les liquides par leurs densités, cherchant à annuler le courant voltaïque à l’origine par une combinaison convenable d’électrodes et d’électrolytes, et enfin compensait le courant thermo-électrique au moyen d’une pile thermo-électrique métallique.
- La méthode emdloyée par ce dernier a le désavantage de permettre une diffusion des deux liquides avant l’expérience. Aussi l’auteur a modifié celle-ci ; les figures i et 2 représentent l’appareil employé : il se compose de deux tubes en verre A et B, dont l’un B est fermé aux deux extrémités par du fin parchemin et pénètre dans l’extrémité de A. Le tube fermé est rempli de l’un dès électrolytes, tandis que le second et les deux vases où aboutissent les tubes sont remplis de
- - (1) Annales de Wiedemann, 1886, n° 8, p. 574»
- l’autre. Un des contacts est mainte'nu froid par un grand vase plein d’eau, et l’autre, échauffé au moyen d’ün second vase rempli d’eau chaude.
- Les électrodes, qui sont plongées dans le même liquide, sont constituées par deux fils de cuivre • pur, reliés à l’électromètre ; pour s’assurer de leur parfaite identité, un tube renversé, rempli' du même électrolyte, relie provisoirement les des deux vases N,, N2 (fig. 2).
- Les résultats obtenus par l’auteur concordent j assez bien avec ceux obtenus par la méthode de Wild ; nous donnerons seulement ici les résultats relati fs à une seule combinaison, pour donner une idée de la grandeur des f é. m. obtenues.
- CuSOi Nrf2SO‘
- Poids spéc., 1,1 GG à 16,"3 Poids spéc., 1,0778 à 16°,3
- Le sulfate de cuivre forme le pôle positif, le courant passe au contact chaud, du N a2 S O5 au CmSO*.
- i T T — t E Dlfter. <lo potentiel
- à l’origine
- 3o 74 i3 26 0 00265
- 38 14 20 66 0 00348
- Wild 17 48 45 26 27 78 0 00447 O 00022
- 55 88 38 40 0 oo5o3
- 23 35 8 93 0 00210
- 34 28 19 86 0 00347
- Donle 14 42 42 71 28 29 0 00446 0 oooSo
- 53 28 38 86 0 00495
- Du reste, pour éviter une "action possible des, membranes, l’auteur a aussi employé une troisième modification de la méthode qui consiste à remplacer les membranes par des tubes capillaires, les électrolytes étant ainsi directement au contact; les résultats des deux méthodes sont très peu différents.
- j Pour éviter les actions chimiques entre les solutions, l’auteur emploie des sels de même acide ou de même base ; il a soumis à ses essais un certain nombre de sulfates et de chlorures ; sans indiquer les chiffres donnés par l’auteur, nous donnerons ici les principales conclusions 'de son travail.
- i° La force thermo-électrique de la combinaison
- p.223 - vue 225/624
-
-
-
- 224 ?
- V ^ LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de deux électrolytes, croît avec la différence de! température des contacts.;
- 2° Les différences de potentiels ne sont pas, en; général, proportionnelles aux différences de température que d’une manière approchée (les courbes représentatives sont concaves vers l’axe des différences de température)
- 3° Il paraît exister pour chaque combinaison, une certaine concentration, pour laquelle cette proportionnalité a lieu; ,
- 4° La force thermo-électrique de la Combinaison croît en général quand la concentration de l’une des solutions diminue ;
- 5° Dans la combinaispn d’un sulfate et d’un chlorure, du même métal, le sulfate forme le
- pôle positif (le courant passe au contact ichaud, du chlorure au sulfate)
- 6° En général, le sens de la force thermo-électrique est le même que celui de la f. é. m. de contact;
- 7° Le sens de la force thermo-électrique entre des sels du même acide est de même sens que la f. é. m. de contact de métaux correspondants.
- Nouveau ; système de téléphonie à. grande dis- 1 tance.
- Il se fait actuellement aux Etats-Unis un certain bruit autour des anciens appareils de Reiss, et il . a déjà coulé des flots d’encre pour décider si on péut, oui ou non, transmettre la parole articulée au mbyen de courants interrompus, en place des courants ondulés de Bell ; ce n’est guère, là en réalité une.discussion.scientifique, il s’agit seule-
- ’ ment'de s’affranchir’ du monopole exorbitant de Bell.
- Nous tirons du Scientifie American (18 se'p-
- *-ig. I
- tembre 1886, p. 183) quelques détails sur de nouveaux appareils téléphoniques, inventés par MM. Dann et Lapp, de Honeoye FallsN. Y. Ces appareils doivent constituer un perfectionnement de ceux de Reiss. Le récepteur, fig. i et 2, comprend des électro-aimants B reliés en série avec la ligne, et un diaphragme C, maintenu en place par une embouchure D de la forme ordinaire ; ce diaphragme est convexe à l’intérieur dans la partie centrale et relié par le fil c et la traverse
- * FIG. 2 : , ' .
- élastique d avec l’armature E des électros. Comme l’on voit, les pôles des électros .ne sont pas en face _ du diaphragme comme , dans les appareils ordi-,, liaires, et celui-ci est mis en mouvement non , plus par suite de la variation du champ magnétique où il est placé,.mais par suite de l’action
- p.224 - vue 226/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÊ
- 225
- mécanique directe de l’armature des électros ; la convexité de l’armature a pour but de la rendre
- FIG. 3
- plus rigide; en outre, celle-ci n’est fixée que par une bande élastique/'.
- Les transmetteurs indiqués fig. 3, 4 et 5, sont semblables entr’eux comme principe ; le type représenté fig. 3 et 4, est muni d’un diaphragme G' semblable à celui du récepteur. Au centre du diaphragme se trouve une pièce en U, h portant un contact i.
- Le segment G est monté entre pointes sur les
- FIG. 4
- bornes j et f de l’anneau #; le ressort K faisant partie de G, porte le poids /. A ce poids est fixé le bras m muni d’un contact n opposé à i.
- Une vis o sert à ajuster ces deux électrodes, en tendant plus ou moins l’anneau G.
- Le courant passe à travers le diaphragme par
- les contacts i et n et à travers G et*#; l’appareil est placé dans un circuit local comme les transmetteurs ordinaires.
- Le transmetteur agit en séparant le contact A du diaphragme, du contact porté par le poids /, lorsque le diaphragme est repoussé par une onde sonore. Le transmetteur représenté fig. 5 est muni d’un diaphragme semblable, mais relié par un fil p avec le bras le plus court du levier q, qui est lui-même fixé par le ressort r au pont H. Le levier q porte sur son autre bras le contact s, tandis que le ressort r prolongé porte
- FIG. 5
- un poids t muni d’un contact opposé à s. En mouvant le poids on peut faire varier la pression entre les contacts.
- Dans ce cas, le mouvement de C' dû au choc de l’onde, fait que s se détache de u, qui ne peut suivre le mouvement à cause de l’inertie des poids, et par suite, le courant est interrompu ; il est rétabli par le retour du diaphragme.
- Les inventeurs prétendent que par ce système il est possible de transmettre la voix sur une ligne de 5oo milles, avec un seul élément, Leclanché. Sur une ligne d’expérience, la voix a pu s’entendre à îo pieds du récepteur.
- Toujours d’après les inventeurs, non seulement le circuit est interrompu, mais il en serait de même du courant ; et si une étincelle jaillit entre les
- p.225 - vue 227/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- électrodes, la transmission en serait fortement atteinte; quoi qu’il en soit, nous ne voyons pas très bien comment il est possible d’éviter ces étincelles.
- Régulateur Golden et Trotter
- Ce régulateur qui agit sur la machine dynamo et non sur le moteur, est destiné à suppléer au manque d’uniformité dans la marche de ce der-hiér.
- Pour l’usage ordinaire de l’éclairage, cet appa-
- reil est réglé de manière à assurer une régularisation à 2 o/o près ; mais on peut obtenir une plus grande exactitude.
- Il peut du reste être employé dans d'autres cas,, où la vitesse serait invariable, son but étant de maintenir constant, soit le courant, soit le potentiel.
- D’après la figure ci-jointe, empruntée à VFlec-trical Review (17 septembre 1886), il est facile d’en comprendre le jeu.
- La partie principale est un solénoïde qui sera monté en série ou en dérivation, suivant le but à obtenir, et muni d’un noyau de fer doux. Suivant vque celui-ci s’enfonce ou s’élève de sa position normale, il met en contact avec un petit disque de friction l’une ou l’autre des deux roues horizontales.
- Le disque de friction est monté sur un axe actionné par une courroie ou un cordon, empruntant son mouvement à l’arbre principal de la dynamo.
- Les roues horizontales agissant alors sur une vis, font monter ou descendre l’index, en introduisant, ou en ôtant des résistances, intercalées dans le circuit des électros de la dynamo.
- Le régulateur agit donc en faisant varier l’intensité du champ magnétique de la machine.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne.
- Nouvelle installation électrique a Berlin. — Parmi les nouvelles installations d’éclairage électrique que l’on remarque -à Berlin, il faut citer celles qui viennent d’être établies dans certaines imprimeries de journaux. Toutes les salles de la Vossische Zeitung , ainsi que celles de la Frankfurter Zeitung, à Francfort-sur-le-Mein, ont été pourvues de la lumière électrique.
- Il n’y a aucune autre industrie où la substitution de la lumière électrique à celle du gaz soit plus à souhaiter que dans les imprimeries. Le travail des compositeurs et des metteurs en page se fait ordinairement pendant la nuit, et la chaleur qui se dégage des becs de gaz, situés forcément très près de la tête de chaque ouvrier, est pour ainsi dire intolérable. Les rapports fournis sur ces nouvelles installations s’accordent à déclarer unanimement que le nouveau mode d’éclairage est un bienfait et qu’il ne laisse rien à désirer.
- On vient également d’éclairer électriquement le théâtre de Reichshallen, un théâtre de genre. La station qui fournit la lumière à ce théâtre comprend deux dynamos Edison de 240 ampères chacune et qu’actionnent deux machines à vapeur de 5o chevaux chaque. L’installation comprend 14 lampes à arc Pieper de 12 ampères, et un certain nombre de lampes à incandescence, pour le service de la scène, de la salle, etc.
- Rien de nouveau à signaler dans cette installation.
- La Société Edison vient d’entreprendre l’éclai-
- p.226 - vue 228/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 22 7
- rage électrique du théâtre dé Richard Wagner, à Baireuth, en Bavière. Jusqu’à présent, il n’y a que les rampes qui soient installées, mais on se propose de compléter l’installation très prochainement.
- L’usage du téléphone pour le service des chemins de fer s’est borné jusqu’ici à établir une communication entre les baraques renfermant les signaux et les gares. Ce n’est que tout dernièrement que les administrateurs de quelques lignes en Allemagne et ailleurs ont donné plus d’étendue à ces communications.
- Une compagnie de chemins de fer suisse a fait établir sur la ligne de Saint-Gallen-Saint-Fiden une ligné téléphonique séparée avec sonneries trembleuses.
- En Allemagne on est encore allé plus loin. Une ligne secondaire de 5i,5 kilom. (Hensbierg-Kap-peln) en Sleswig-Holstein, a été munie tout récemment de téléphones qui ont rendu absolument inutile l’emploi du télégraphe.
- L’installation, répartie sur quatorze gares et qui donne d’excellents résultats, a été faite par la maison Siemens et Halske. Tout d’abord, la concession d’exploitation n’avait été accordée qu’à titre d’expérience, mais actuellement, par suite d’uii décret rendu par le ministre des travaux publics de Prusse, cette concession est définitivement accordée pour l’emploi des téléphones dans le service des chemins de fer.
- L’installation en question est très simple.
- Outre la ligne (un fil de fer de 3 millimètres de diamètre) chaque gare possède :
- Un téléphone pour parler ;
- Un téléphone pour écouter ;
- Un sonnerie trembleuse avec bouton ;
- Un commutateur ;
- Un parafoudre.
- Ces divers appareils sont enfermés dans une boîte. Chaque gare possède 6 batteries constantes que l’on recharge en moyenne quatre fois par an, sans qu’il soit besoin que ce travail soit fait par une personne exercée. Au repos, les armatures des trembleuses sont collées. Si le courant vient à être interrompu dans la ligne en quelque point que ce soit, les armatures se détachent et travaillent alors avec un interrupteur automatique en circuit local. L’action locale des batteries suffit à attirer les armatures, tandis que, si les batteries agissent ensemble dans le circuit, le courant ne peut que retenir l’armature assez fortement.
- Étant donné la faible résistance (5 U. S. par station) les dérivations qui se produiraient sur la ligne en temps de pluie ou de neige pourraient n’êtie nuisibles qu’autantque la pluie ou la neige tomberaient d’une manière intense, et comme le seraient, par exemple, des contacts avec la terre ou avec d’autres fils.
- Un règlement comprenant six articles donne des instructions relatives à l’emploi et au fonctionnement de cette installation téléphonique.
- J’en extrais les suivants :
- « Toutes les dépêches et les annonces de trairî qui sont transmises par le téléphone doivent être enregistrées sur Un cahier spécial. La transmission doit se faire lentement et d’une manière distincte sans fatiguer la voix. Les syllabes doivent être nettement séparées et principalement les syllabes qui terminent les mots.
- « Après chaque mot ou après chaque nombre transmis, un lemps d’arfêt très court doit avoir lieu ; tous les six mots, l’arrêt doit être plus, long de manière à permettre à l’employé qui reçoit d’écrire les mots ou les nombres énoncés. Pour les noms propres dont l’orthographe pourrait être douteuse, l’employé qui transmet doit épeler les mots après les avoir prononcés, et dans le cas où il y aurait encore un doute de la part de l’employé qui reçoit, les lettres épelées doivent être exprimées en numéros, un tableau spécial donnant la marche à suivre en pareil cas.
- « Si le circuit se trouvait interrompu, ce dont , on s’aperçoit immédiatement par le fonctionnement non-interrompu de la sonnerie, le signal « Révision de la ligne téléphonique » (disque blanc) doit être placé sur la locomotive ».
- Le prix de cette installation- téléphonique se monte à 25o francs par gare,y compris le montage, les conducteurs exceptés. L’entretien, c’est-à-dire la recharge et le nettoyage des batteries et des appareils revient à 40 francs par an et par gare,
- Dans les mêmes conditions, une installation de ligne télégraphique coûterait 600 francs et l’entretien reviendrait à peu près à 70 francs.
- Dr H. Michaelis
- Angleterre
- Un microphone en fer. — Nos figures représentent une nouvelle forme de microphone imaginée
- p.227 - vue 229/624
-
-
-
- 228
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par l’auteur, dans la construction de laquelle il n’entre que du fer et de l’acier.
- Sur la figure i, trois sphères en fer ou en acier reposent sur les arêtes de deux rails en fer, ou morceaux de ressort en acier, placés parallèlement à une faible distance l'un de l’autre et reliés ensemble par le contact des sphères. Le courant entre par l’un des rails, traverse les boules et sort par l'autre rail, dans le sens des flèches: ce sont les rails qui forment les électrodes.
- Les boules sont de la grosseur d’un pois et généralement au nombre de deux ou trois ; ces détails varient, naturellement, selon les circonstances. La combinaison forme un seul élément microphonique; mais on peut en relier plusieurs ensemble, comme le montre la figure 2, où le courant traverse tous les éléments, ainsi qu’il est indiqué par les flèches. Cette disposition donne un effet plus énergique que celui obtenu avec une seule série de boules et de rails.
- Fir, I ET 2
- Une seule jboule placée sur les rails constituerait natutellunent un microphone; mais il vaut mieux en avoir plusieurs. Les microphones métalliques sont d:un maniement difficile et capricieux, et l’expérience m’a appris à me méfier d’un contact métallique simple, qui n’est pas toujours certain. L’action de ces contacts diminue souvent avec le temps surtout quand il s’agit de contacts plats.
- Les surfaces sphériques des boules reposant sur des arêtes vives présentent moins de danger; mais l’inconvénient provient évidemment de ce que les surfaces métalliques en contact s’usent sous l’influence du courant.
- Les pointes de contact, dans un microphone, s’usent absolument de la même manière que les bouts des charbons dans une lampe électrique à arc. Le courant produit un transport de particules. .... . .
- Dans un microphone à charbon, cette perte semble avoir des conséquences moins fâcheuses que dans un microphone métallique. La construction de ces derniers demande donc beaucoup
- plus de soins. Des contacts en charbon forment facilement un microphone et le charbon peut prendre une forme quelconque : tiges, pointes, blocs, ou poudre.
- Il n’en est pas de même pour les métaux, qui présentent des caractères particuliers qu’on ne doit pas perdre de vue. La nature et l’usure de la surface en font partie et il est, d’ailleurs, évident que les métaux donnent une distance de décharge plus courte que le charbon, c’est-à-dire qu’ils interrompent le courant, par leur vibration, plus facilement que les contacts de charbon.
- Il résulte de là qu’une vibration qui ne produirait aucune interruption de courant dans un microphone à charbon aurait l’effet contraire dans un appareil métallique, et empêcherait celui-ci de fonctionner.
- FIG. 3
- C’est pourquoi j'ai essayé, dans mes premières expériences, de réduire ou de modifier les vibrations sonores, pour ne pas trop agiter les contacts métalliques, et, dans ce but, je me suis servi de vibrateurs liquides.
- C’est le professeur Hughes qui a, le premier, à ma connaissance, employé un vibra-teur liquide pour le microphone’. Je me rappelle l’avoir vu plonger un microphone à charbon dans un réservoir d’eau; la transmission des paroles prononcées devant la surface de l’eau et transmises par le microphone au fond du réservoir était très nette.
- J’ai remplacé l’eau par de l’huile, pour pouvoir y conserver le microphone en fer, et j’ai trouvé que la fluidité de certaines huiles rendait celles-ci propres à faire d’excellents vibrateurs.
- Dans un des derniers numéros de La Lumière Electrique, il a paru une description illustrée d’un transmetteur microphonique à contact me-
- p.228 - vue 230/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL DrÉLECTRICITÉ
- 22 y
- tallique, de MM. Edison et Bergmann, dans lequel un vibrateur liquide est combiné avec des pointes en métal, afin de modifier les vibrations sonores avant leur arrivée aux contacts métalliques.
- Le liquide n’entoure pas les contacts dans cet appareil; mais il est renfermé dans une boîte, entre deux diaphragmes, à l’un desquels le microphone est attaché. Je puis ajouter que cette disposition a été brevetée en Angleterre, il y a quel-quelques années, par moi-même et une autre personne.
- Ces deux points, c’est-à-dire la portée des vibrations et la condition des surfaces en contact, sont les considérations les plus importantes pour la construction d’un microphone métallique, dont elles déterminent la forme dans une grande mesure.
- Il faut encore savoir s’il convient ou non d’employer un diaphragme. En Angleterre, nous sommes arrivés à cette conclusion : qu’un microphone Hughes, avec diaphragme, constitue un transmetteur Edison, quelle que soit la construction, ou quels que soient les matériaux employés. Un instrument sans diaphragme aurait quelque chance d’être considéré comme un microphone Hughes; mais, jusqu’ici, personne n’a pu produire, devant les tribunaux, un microphone sans aucune espèce de diaphragme, et, par conséquent, les juges ont considéré toutes les formes de microphones comme des contrefaçons du brevet Edison-
- Le microphone du professeur S.-P. Thompson, dans lequel l’air frappe directement la pièce mobile, n’a pas été attaqué jusqu’ici ; mais c’est la seule exception.
- La figure 3 représente l’un des microphones dont la figure i donne le principe, renfermé dans une petite boîte A, entouré par une planche mince et suspendu, au moyen de cordons élastiques, à trois supports en laiton B C D.
- Ces supports sont montés sur une plateforme en bois E, qui porte encore deux bornes t, t', reliées par des fils fins aux rails du microphone, dans la boîte A.
- Le courant traverse le microphone en passant d’une borne à l’autre. Les cordons élastiques supportent le microphone, auquel l’air n’a pas accès et qui ne peut, par conséquent, se rouiller; car la boîte A est hermétiquement fermée. On parle au-dessus de la boîte A»
- Cette forme, qui a été construite par M. B. War-wich et moi-même, prête le flanc à une objection, car la boîte et la planche A constituent une espèce de diaphragme. Nous avons donc imaginé un autre modèle, dans lequel les contacts sont exposés directement aux ondes sonores, comme sur la figure 2.
- On parle dans un tube et les vibrations traversent le microphone. Ce modèle ne convient cependant pas pour le fer, car l’humidité de l’haleine oxydera le métal, à moins de précautions spéciales. Mais on peut employer d’autres métaux que le fer.
- Les boules ne doivent pas, nécessairement, être maintenues en place; elles peuvent se déplacer librement sur une petite longueur du rail, de manière à présenter différentes surfaces au contact. Enfin, au lieu de boules, on peut se servir de cylindres.
- La nouvelle lampe de sûreté électrique de M. Swan. — La récente explosion dans une mine, en Angleterre, provoquée par la lampe Davy elle-même, a donné un regain de nouveauté à la question des lampes de sûreté électriques pour les mines. L’accident en question paraît avoir été le résultat d’une combustion des gaz provoquée par la flamme de la lampe Davy, malgré l’enveloppe de toile métallique. L’accumulateur de la nouvelle lampe Swan fournit en moyenne un éclairage d’une bougie étalon pendant 12 heures, et tout l’appareil ne pèse, avec la boîte, que 6 1/4 livres. On peut obtenir une intensité lumineuse de 1 1/4 bougie pendant 9 heures. La vie de la lampe est d’environ 700 heures.
- Chaque élément de l’accumulateur se compose d’un cylindre solide en peroxyde de plomb, ayant un noyau conducteur en fil de plomb. Ce cylindre est fixé au centre d’un tube en plomb au moyen d’anneaux en caoutchouc. La surface intérieure du tube est dans un état spongieux, et l’espace entre le tube et le cylindre est rempli d’acide sulfurique étendu. La figure 4 représente une boîte de quatre de ces éléments ; A représente le cylindre, B le tube en plomb, et C l’acide sulfurique.
- Les éléments sont placés dans des compartiments paraffinés, en bois doublé d’ébonite. Les communications, en fil de plomb, d’un élément à un autre sont isolées au moyen de caoutchouc ; elles sont noyées dans le bois et couvertes de la
- p.229 - vue 231/624
-
-
-
- ??o LA LUMIERE ELECTRIQUE
- -composition de Chatterton. Les fils sont encore protégés par une couche d’ébonite qui les cache, .et le tout est couvert d’un coussin de caoutchouc formant couvercle, qui empêche toute perte de liquide, même si les éléments sont renversés.
- Pour éviter d’enlever ce’ couvercle pendant la charge des éléments, les bornes des plaques se ..trouvent au fond de l’accumulateur, qui est muni de trous pour livrer passage aux rhéophores du générateur lequel est simplement placé sur .une table construite de telle sorte que les rhéophores entrent directement en communication avec les plaques.
- Une énergie d’un cheval suffit pour charger ioo lampes à la fois, et M. Swan estime les frais à environ 2 1/2 centimes par lampe et par semaine. M. Swan croit que pour plusieurs centaines de lampes, les frais ne dépasseront pas 65 centimes par semaine, y compris le renouvellement des globes* brisés, les frais de chauffage et 10 0/0 d’intérêt sur Je capital engagé.
- Afin de pou-voir éclairer la voûte etjes côtés de la mine, l’inventeur a disposé la lampe au sommetjde la boîte, dans un de ses modèles.JDans un autre, le foyer se trouve derrière une lentille fixée sur le côté de la boîte; ce dernier modèle est destiné à éclairer les mineurs au travail et peut être suspendu aux murs de la mine. La figure 5 représente la lentille en forme d’oeil-de-bœuf en B, ainsi qu’une coupe des éléments de la pile. Les mineurs peuvent aussi s’attacher la lampe sur la poitrine au moyen de courroies passant sur les épaules.
- Un indicateur de grisou forme une partie importante de l’appareil de M. Swan, Toutes les lampes n’en sont pas munies, mais seulement celles des inspecteurs. L’appareil est basé sur le même principe que l’indicateur de grisou de Liveing, c’est-à-dire qu’une spirale en fil de platine est disposée de telle façon qu’elle peut être portée au rouge en y faisant passer le courant d’un généra-
- teur au moyen d’un simple accumulateur. Quand l’incandescence a lieu dans une atmosphère chargée de grisou, les fils s’échauffent plus que
- FIG. 6
- dans un air pur, parce que la combustion du grisou avec l’oxygène de l’air, provoquée par l’échauffement des fils, développe une plus grande quantité de chaleur et fait monter la température du fil. Celui -ci a donc un éclat rouge beaucoup plus vif lorsque l’air renferme du grisou que dans une atmosphère pure.
- FIG. 7 ET 8
- M. Liveing se sert de deux fils chauffés, dont l'un est à l’abri de l’atmosphère et renfermé dans un tube en verre contenant de l’air pur; l’autre est dans une cage en toile métallique et exposé à
- p.230 - vue 232/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 23 r
- l’atmosphère et au grisou que celle-ci peut contenir. Les deux fils permettent de comparer l’éclat de celui qui est exposé au grisou avec celui du fil étalon. M. Swan a adopté cette disposition pour quelques-unes de ses lampes. Dans d'autres, il ne se sert que d’un seul fil, renfermé dans un tube qui se ferme complètement quand on laisse passer le courant pour chauffer le fil. Si l’air du tube est chargé de grisou, le fil donnera pendant quelques instants un éclat plus intense, jusqu’à ce que le grisou soit absorbé. Cette disposition empêche toute communication entre l’air de la mine et le fil chauffé. M. Liveing arrive au meme résultat au moyen d’une enveloppe composée de quatre couches de toile de cuivre fine qui entourent le fil exposé.
- M. Swan a enfin imaginé un troisième modèle d’indicateur qui s’écarte encore plus de l’appareil de M. Liveing. M. Swan se sert du fil pour brûler le grisou dans le tube et ainsi créer un vide partiel. Le degré du vide est indiqué par la hauteur du liquide dans un autre tube placé latéralement; on peut ainsi se rendre exactement compte de la quantité de grisou que contient l’atmosphère. Dans ce modèle, le fil chauffé est entièrement séparé de l’air extérieur.
- L’appareil de comparaison de M. Liveing peut indiquer la présence même de 1/2 0/0 de grisou dans l’atmosphère; la lampe Davy ordinaire n’indique, par la teinte bleue de sa flamme, la présence du grisou que lorsque l’atmosphère en contient plus de 1 0/0.
- La figure 6 représente l’indicateur à liquide de M. Swan, qui offre une certaine analogie avec celui de M. Somzée; les figures 7 et 8 représentent deux modèles de la nouvelle construction de ces lampes.
- J. Munro
- États-Unis
- Un nouvel indicateur de niveau d’eau électrique pour chaudières. — A l’occasion de la dernière réunion de la section d’électricité de Y American Institnte, M. J. J. Ghegan a tait la description d’un procédé des plus ingénieux, pour indiquer électriquement le niveau de l’eau dans les chaudières à vapeur. M. Ghegan a été amené à construire son appareil, par la lecture d’une note dans un'journal de mécanique, dans laquelle l’auteur insistait sur la nécessité d’un appareil de ce genre simple et sûf; •
- Après avoir exposé les inconvénients que présentent les appareils actuellement employés, M. Ghegan s’est occupé d’y remédier par la construction d’un appareil simple placé en dehors de< la chaudière, de façon à pouvoir être constamment consulté et qui remplit les conditions, en apparences paradoxales, de donner les indications'
- sans avoir aucune communication mécanique ou électrique avec la chaudière même.
- Le fonctionnement de son appareil est basé sur le magnétisme induit et sur ce fait, bien connu; que l’action d’une force magnétique n’est pas supprimée par l’interposition de substances non-magnétiques. 1
- La figure 1 représente l’appareil complet attaché au niveau d’eau ordinaire. Les figures 2 et 3 représentent Je même appareil vu de dos et sans cou*-vercle.
- Il se compose, d’une boîte en laiton C attachée à l’une des tiges latérales B du niveau d’eàU'd’-tffiè
- p.231 - vue 233/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2 3.2
- chaudière. Les branches d’un aimant en fer çheval traversent les extrémités supérieure et inférieure de là boîte en laiton et dépassent légèrement le tube en verre A.
- La boîte, qui peut être fixée à une hauteur quelconque, est placée de telle sorte que la branche supérieure de l’aimant vienne en face du flotteur F, quand l’eau se trouve à sa hauteur normale. Le flotteur se compose d’un petit morceau de fer, couvert de caoutchouc et durci à une très haute température.
- A l’intérieur de la boîte, est placée une lame de fer I, montée sur pivots, qui porte à son centre une aiguille en platine. Un petit contact en platine E
- l-'IG. 2 ET 3
- est attaché au couvercle isolant G. Ce contact est relié à la borne qui se trouve sur le couvercle, tandis qu’une autre borne est en communication électrique avec la boîte en laiton C. Les fils d’un circuit, comprenant une pile et une sonnerie, viennent aboutir à ces deux bornes.
- Il est maintenant facile de se rendre compte du fonctionnement de ce petit appareil.
- Tant que l’eau reste à un niveau normal, le flotteur, qui est momentanément transformé en un aimant par suite du voisinage de l’aimant M, attire l’extrémité supérieure de la lame de fer dans la boîte et empêche le contact entre l’aiguille D et l’électrode F.
- Mais, si le niveau de l’eau baisse, de sorte que le flotteur vienne en face de la branche inférieure de l’aimant, l’extrémité inférieure de la ,
- lame de 1er est attirée contre la paroi de la boîte en laiton, ce qui a pour effet d’établir le contact entre l’aiguille I et E.
- Le circuit est ainsi fermé et la sonnerie fonctionne, donnant l’alarme. Quand l’eau remonte, le flotteur suit le même mouvement et rouvre le circuit de nouveau.
- M. Ghegan ajoute que la possibilité de pouvoir fermer un circuit électrique au moment voulu permet de faire fonctionner non seulement une sonnerie, mais tout autre appareil électrique ou électro-mécanique convenable.
- Grâce à la disposition que nous venons de décrire, il est parfaitement possible de maintenir la chaudière, automatiquement, remplie d’une quantité d’eau suffisante. On n’aurait qu’à intercaler dans le circuit un aimant qui servirait à ouvrir une soupape et à mettre l’injecteur en mouvement, dès que le circuit serait fermé. Quand le flotteur remonterait avec l’eau, jusqu’à un niveau normal, le circuit serait ouvert par la fermeture de la soupape.
- Un modèle de cet appareil a fonctionné pendant la réunion et provoqué l’admiration des personnes présentes par sa simplicité et par la sûreté de son fonctionnement.
- La nouvelle pastille de charbon d’Edison. — M. Edison a, dernièrement, fait des expériences dans le but d’augmenter le rendement de la pastille de charbon, dans son transmetteur ; au cours de ces expériences, il a imaginé une modification d’un de ses anciens modèles, qui augmente considérablement la qualité de l’électrode de charbon.
- L’un des premiers modèles de l’électrode de charbon d’Edison se composait d’un certain nombre de fibres, couvertes séparément de charbon et roulées ensemble.
- Le dernier modèle a pour base un canevas tressé, dont les mailles sont remplies ou imprégnées et les surfaces couvertes de noir de fumée, de plombagine ou de charbon, sous une forme quelconque bien appropriée.
- M. Edison a employé un canevas de fil fin et de matière tressée avec de la fibre animale ou végétale ; mais il préfère le système connu sous le nom de voile.
- Un morceau de tissu ajouré à plat, généralement cifculaire et des mêmes dimensions que la pastille de charbon, est placé au-dessus d’une certaine
- p.232 - vue 234/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 233
- quantité de charbon en poudre, et couvert d’une nouvelle couche de la même poudre.
- Au moyen d’une forte pression, on fait entrer le charbon dans les mailles du tissu qu’il remplit, de sorte que le tissu est entièrement imprégné de charbon, formant une couche de chaque côté.
- Avec certains charbons, on se sert d’une matière sirupeuse, pour réunir les particules de charbon. Avec le noir de fumée, ceci n’est pas nécessaire; M. Edison a constaté que des pastilles de charbon de ce genre donnent un meilleur résultat que celles composées entièrement de charbon.
- Il en attribue la raison à ce fait qu’aux points où le charbon repose sur les fils du canevas, la surface est plus haute qu’aux points qui correspondent aux évidements des mailles, et la surface de la pastille présente ainsi un grand nombre de petits points de contacts, qui donnentune meilleure communication avec la surface opposée que lorsque la pastille est tout à fait lisse.
- M. Edison préfère employer pour le tissu des fibres animales ou végétales qu’un treillis métallique, parce que les fils de ce dernier sont plus glissants et ne retiennent pas aussi bien le charbon sous pression.
- Au lieu d’un tissu, on peut employer un disque en papier, percé d’un grand nombre de petits tious. Le charbon est enfoncé sous pression dans ces ouvertures et reste très bien attaché à la surface du papier.
- La pastille, ainsi construite, est plate et peut être placée dans n’importe quel téléphone Edison ordinaire, au lieu de l’ancien bouton.
- Un nouveau procédé pour la fabrication des filaments de charbon. — A la dernière réunion de la National Electric Light Association, qui a eu lieu à Detroit, M. A. S. Hickley avait exposé une lampe à incandescence de 400 bougies qui, selon l’inventeur, n’absorbe qu’une énergie de 425 watts, c’est-à-dire un peu plus d’un watt par bougie.
- M. Hickley a donné les détails de son procédé pour la fabrication de ces filaments à rendement élevé et, comme la méthode comprend plusieurs dispositions originales, je crois qu’elle mérite d’être connue.
- Après avoir parlé de plusieurs essais infructueux, M. Hickley a dit :
- « J’ai essayé un grand nombre de charbons de
- la même matière, mais de différents diamètres et je puis dire qu’ils ont tous été soigneusement examinés à l’aide d’un microscope puissant, avant d’être soumis à l’essai comme après. J’ai essayé deux charbons chacun de 100 volts, mais l’un deux fois plus gros que l’autre.
- « Le plus gros donnait une lumière de 16 bougies, avec une dépense d’énergie équivalente à 70 watts. Le plus mince donnait, avec la même dépense d’énergie, 40 bougies, mais il se consumait rapidement et, en l’examinant au microscope, j’ai constaté que les fibres étaient cassées partout et pliées à angle droit sur leur direction primitive.
- « J’ai répété la même expérience en grand, avec un charbon gros comme un fil n° i3. Le résultat était absolument le même; mais, dans ce cas, les fibres étaient visibles à l’œil nu et normales à la surface du filament. Avec ce charbon, j’ai obtenu une lumière égale à une bougie par watt dans des lampes de 5o bougies.
- « Un charbon composé principalement avec les champignons formés entre les deux électrodes d’une lampe à arc et moulé sous une forte pression, dégageait des particules, dès que l’incandescence était poussée suffisamment loin. Des filaments de charbon amorphe se comportaient de la même manière, surtout s’ils n’avaient pas été traités par un hydro-carbure.
- « Le résultat dépend beaucoup du traitement qu’on applique aux charbons ; un charbon déposé rapidement est très dur et d’un rendement plus élevé, qu’un autre déposé à une température plus basse et qui est doux et farineux; le dépôt dur se fait sous forme de blocs qui, au microscope, ne semblent tenir au charbon principal que par leurs bases. Un charbon dur comme de la pierre (et il y en a) se conserve plus longtemps qu’un charbon doux; mais ce dernier est souvent d'un rendement plus élevé. Je parle, bien entendu, seulement des charbons non-traités par des hydrocarbures.
- « Il me semble donc certain que le charbon doux, pourvu d’un dépôt extérieur dont il ne pourrait se défaire, constituerait l’idéal du charbon.
- « Ceci posé, il fallait décider la question de savoir quelle serait la meilleure couverture à donner au charbon. Le traitement à l’hydrocar-bone seulement ne me donnait pas une satisfaction entière et, après avoir épuisé les fibres végé*
- p.233 - vue 235/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2 $4
- taies que je connaissais, j’ai essayé toutes espèces de fibres animales, excepté les cheveux des chinois, qui sont déjà brevetés par un autre inventeur, d’après ce qu’on m’a dit.
- 1 « J’ai constaté qu’à dimensions égales le charbon animal était inférieur au charbon végétal, au point de vue du rendement, mais qu’on pouvait le choisir de dimensions beaucoup moindres, parce qu’il n’est pas aussi facilement désagrégé.
- ' « Mes expériences m’ont démontré qu’un charbon trop doux, mais d’un rendement très élevé, couvert d’un charbon animal mince, durait extrêmement longtemps et pouvait être porté à une incandescence très forte, sans se désagréger.
- « Le charbon végétal peut être adouci au moyen d’un alcali et entouré d’un filament animal ; après avoir été carbonisées, les deux substances ne forment qu’une seule masse.
- « D’autre part, il y a une production de chaleur considérable dans les gros charbons de io ampères, et il serait avantageux de pouvoir utiliser cette chaleur, avant qu’elle ne quitte le charbon.
- ' « On trouve qu’un gros charbon composé d’un certain nombre de petits, mélangés avec du verre pilé très fin et entouré d’un bon charbon animal, (ceci naturellement doit être fait avant la carbonisation) sera d’un rendement très élevé, car le charbon communique assez de chaleur aux particules de verre et les transforme momentanément en conducteurs. Un charbon de ce genre semble garder la chaleur pendant un laps de temps considérable, après l’interruption du courant.
- « Une couche de matière animale ou végétale autour de la fibre végétale augmente beaucoup la surface de celle-ci. Quand l’incandescence de ce charbon est poussée très loin, il semble se former' sur toute sa surface une infinité de petits arcs, qui augmentent singulièrement la puissance lumineuse. ».
- Des charbons spongieux pour les piles primaires et secondaires. — Le charbon dont on se sert pour les piles n’est pas aussi poreux qu'on le croit généralement, et l’action électrolytique a ileu presque entièrement à la surface, ou un peu en dessous de celle-ci.
- ‘ Un liquide versé sur un charbon ordinaire n’est pas absorbé très vite, ce qui prouve que la porosité du 'charbon est assez limitée* -
- Se basant sur ces faits, M. Berliner de Washing. ton, connu par son microphone à charbon, a cherché à remédier à cet inconvénient, en soumettant le charbon à une chaleur rouge à l’air libre. Quaut il est en partie brûlé, le charbon devient extrêmement poreux et absorbe les liquides avec avidité, comme la poterie poreuse ordinaire.
- D’après M. Berliner, la porosité est produite par ce fait que la chaleur expulse d’abord les hydro-carbures légers du morceau de charbon chauffé, tandis que les particules plus lourdes restent formant une masse extrêmement capillaire. Un charbon de ce genre présente une très grande surface à l’action électrolytique, diminue de résistance et rend l’action dépolarisante plus active.
- M. Berliner, qui a dernièrement fait breveter ce traitement pour perfectionner la qualité du charbon, déclare que deux charbons spongieux de ce genre, plongés dans de l’eau acidulée, forment un élément secondaire très bon, parce que leurs pores peuvent emmagasiner une grande quantité de gaz hydrogène et oxygène.
- Mais les charbons spongieux trouveront leur application la plus importante dans les éléments secondaires qui emploient des sels de plomb. Dans ce cas, M. Berliner trempe deux charbons spongieux dans une solution froide et saturée de sels de plomb comme, par exemple, dans de l’acétare ou du nitrate de plomb. Les deux électrodes chargées de sel sont séchées et plongées dans de l’eau acidulée ; après quoi, on les fait traverser par un courant électrique. Les sels sont ainsi transformés en péroxyde et en sulfate de plomb.
- La nouvelle dynamo du professeur Thomson pour l’éclairage a incandescence. — Le professeur Elisha Thomson bien connu par sa collaboration à la machine Thomson Houston j pour l’éclairage à arc s’est dernièrement occupé de construire une dynamo pour l’incandescence et il est arrive' à réaliser ce qu’on peut appeler un nouveau type de machine auto-régulatrice.
- La figure 4 représente la nouvelle machine dans laquelle les aimants ressemblent à ceux des dynamos pour les lampes à arc, mais tandis que le type sphérique d’armature a été maintenu, l’enroulement à trois bobinés de la machine à arc a été remplacé par un enroulement, semblable à
- p.234 - vue 236/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 335
- celui de Siemens avec un commutateur composé de nombreux segments comme on en emploie ordinairement dans ce genre de machines.
- L’enroulement de l’armature et la manière dont les communications sont faites aux barres du commutateur, sont cependant originales. Les fils conducteurs partant des barres du commutateur suivent l’arbre jusque dans le corps de l’armature et plus loin jusqu’à sa périphérie ; les ligatures avec les spires de l’armature sont faites à l’extérieur près de la ligne centrale de l’armature.
- Le noyau de l’armature se compose d’anneaux de tôle recuits montés sur l’arbre. Tout en étant d’une disposition pareille à celle des machines à arc Thomson Houston les élec-tro - aimants sont plus solides et massifs. Les noyaux des inducteurs ne sont enroulés qu’avec du fil en dérivation sur le circuit extérieur , mais on voit aussi qu’il y a deux bobines de gros fil placées entre les électros et directement au-dessus et
- autour de l’armature ; ces bobines occupent une position inclinée en arrière par rapport au sens de la rotation de l’armature. Ces bobines en gros fil ont un double but. Etant traversées par le courant principal de la machine qui varie avec le nombre des lampes en fonction ou de la charge, elles exercent d’abord une action directe d’aimantation sur l’armature, en sorte que le potentiel de la machine reste constant avec différentes charges. D’autre part, le potentiel peut augmenter au moyen d’un réglage ingénieux dans de certaines limites, lorsque la machine est en pleine charge.
- Le deuxième effet des bobines en gros fil est dû à leur position inclinée, car leur plan axial n'est pas à angle droit sur l’axe des aimants mais se trouve répété en arrière par rapport au sens de rotation de l’armature. On sait que pendant la marche d’une dynamo il y a un déplacement des pôles magnétiques provoquée par la réaction des courants dans l’armature sur le magnétisme produit par les inducteurs et que ce déplacemen
- FIG. 4
- a lieu dans le sens de la rotation ce qui fait qu’il devient nécessaire de régler les balais sur le commutateur en avant, quand le courant dans l’armature ou bien la charge augmentent.
- Les bobines inclinées dans la machine Thomson-Houston, produisent un déplacement en sens contraire directement proportionnel au courant qui neutralise le déplacement produit par la réaction de l’induit et constituent une machine dont les balais n’ont pas besoin de réglage, malgré les modifications de la charge. Le fait d’assurer une différence de potentiel constante, au moyen d’une action magnétique du courant principal
- p.235 - vue 237/624
-
-
-
- 236
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- exercée directement sur le noyau de l’armature, fait naître une nouvelle classe de dynamos à double enroulement et l’utilisation des mêmes moyens pour réagir contre le déplacement et le calage des balais, constitue certainement un nouveau point de départ d’un intérêt considérable.
- Les machines sont destinées à maintenir un potentiel constant dans les conducteurs principaux, ou à produire une augmentation déterminée de potentiel au fur et à mesure que la charge augmente, de manière à compenser la chute occasionnée par la résistance des conducteurs principaux. Des machines types de jS, i io et i5o volts ont été construites avec beaucoup de succès. J. Wetzler
- BIBLIOGRAPHIE
- Essai d’une théorie generale des lampes a arc voltaïque,
- par Georges Guéroult. — fGauthier-Villars).
- Je n’aime pas beaucoup, il faut le dire, le titre de cet ouvrage, et il me paraît peut-être un peu ambitieux; j’aurais voulu au moins : « Essai d’une théorie algébrique », ou mieux : « Essai d’une application du calcul algébrique aux lampes à arc voltaïque ». Il me semble.qu’une théorie générale ne peut guère s’exprimer par de pures formules, à moins que celles-ci ne soient simples au point de se traduire d’elles-mêmes en langage ordinaire. Le calcul algébrique est sans doute un des plus puissants moyens qui mènent à la découverte des lois, aux relations des faits, mais s’il arrive à les établir, il ne les représente que sous une forme abstraite et symbolique : une théorie générale veut une clarté plus immédiate, une expression plus concrète.
- Le petit opuscule de M. Georges Guéroult est bien, comme je l’ai dit. une tentative d’application du calcul algébrique au fonctionnement des lampes à arc voltaïque. A ce point de vue, sa lecture m’amène à rappeler des principes bien connus, et pourtant trop souvent mis en oubli.
- Il n’y a rien de plus dangereux que l’algèbre; sa puissance d’action est telle que la tentation d’y recourir est presque irrésistible, et, si on le fait sans prudence, les résultats sont tout à fait trompeurs. En elfet, si le point de départ du calcul n’est pas rigoureusement juste, la formule définitive est nécessairement inexacte; et le plus sou-
- vent on ne peut calculer à quel point elle diffère du vrai; en sorte qu’on est conduit à admettre comme rigoureux ou au moins suffisamment exact, un résultat dont le degré d’approximation est inconnu, qui peut même être complètement faux. Dans les études physiques, la prudence ect tout particulièrement nécessaire ; presque jamais on ne connaît toutes les circonstances du fait; pour le mettre en équation, on néglige tel et tel point qui paraissent sans importance : une petite hypothèse ou deux, toutes petites, et si bien justifiées d’ailleurs, vous permettent de formuler; enfin voici les équations debout ; vous allez, maintenant, vous multipliez, divisez, différenciez, intégrez, bien heureux si, au cours du travail, vous n’êtes pas entraîné à ces procédés commodes et dangereux du calcul, l’interpolation, l’extrapolation, les formules par analogie, etc., ajoutant ainsi l’approximation à l’inexactitude. Il sort de là une formule finale; que vaut-elle? L’expérience peut seule le dire : si le calcul n’a été pour vous que la préparation de la recherche expérimentale, l’acheminement vers un contrôle que vous entendez accepter consciencieusement, cela est parfait ; mais combien souvent on a tendance ou à ne pas contrôler ou à ne contrôler que pour confirmer de gré ou de force un résultat que l’on admet d’avance.
- Toutes ces choses sont, je le répète, bien connues, cependant plus d’un, et non des moindres, met de temps en temps le pied dans le fossé : M. Georges Guéroult me paraît y avoir versé.
- Pour commencer, M. Georges Guéroult réduit un régulateur à la plus grande simplicité : deux charbons qui tendent à se rapprocher sous l’action de forces quelconques, tendent en même temps à s’écarter sous l’action d’un solénoïde que parcourt le courant. Comment s’établira l’équilibre et dans quelles conditions aura lieu le mouvement? Il est vrai, et M. Guéroult le fait d’abord remarquer, que les régulateurs ne sont pas ainsi disposés ; c’est un cas simplifié qu’il peut être utile d’examiner comme point de départ.
- Les forces qui tendent à rapprocher les charbons sont désignées par l’expression générale S F , l’action écartante du solénoïde est, dit l’auteur « d’après les formules connues » exprimée par Kf2. Ceci n’est pas complètement exact : cette action est à peu près Kf2 quand le fer du solénoïde n’est pas saturé de magnétisme ; à ce moment l’action serait mieux représentée par Ki; c’est, je pense, le cas en général dans les régulateurs.
- p.236 - vue 238/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 237
- M. Guéroult suppose que le solénoïde l’emporte, écarte les charbons, forme l’arc, qui s’établit avec une intensité initiale
- Cela posé, il dit : « Si l’on prend pour unité la résistance du courant dont ia est l’intensité, et si l’on appelle i, l’intensité du courant au bout du temps t, u 1 usure des charbons par seconde, v leur vitesse de rapprochement, on a évidemment :
- 1 + j11 dt — f v d t
- Cela n’est nullement évident. Cela revient à dire que l’intensité varie en raison inverse de l’allongement de l’arc. Celui-ci est donc supposé agir comme une résistance inerte qui augmente proportionnellement à la longueur. Beaucoup de physiciens pensent qu’il n’en est pas ainsi, que l’arc voltaïque développe une véritable force contre électromotrice à laquelle on a assigné des valeurs considérables; cette force est, sans doute, fonction de la longueur de l’arc, mais rien ne dit qu’elle varie proportionnellement à cette quantité, c’est même peu probable.
- M. Guéroult continue : « d’autre part si uo est l’usure correspondante à l’intensité ig on peut admettre que
- u n"
- 1 +fudt~f vdt
- Ce qui revient à dire que l’usure varie proportionnellement à l’accroissement de l’arc, et par suite, en se rapportant à l’équation précédente, proportionnellement à l’intensité. On peut admettre cela, si l’on veut, mais on pourrait aussi très bien ne pas l’admettre ; l’usure provient d’un transport de matière et d’une combustion ; par ce dernier côté au moins, elle semblerait devoir dépendre surtout de la chaleur développée, laquelle varie proportionnellement au carré de l’intensité et non à sa première puissance.
- Ayant ainsi établi deux équations sur des hypothèses qui me semblent très discutables, M. Guéroult entre dans le calcul : il arrive à deux équations différentielles à deux inconnues qui ne paraissent pas susceptibles de solution ; il .les discute alors ingénieusement et en conclut certaines particularités que doivent nécessairement présenter les fonctions intégrales. Ces particularités
- sont telles que les courbes en M et v doivent être assimilables à des fonctions exponentielles à exposant négatif, et il pose ces deux fonctions.
- N’est-ce pas là ce que j’ai décrit? après les hypothèses hasardées qui ont fourni les équations, les procédés de calcul par analogie, les courbes intégrales sont-elles certainement des fonctions exponentielles ? si elles le sont, sont-elles bien celles que l’auteur a posées ? On voit à quel degré d’incertitude nous sommes.
- Je ne pousserai pas plus loin l’analyse du travail de M. Georges Guéroult. Celui-ci fait observer à la fin de sa brochure que, quels que soient les procédés employés, ses résultats sont exacts, ou, du moins, que les conséquences qu’il en tire sont d’accord avec l’expérience. Je le pense bien ; s’il n’en était pas ainsi, il n’eût pas donné ses calculs. Une théorie qui ne serait pas d’accord avec l’expérience serait singulière : pour avoir quelque valeur, il faut non seulement qu’elle s’accorde avec les faits connus, mais encore qu’elle y ajoute quelque chose, qu’elle en montre le lien, qu’elle permette de prévoir des conséquences. Il ne me paraît pas que l’esquisse de M. Guéroult soit capable de ces développements; les faits spéciaux qu’il signale étaient connus ou étaient évidents : il conclut, par exemple, des formules que, dans les lampes à enclanchement, la variation est d’autant moindre que la durée de l’enclanchement est plus petite, en un mot, que le réglage est plus fréquent et plus sensible; cela est clair d’avance; il signale ce fait que, si deux lampes sont en série sur un circuit, la variation totale sera minima, à la condition que l’enclanchement de l’une coïncide avec le déclanchement de l’autre. Il n’est pas besoin d’équations pour voir cela : si les maxima de deux variables connexes coïncident, la variation totale sera plus grande que si ces maxima interfèrent.
- Il faut louer tout travail sincère, et, sans doute, celui de M. Guéroult nous représente un effort très estimable; mais je crois qu’il s’est attaqué à une question qui n’est pas mûre pour le calcul algébrique. /Le sera-t-elle jamais? Cela n’est pas sûr ; dans les appareils de ce genre, les causes secondaires, non calculables, ont tant d’importance ! un régulateur bien calculé marche parfaitement, un grain de poussière entre, tout est troublé. L’expérience journalière est là le véritable guide ; je doute qu’un autre puisse nous donner plus de clartés. Frank Geraldy
- p.237 - vue 239/624
-
-
-
- 238
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- FAITS DIVERS
- M. Walter Empel a remarqué que la quantité d’électricité fournie par une machine augmente considérablement, lorsque cette machine fonctionne dans un atmosphère d’air comprimé. Une machine qui a la pression atmosphérique ordinaire, donne par exemple i5 étincelles par minute, en tournant à 400 tours donnera 32 étincelles, lorsque la pression est augmentée d’une atmosphère. Si l’on vient à augmenter encore plus la pression de l’air ambiant, la quantité d’électrictité développée s’accroît dans des proportions considérables.
- On se propose de construire à Buda-Pest un chemin de fer électrique, qui reliera les parties centrales de la ville avec les tramways à vapeur des faubourgs. Chaque voiture sera munie de son propre moteur et le circuit sera formé par les rails. Le courant sera fourni par des dynamos et des moteurs fixes.
- Le microphone est un appareil tellement sensible qu’il permet de découvrir les sons les plus faibles échappant à l’oreille et par suite de se rendre compte des phénomènes auxquels ils sont dus. Cette qualité peut rendre des services dans bien des cas; en voici un exemple, déjà ancien il est vrai, mais encore peu connu et fort intéressant.
- Il y a quelques années, la conduite principale des eaux de la ville de Canton, Ohio, était endommagée et l’eau n’arrivait plus sans qu’on pût réussir à découvrir le point défectueux, qu’il fallait d’ailleurs chercher sur une longueur 4,8 kilomètres. L’opération était d’autant plus difficile que la conduite était-forméc d’un tuyau en poterie de 61 centimètres, enfoui à 2 mètres de profondeur dans un sol sablonneux, à travers lequel l’eau suintait sans jamais sortir de terre.
- Le seul moyen de trouver l’endroit défectueux paraissait donc être de faire des tranchées au hasard en différents endroits, quand on pensa à utiliser le microphone. On boucha le tuyau à son extrémité, de telle sorte qu’il n’aurait plus dû y avoir d’écoulement si la conduite avait été en bon état; au-dessus de la rupture, au contraire, l’eau était encore en mouvement et le microphone devait en reproduire le bruit.
- x C’est ce qui arriva en effet et, après plusieurs tentatives dans laquelle l’appareil récepteur, placé à une certaine distance du transmetteur, donnait un murmure très net, indiquant l’écoulement de l’eau, le bruit vint à cesser subitement; on avait alors dépassé la fuite. Il fut donc
- très facile d’arriver par ce moyen à localiser le point défectueux sur une longueur de 10 mètres.
- Notre confrère VElectrical Review, de New-York, raconte que pendant un orage violent, a Wanpaca, dans l’État du Wisconsin, les conducteurs pour la lumière électrique étaient tellement chargés d’électricité, qu’on voyait de grosses boules de feu suspendues dans l’air, au-dessous des fils. De temps en temps une de ces boules faisait explosion (?) et communiquait de légères secousses aux personnes qui se trouvaient dans son voisinage.
- Quand on se sert de piles au bichromate de potasse, dit VOrgane Industriel, il faut surveiller la solution et s’assurer souvent si elle n’est pas épuisée.
- Il suffit de prendre, dans un tube à essai, une petite quantité de liquide et d’y ajouter quelques gouttes d’une solution étendue d’azotate d’argent; s’il reste une petite quantité de bichromate, on obtient un précipité rouge de chromate d’argent; si la solution est épuisée, il n’y a pas de précipité.
- Éclairage Électrique
- Depuis le ior septembre dernier, le théâtre municipal de Cologne est éclairé à l’électricité. L’installation a été faite en moins de 8 semaines et fonctionne depuis le premier jour sans aucun accident. Les travaux ont été exécutés par la compagnie du gaz et des eaux de Cologne qui prépare en ce moment les plans pour l’installation d’une usine centrale d’électricité dans cette ville.
- Le professeur Stricker, de Vienne, a fait, à la fin du mois dernier, à Berlin, des expériences microscopiques à l’aide de la lumière électrique. L’appareil sé compose d’une lampe à arc d’environ 4000 bougies, enfermée dans une chambre obeure, et dont la lumière est transmise par deux grosses lentilles sur les objets déposés sur des glaces verticales ; de là ses rayons sont dirigés dans le sens horizontal et projettent sur une muraille blanche l’image des objets microscopiques agrandis de 6 à 8000 fois. Cette expérience a eu lieu à la réunion des membres de la Société d’Histoirc naturelle et de Médecine, et le professeur Stricker a fait des démonstrations extrêmement importantes au point de vue de l’enseignement de l’anatomie, démonstration dont chacun pouvait suivre sur le mur les moindres détails.
- Les travaux d’installation de l’éclairage électrique du Grand*Hôtel, à Bruxelles, sont activement poussés; toutes
- p.238 - vue 240/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 239
- ôs chambres et toutes les salles seront éclairées avec des lampes â incandescence.
- Depuis le iot septembre dernier, le charbonnage de Noël-Sart-Culpart et Gilly, en Belgique, est éclairé entièrement à l’électricité, 4 foyers à arc puissants de 25,ooo bougies chaque* éclairent les divers chantiers, les voies et les cours; 120 lampes à incandescence sont placées dans le triage, les bâtiments des machines, les dépendances des puits et les bureaux.
- Une machine à vapeur verticale à 2 cylindres et à grande vitesse fournit la force motrice nécessaire et actionne deux dynamos Crompton. L’une de celles-ci alimente les lampes à incandescence, l’autre les foyers ti arc.
- Un des plus beaux établissements industriels de la Belgique, l’importante fabrique de MM. A. Dudcn et Clc, vient de décider d’installer la lumière électrique dans sa filature. L’installation comprendra 36 foyers à arc de 600 bougies chaque et du système Schuckert. Le travail a été confié à la maison Bouckaert et Cio, de Bruxelles, qui a dernièrement installé l’éclairage électrique à la gare de Gourtrai la plus importante de toute la Belgique,
- L’installation d’éclairage électrique de la ville de Tivoli, près de Rome en Italie, vient d’être inaugurée et comprend maintenant environ 200 lampes Cruto de 5o bougies chacune, 80 lampes Edison de 16 bougies, pour l’éclairage des bureaux publics et G foyers à arc Siemens de 200 bougies. On se sert des transmetteurs du système Gaulard et Gibbs et le circuit primaire s’étend sur une longueur de 3o kilomètres. La force motrice est fournie par deux turbines actionnées par le Tibre.
- Depuis le mois de mai dernier, le fameux navire le Great Eastern est éclairé avec 40 lampes Jablochkoff de 400 bougies chacune, montées sur des poteaux, sur le pont. Ces foyers sont alimentés par une dynamo de 20 foyers. Le salon du navire va prochainement recevoir une installation de lampes à incandescence.
- Les grands magasins de MM. Stcrn frères, dans la 23mo Rue à New-York, sont éclairés le soir par 1800 lampes à incandescence Edison et représentent la plus grande installation de ce genre aux États-Unis.
- La municipalité de New-York vient d’ordonner l’installation de plus de 2000 nouveaux foyers à àrc dans les rues de la ville. Les avenues du Parc Central seront éclairées avec 254 foyers, le Bryant Parle avec 16, et le Mount Morris Parle avec 12. Les frais entraînés par Ces nouveaux foyers s’élèveront à 2,634,200 francs, et ils prendront la place de 5135 becs de gaz.
- Télégraphie et Téléphonie
- Nous nous associons bien volontiers aux éloges décernés, par nos confrères de la presse, aux employés du télégraphe, à Mons et à Bruxelles, chargés de la transmission et de la réception des télégrammes relatifs aux débats de l’affaire Vandersmissen. Ce service a fonctionné, pendant cinq jours, d’une façon irréprochable.
- Nos félicitations donc à ces employés, à leur chef de service, M. J.-B. Folie, au contrôleur des télégraphes, M. Yanhull, qui, de concert avec M. le président des assises et avec le délégué, de la presse bruxelloise, a organisé le service télégraphique, qu’il a dirigé ensuite :
- La Compagnie African Direct Telegraph vient d’ouvrir sur la côte occidentale de l’Afrique, les stations d’Accra, de Lagos et de Brars. Elle se propose de poser très prochainement le câble de Brars à Bonny. Le réseau de cette compagnie sera alors complète et mis entièrement à la disposition du public.
- Les diverses stations de la Compagnie sont desservies au moyen de câbles de la Bra^illian submarine Tele-graph C°, passant par les îles du Cap-Vert. La taxe par mot est fixée, à partir de Lisbonne pour les correspondances échangées avec Accra à 8 fr. 92, Lagos â 9 fr. 92 cl Brars â 10 fr. 92.
- La compagnie du chemin de fer Canadiati Pacific a ouvert son service télégraphique, le 13 septembre dernier, depuis Montreal jusqu’à la côte du Pacifique. La compagnie commence avec quatre lignes directes entre Montreal et Winnipey, dont deux seront affectées au service du chemin de fer. Le fil employé pour ce circuit énorme de 1,423 milles a été fabriqué en Allemagne, sur les indications de la compagnie. Le réseau comprend un grand nombre de fils d’embranchement donnant communication avec tous les centres industriels du Canada.
- Une nouvelle Société vient de se former aux Etats-Unis, sojis la dénomination de la Telotype C°, dans le but d’établir des communications télégraphiques entre différents points. Le capital social est de ^000,000 de
- c__„
- p.239 - vue 241/624
-
-
-
- 240
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La Société belge des Ingénieurs et des Industriels nous informe que l'ouverture de son Exposition de téléphonie, dont nous avons déjà parlé, se fera le 9 janvier prochain, au palais de la Bourse, à Bruxelles. Ainsi que nous l’avons dit, cette Exposition aura pour but de réunir tous les appareils et procédés permettant de transmettre à distance la voix humaine et de montrer les progrès réalisés jusqu’à ce jour en téléphonie. L’Exposition sera Internationale et comprendra spécialement les systèmes anti-inducteurs, les systèmes de communication à grande distance et les systèmes de téléphonie et de télégraphie simultanées. Les exposants sont invités à taire connaître la nature des objets qu’ils comptent exposer à la Commission avant le icr décembre prochain.
- Les exposants n’auront aucune redevance à payer pour leur emplacement. Les frais éventuels d’installation et d’expériences seront à leur charge.
- La Commission se chargera volontiers de faire installer, aux frais des exposants et sur leur indication, les appareils, etc., à exposer ou de leur indiquer des maisons de la place qui s’en chargeraient.
- Les exposants désireux de faire des communications ou de donner des Conférences ayant trait à la téléphonie, sont priés de se faire inscrire an Secrétariat du II0 Comité.
- Ces Conférences ou Communications auront lien les vendredis soir, à 8 heures 1/2.
- Les exposants voudront bien donner les indications relatives aux essais qu’ils se proposeraient de faire, pour permettre au Comité de se préoccuper des démarches nécessaires.
- La Commission se réserve naturellement de refuser parmi les objets ceux qui ne répondraient pas au programme.
- Toutes les communications devront être affranchies et envoyées à l’adresse suivante :
- Monsieur le Président du IP Comité de la Société belge des Ingénieurs et des Industriels, au Palais de la Bourse, à Bruxelles.
- La direction des télégraphes Suisses a adressé à la date du 3o juillet dernier, aux abonnés des réseaux téléphoniques, la note-circulaire suivante :
- La Conférence internationale des Administrations télégraphiques, réunie en i885 à Berlin ayant adopté comme règle, au sujet du service télégraphique international à installer éventuellement, qu’il ne peut être accordé entre les mêmes correspondants plus de deux conversations consécutives de 5 centimes chacune, que lorsqu’il ne s’est produit aucune autre demander avant on pendant la durée de ces deux conversations.
- Le Département fédéral des postes et des chemins de fer, nous a chargé de mettre en pratique dès le ior août 1886, ce principe dans notre service téléphonique interne, pour les correspondances entre deux réseaux reliés entre eux.
- Legrand procès du gouvernement des États-Unis contre la compagnie Bell, a commencé le 20 septembre dernier, à Cincinnati, devant la Cour de États-Unis. Jusqu’ici on ne s’est pas occupé des questions principales de l’affaire qui, ne seront probablement pas discutées d’ici quelque temps.
- Nous trouvons dans le dernier numéro du Journal télégraphique^ un intéressant résumé, relatif à la téléphonie, du rapport de l’administration des Indes britannique. Il en résulte que le trafic des compagnies téléphoniques privées accuse un mouvement constamment ascendant, mais, cependant d’une progression un peu lente. Les tableaux suivants donnent les résultats de ce service dépuis 1882, ainsi que l’importance des lignes téléphoniques établies par le gouvernement pour les particuliers, dans le courant des quatre dernières années.
- Compagnies privées
- Années Abonnes au 3i décembre Postes installés Lignes privées Recettes brutes
- — — — — —
- 1882 244 244 5 146.018 fr.
- i883 411 392 34 23g-73o
- 00 00 «H 699 703 77 274.980
- Lignes privées
- (Y compris celles des administrations publiques) établies et mises par le gouvernement à la disposition des permissionnaires.
- Années Réseaux Cabines Circuits des lignes privées Bureaux des lignes privées Recettes brutes
- — — • — — —
- 1881 4 24 37 67 3q.6i6 fr.
- 1882 8 56 88 T47 8o.i38
- i883 12 92 89 148 94.262
- * 00 00 J9 72 122 200 106.426
- Cette branche du service a d’ailleurs très peu d’importance. L’administration n’établit des lignes pour les autorités gouvernementales et pour la commodité du public que dans les localités oû le nombre de abonnés est trop peu considérable pour engager des compagnies à entreprendre elles-mêmes l’exploitation.
- La Crossley Telephonej C°, qui avait commencé ses opérations à Calcutta au mois de mai 1884, a cédé son exploitation l’année suivante à la Bengal Téléphoné C°. Il existe pâr suite trois sociétés exploitant des réseaux téléphoniques aux Indes. Ces sont : la Bengal Téléphoné C° à Calcutta, la Bombay Téléphoné C° à Bombay et Kurrachee, et la Oriental Téléphoné C° à Madras et Rangoon.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Électrique, 3i, boulevard des Italiens. Paris. — L. Barbier.
- p.240 - vue 242/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal Universel d}Electricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : D' CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8* ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI 6 NOVEMBRE 1886
- N » 45
- SOMMAIRE. — La télégraphie sous-marine à la station centrale de Marseille ; Dr A. Tobler. — Quelques expériences sur la propagation du courant électrique dans l’air; Dc J. Borgnian.— Sur la mesure des résistances par le pont de V/hcatstone ; P.-H. Lcdeboer. — Recherches sur l’élcctrolysc ; A. Minet. — Installation pratique des accumulateurs ; J.-P. Anney. — Revue des travaux récents en électricité : Sur l’intensité du champ magnétique dans les machines dynamo-électriques ; par M. Marcel Deprcz. — Expériences de transport de force au moyen des machines dynamo-électriques couplées en série; par M. Hippolyte Fontaine. — L’allumeur-extincteur pour lampes électriques de M. Radiguct ; par M. E.-E. Blavier. — Recherches sur la force contre-électromotricc de l’étincelle électrique ; par E. Edlund. —• Recherches .expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant (suite) ; par M. A. Righi. — Phénomène électro-physiologique. — Correspondances spéciales dc l’étranger : Angleterre; J. Munro. —• Etats-Unis; J. Wetzler. — Faits divers.
- L A
- TÉLÉGRAPHIE SOUS-MARINE
- A LA
- STATION CENTRALE DE MARSEILLE
- Les trois cables sous-marins qui relient Marseille à Alger ont été exploités, dès leur pose, au moyen du galvanomètre à miroir de Thomson; on a pu voir aux expositions de Paris, en 1878 et 1881, les installations faites par l’administration des télégraphes. Or, lejcaractère fugitif des signaux du miroir a lait naître le désir de remplacer l’appareil à signaux optiques par un appareil écrivant. Des essais prolongés ont été faits par M. l’inspecteur général Ailhaud (décédé en 1878), à opérer l’exploitation, d’abord au moyen d’un enregistreur à pointe et décomposition chimique, dont on trouve la description dans les Annales Télégraphiques ('), et ensuite, avec le concours de M. Mandroux, au moyen d’un celais polarisé très sensible, relié à un condensateur de grande capacité, dispositif, qui devait actionner l’appareil imprimeur Hughes. Ce système, fort
- f1) Tome V, 1878, p. 361.
- bien étudié d’ailleurs, a été exposé au Palais de l’Industrie en 1881 et décrit dans ce journal ('): cependant, les résultats qu'il a fournis sur les câbles d’Alger n’ont jamais été entièrement satisfaisants, les courants reçus étant trop faibles et trop peu marqués, malgré le dispositif ingénieux adapté au Hughes transmetteur et récepteur.
- Un voyage récent dans la France méridionale m’a fourni l’occasion de visiter le « central » de Marseille, et c'est grâce à l’accueil aimable que j’y ai trouvé que je puis décrire maintenant l’exploitation actuelle des câbles d’Alger, qui, sous bien des rapports, offre un intérêt particulier.
- Les trois câbles, fabriqués et posés en 1871, 1879 et 1880 par VIndia Rubber, Guttapercha and Telegraph Works Company, de Silvertown, sont tous desservis par le siphon recorder Thomson, nouveau modèle à aimants permanents. Cet appareil a été dernièrement décrit par M. Ma?~~ cillac (-) ; il ne me reste que peu de chose à ajouter.
- Les figures i et 2 font voir l'appareil. Les bobines des grands électro-aimants du grand modèle ont disparu, de même le « mouse mill » destiné à l’électrification de l’encre, qui devient inutile,
- P) La Lumière Llectrique, vol. VII, p. 280. (2) La Lumière Electrique, vol. XX, p. iq3.
- p.241 - vue 243/624
-
-
-
- 242
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- puisque la pointe P du siphon touche le papier; aussi on se dispense de l’emploi des dérivations (shunts) produisant l’amortissement des mouvements de la bobine des signaux b, le frottement du siphon remplissant le même but. Dans ma notice sur le siphon recorder de Thomson (*), j’ai décrit le premier modèle de l’appareil tel qu’il sortait des ateliers de M. White, de Glasgow ; comme M. Marcillac fait justement observer, le mode d’entraînement du papier, la plateforme mobile et surtout la suspension de la bobine ont été grandement perfectionnés par MM. Brahic, commis principal (2), et Brun, chargé de la salle des recorders.
- Le plus ancien des câbles, celui de 1871, est desservi en simple ; un commutateur à chevilles permet de le relier au recorder ou à la double clef bien connue. Quant aux deux autres câbles, ils fonctionnent en duplexd’après le système de M. Ailhaud.
- Dans les Annales Télégraphiques de 1877, M. Gramaccini, alors attaché au central de Marseille, a donné une description complète et étendue de ce système (3) ; mais, puisqu’il n’a pas été mentionné jusqu’ici dans La Lumière Electrique, j’en donnerai un exposé sommaire.
- La balance est obtenue dans le système Ailhaud par une combinaison de la méthode dite du pont de Wheatstone et de la méthode différentielle. Le récepteur (galvanomètre ou, depuis quelques années, le recorder) est à double circuit; l’un des circuits est intercalé entre les branches du pont A et B (fig. 3). Les points c et d communiquent, le premier avec le câble, l’autre, d, avec la ligne factice Rj, qui sert à régler l’équilibre de Vétat stable. Pour qu’à la station qui transmet, le récepteur intercalé dans la diagonale du pont reste au repos, il faut satisfaire à la proportion
- A Câble + Résistance de la station de réception
- B — Ligne factice
- Cette proportion ne subsiste que pour les courants stationnaires, car au moment, où par suite de l’abaissement d’une des touches do la double
- (i) Elektrotechn. Zeitschrift, 1885, p. 385; Zetçschc, Handbuch der Télégraphié, vol. III, p. 5oq.
- (-) Actuellement sous-inspecteur des postes et télégraphes du département des Bouches-du-Rhône.
- (3) Vol. IV, p. 56; ig3, 5og,
- clef T, le courant de la pile se rend au point b, i^ circule de d vers c un fort courant, en raison de la capacité du câble ; l’équilibre serait donc rompu. Mais le second circuit du récepteur est disposé en sens inverse du précédent, il est parcouru par un courant fourni par un condensateur C7 de capacité considérable. En effet, au même moment que le courant de charge du câble tend à circuler de d vers c, le condensateur C7 se charge aussi et le courant qui en résulte, circulant autour du récepteur en sens contraire du précédent, en détruit l’effet. Le même effet se produit, mais en sens opposé, au moment de la décharge. Quand la touche revient à l’état de repos, le câble et le condensateur se déchargent ; cette décharge engendre de nouveau un courant qui est neutralisé par celui émanant de C7.
- Or la « ruade », l’effet subit sur le récepteur du courant de charge et décharge du câble, disparaîtrait complètement, si ces phénomènes pouvaient être exactement imités par le condensateur C7 ; en effet, celui-ci est pourvu d’une grande boîte à résistances R7 qui permet de ralentir la vitesse du flux de l’électricité sur ses armures. La grande difficulté consiste, comme il est aisé de voir, à régler la force et la vitesse du courant en C7 ; si ces deux conditions ne sont pas remplies, la « ruade » se transforme en vibrations qui renient tout travail impossible, surtout quand le récepteur est le « miroir ». Pour perfectionner le réglage, on a adopté les deux condensateurs auxiliaires C2 et Cs, combinés avec les résistances R2 et R». La différence des tensions aux points c et b provoque une charge en C,, dont une partie s’ajoute à la charge du câble, et l’autre passe à la terre à travers le premier circuit du recorder et R,.
- Un courant en sens contraire se produit, au moment de la décharge. Le condensateur C3 tend par sa position à compenser la charge et la décharge du câble. En somme, ces deux artifices convenablement réglés, produisent des vibrations en sens contraire de celles que n’a pu éteindre le condensateur C7. Enfin, le câble est relié au point c par une boîte à résistances R, qui de même sert à établir une légère correction de la balance.
- La méthode rationnelle à établir la balance consiste à prendre d’abord la résistance du câble, c’est-à dire à établir l’équilibre en raison des branches A et B du pont. On envoie le courant dans le pont, en isolant au point c la bobine du recorder, et on ne ferme ce dernier circuit
- p.242 - vue 244/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 24 3
- qu’au bout de quelques secondes, afin d’éviter les effets de la charge du cable. On détermine ainsi une fois pour toutes la ligne factice nécessaire pour équilibrer la résistance du câble plus l’ensemble des résistances de la station correspondante, ce dernier étant représenté par
- A (R + B) A + B + R
- (R = résist. du recorder)
- Ensuite, on introduit le condensateur C7 et on équilibre la capacité; enfin au moyen de Co et C3, on éteint les vibrations ou plutôt on les transforme en ondulations insensibles.
- Lorsque l’on a substitué le recorder au miroir, on a trouvé avantageux d’intercaler un condensateur C3, de grande capacité, entre la clef et le sommet b du pont, comme le montre la figure 8, disposition qui a grandement amélioré les signaux en fixant mieux la ligne du zéro.
- Il va sans dire que, quand la station A prend la résistance du câble, ce condensateur C3 doit être exclu du circuit en B et de même en A, si B répète cette opération. Ce sont seulement les réglages de l’équilibre pour la' période variable qui se font avec les condensateurs C3 dans le circuit.
- La longueur des câbles de 1S79 et 1880 est de 502 milles marins; la résistance de chacun environ 536o ohms; la capacité de celui de 1879, 135 microfarads, de celui de 1880, 128 microfarads. Voici un réglage des différentes résistances et capacités qui a donné de bons résultats au poste de Marseille.
- I. — Résistances
- Pont
- A = 2000, B — 1000 ohms.
- R,......= 83o ohms.
- R2......= 2400 —-
- R/(.....=4120 —
- R0......= 3820 —
- R.......== 6600 —
- IL — Capacités
- C,
- C‘3
- C0
- C7
- 12 microfarads. 36 —
- 2 —
- 24 —
- Pour le poste d’Alger, ces valeurs seront à peu près les mêmes ; pourtant, il y a beaucoup d’élasticité dans ces réglages*
- Les caisses de résistances sont du modèle ordinaire à chevilles; elles sortent des ateliers de MM. Postel-Vinay et Gaiffe. On les place toutes dans une grande caisse située tout près de la table de manipulation. Les condensateurs, construits par la maison Bréguet, sont contenus dans des boîtes piales ; ils contiennent 5 subdivisions, reliées à 5 bornes vissées sur un plateau d’ébonite ; une 6U borne est commune aux 5 divisions. L’ensemble des condensateurs se trouve dans une armoire assez éloignée des tables d’appareils ; il parait donc qu’une fois le réglage de la balance terminé, on n’est pas souvent obligé de varier les condensateurs. Les légères corrections qui deviennent nécessaires par suite des influences de la température, se font uniquement sur les boîtes de résistances.
- Depuis quelques années, les câbles de 1879 et 1880 sont exploités suivant le système automatique, et c’est grâce aux ingénieuses modifications adaptées au transmetteur Wheatstone par M. Brahic, qu’un plein succès a été obtenu.
- Le transmetteur remplace, comme on sait, dans la transmission automatique, le manipulateur* c’est-à-dire l'instrument qui, dans la transmission manuelle, détermine les émissions et les interruptions de courant. Dans le système Wheatstone, c’est le passage de la bande perforée sur le transmetteur qui règle mécaniquement la succession des courants.
- Il n’y a pas lieu de décrire ici la construction du transmetteur Wheatstone; je dois renvoyer le lecteur à la description que M. Carême a faite dans les Annales Télégraphiques ('), ou à la monographie de M. Le Tuai (2).
- Le transmetteur (voir la figure théorique 4) a été notablement simplifié : le disque inverseur et l’assemblage de leviers ont disparu, on n’a conservé que le balancier B; celui-ci est mis en mouvement par une petite manivelle ou excentrique qui agit sur une bielle attachée à l’extrémité gauche de B. B oscille autour d’un axe qui le traverse dans sa partie centrale, et son iextré-rnité droite reste visible, grâce à l’ouverture circulaire G. Cette ouverture est traversée par la goupille à, destinée à agir sur les leviers coudés ot pt et o.2 p3, aux extrémités gauches desquels
- (!) Vol. III, 187G, p. 397. (2) Paris* Dunod, 1876
- p.243 - vue 245/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 244
- sont articulées les tiges tK et fa. Ces tiges se meuvent dans le meme plan vertical, contrairement à ce qui a lieu dans le transmetteur Wheatstone. Articulées, comme je viens de le dire, sur les leviers o, p( et °2 P-2-> °lu^ subissent l'action des ressorts boudin r, et r2 ; elles se présentent simultanément sous la bande perforée U, lorsque la goupille b du balancier B, en oscillant, s’élève. Les bras verticaux pK etp2 des leviers sont munis de vis de * contact qui touchent les pièces hK et h.2, quand les extrémités se meuvent vers la droite. Ces piè-sce sont reliées respectivement aux électro-aimants des deux « relais frappeurs » R, et R2, destinés à envoyer
- din ri r2, et le pôle ^ de p aboutit à la jonction des électros de R{ et R 2.
- Dans la manipulation avec les appareils Thomson (miroir ou recorder), on emploie d’ordinaire les mêmes termes que dans la manipulation Morse, c’est-à-dire « point » et « trait », mais il est bien entendu que les émissions qui produisent les traits sont de même durée que celles qui produisent les points ,‘et qui sont seulement en sens contraire. Donc, il est évident qu’un trou delà rangée inférieure de la bande U corres-1 ET 2. pond à un trait,
- un trou de la
- rangée supérieure à un point; la combinaison que l’on voit sur la bande U représente la lettre b ('). En effet, supposons que la bande déroule dans
- FIG. 3
- CâZla
- FIG, 4
- le sens de la flèche et que le balancier B soit
- le courant dans le cable, le pôle c dune pile (i) Évidemment le perforateur a dû être modifié, afin locale p est fixé à la tige portant les lessorts bou- de satisfaire aux conditions de notre cas.
- p.244 - vue 246/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- dans un mouvement continuel d’oscillation. Un peu avant que le trou de la rangée inférieure se présente devant la tige f,, la goupille b a abandonné les deux leviers coudés o{ ps et a, ils sont libres à monter (sollicités par les ressorts rK r3) et la tige f, entre dans le trou, tan-
- o O o ooo O OO O OO O oo ô 00 0000 0*0 OOOOOOOOO00OOO OOOOOOOOOO'O 0009000
- riG. 5
- dis que t2 est arrêté par la bande. Donc^, oscille vers la droite, presse contre /*, et ferme le circuit de la pile (3 : pôle c, ressort r0 hn relais irap-peur Rp pôle \ de (3, R, attire son armature et le courant de la pile de ligne P passe du pôle C au contact 84, levier d’armature, terre, va à la station correspondante, et après y avoir traversé le recorder, retourne par le câble au levier de R3, contact e.„ pôle Z de P. Un instant après, la goupille b fait descendre les tiges, les fermetures des piles locale et de ligne sont rompues; quand t.2 montent de nouveau, c’est t2 qui rencontre successivement trois trous dans la rangée supérieure,
- FIG. 6
- donc R., fonctionnera trois fois de suite, le sens du courant émis par P étant opposé à celui dans le cas précédent.
- En résumé, comme M. Brahic a très bien précisé la chose, les ressorts r, remplacent la
- force de la main du télégraphiste, les tiges t> et les perforations de la bande, sa volonté ou son intelligence, et le balancier B et le mouvement d’horlogerie règlent la vitesse de la transmission.
- La figure 5 montre une bande perforée portant
- O—umjr—fi
- FIG. 7
- le mot « Marseille » et la bande de recorder correspondante, en grandeur naturelle,
- (Les trous de la rangée du milieu qui, au moyen de la roue a étoile du mouvement d’horlogerie,
- FIG. 8
- font avancer la bande, ont été omis dans la figure théorique).
- La bande (fig. .5) a été reçue sur le câble de 1879, à la vitesse de 35 mots par minute. On compte pour la lettre moyenne 2,5 émissions de courant plus un blanc de séparation soit (5x3,5) -f- 2 = 19,5 émissions par mot. Ceci permet de
- p.245 - vue 247/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 346
- compter sommairement 20 émissions par mot. La roue à étoile qui engrène dans la rangée des trous du milieu et provoque l’avancement de là bande, a 20 dents ; un tour entier de cette roue correspond très approximativement à un mot et on peut compter autant de mots que de révolutions par minute. On a ainsi un moyen très pratique de contrôler la vitesse de transmission sans interrompre le service.
- La figure 6 faite d’après une photographie que je dois à l’obligeance de M. Brahic, montre l’appareil complet ; on reconnaîtra aisément les divers organes en la comparant avec la figure théorique. Je ferai seulement observer que les vis qui règlent le jeu des contacts sont fixés à deux équerres métalliques, isolées du bâtis de l’appareil et non pas sur les leviers oscillants comme le montre la figure 4. A gauche des tiges agissant sur la bande, on voit le système de réglage des ressorts à boudin.
- M. Brahic a dernièrement fait construire un autre modèle de transmetteur automatique qui rend superflu l’emploi des relais frappeurs, en ce qu’il remplace tout directement la double clef. La figure théorique 7 montre un de ces deux leviers, L qui constituent cette double clef; l’autre est exactement pareil ; mais, comme ils sont parallèles, on ne peut pas le faire voir.
- L’axe autour duquel.il tourne est en 04, tK est la tige agissant sur la bande perforée, i{ et hK sont les contacts de repos et de travail reliés respectivement aux pôles — et -f- de la pile de ligne, le levier lui-même communique avec le câble. On voit de suite que, tant que la tige tK ne rencontre pas de trous dans la bande, /, reste en communication avec le contact i, ; mais au moment ou f, entre dans une perforation, le levier /, oscillé, quitte iK et se porte vers ht. Le second levier, /2, est relié à la terre, ses deux contacts i\ et h < sont également en communication avec les pôles — et de la pile. On voit donc que l’ensemble représente bien une clef à inversion, comme elle est formée dans la fig. 4 par les armatures et les butoirs.des deux, relais frappeurs.
- D’après ce que m’a dit M. Brahic, cet appareil est plus parfait que le modèle à relais et a très bien fonctionné pendant plusieurs mois. Mais le réglage en est plus délicat et les employés préfèrent l’autre modèle, parce que le bruit des relais frappeurs les avertit de ce qui se passe.
- L’installation complète du duplex automatique est représentée dans la fig. 8 (1). Les branches du pont, A et B, sont réunies dans une seule boîte ; en A'se voit le transmetteur automatique, etc., etc. U., et U3 sont des commutateurs qui permettent d’intercaler ou le transmetteur Brahic ou la clef manuelle ; dans la position des chevilles marquée dans la figure, c’est le premier qui est dans le circuit. En retirant la fiche du trou marqué 0 et en la plaçant dans le trou supérieur de gauche, en et U3, c’est la clef T2 qui se trouve intercalée; en bouchant en U, et U2 le trou inférieur de gauche, on place T* dans le circuit. Les agents ont l’habitude de se dire en duplex, lorsqu’ils travaillent réellement en duplex, et en simple lorsqu’un seul agent dessert le câble et qu’on alterne pour la transmission et la réception. Mais, dans aucun cas, rien n’est changé à l’installation qui reste toujours en duplex. C’est pour ce motif et à cause du déplacement des agents qu’il y a avantage à employer deux clefs.
- Je ne terminerai pas ce récit, avant d’exprimer mes sincères remerciements à MM. Brahic, Brun et de la Poussardière, des données précieuses qu’ils ont bien voulu mettre à ma disposition.
- Dr A. Tobler
- QUELQUES EXPÉRIENCES
- SUR LA
- PROPAGATION DU COURANT
- ÉLECTRIQUE DANS L’AIR (2)
- § 4. Quatrième série d’expériences. — Si la machine donne un courant constant dans un circuit interrompu on doit s’attendre à observer le même phénomène en employant au lieu de la machine électrique une batterie voltaïque composée d’un
- (') La pile de transmission L B se compose de 20 éléments Callaud.
- (2) Voir La Lumière Électrique du 3o octobre 1886.
- p.246 - vue 248/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 347
- grand nombre d’éléments dont l’un des pôles est relié à la terre et l’autre à la flamme.
- Ne disposant point de grande batterie dans le laboratoire physique, j’ai employé une . pile spécialement construite en vue de charger l’aiguille dy l’électromètre à quadrants. Cette pile se compose de 120 petits tubes remplis d’eau dans laquelle plongent de minces lames de cuivre et de zinc. Les pôles de la pile étaient réunis à un corn-commutateur entièrement isolé permettant de mettre en communication avec la flamme de la lampe l’un des pôles, l’autre communiquant toujours avec la terre.
- Le galvanomètre de M. Lermantoff était pourvu d’un aimant astatique.
- Les flammes de deux lampes entièrement isolées se trouvaient placées à la même hauteur. Dès que le commutateur réunissait l’un des pôles de la pile à la flamme on observait une déviation qui restait sans changement tant que durait cette communication. Lorsqu’on reliait l’autre pôle à la flamme la déviation de l’aimant changeait de sens.
- L’intensité du courant observé dans ce cas pour une distance un peu sensible des flammes (comptée à partir des faces latérales de flammes, était comme on devait le prévoir très petites, quoique parfaitement appréciable. Je n’exposerai que les résultats obtenus pour les trois distances les plus con-
- sidérables.
- Distance entre les flammes : R = 70 m. m.
- La flamme de la lampe communiquant
- avec le Zn dé la pile, la déviation est. . — 3
- La flamme de la lampe communiquant avec le Cu de la pile, la déviation est.. -f- 3
- La flamme de la lampe communiquant avec le Zn de la pile, la déviation est.. — 3,5 Distance entre les flammes : R — 75 m. m.
- La flamme communiquant avec le Zu de
- la pile, la déviation est......... — 2,5
- La flamme communiquant avec le Cu de
- la pile, la déviation est......... -f- 2
- La flamme communiquant avec le Zn de
- la pile, la déviation est...... — 3
- Distance entre les flammes : R = iî5 m. m.
- La flamme communiquant avec le Zu de la pile, la déviation est à peu près.... — o,5
- La flamme communiquant avec Gu de la pile, la déviation est à peu près.. -j- o,5
- § 5. — Jusqu’à présent, dans toutes les expé-
- riences que nous avons rapportées, la flamme dispersait dans l’air de l’électricité de signe déterminé (positive ou négative), et par conséquent, il se formait un courant de sens déterminé. Il m’a paru très intéressant d’opérer avec un courant alternatif. La bobine de Ruhmkorff est le meilleur moyen d’obtenir un courant de cette nature. Mais pour observer ce courant dans le circuit interrompu que nous employons on ne peut évidemment se servir d’un galvanomètre. On pourrait faire usage de l’électrodynamomètre, mais comme chacun sait, et comme je me suis moi-même convaincu, dans un de mes travaux précédents, un électrodynamomètre, même aussi sensible que celui de Siemens, est fort peu sensible comparé à un galvanomètre. Aussi m’attendais-je à priori, à n’obtenir pour des distances assez considérables entre les flammes que des déviations excessivement petites à l’électrodynamomètre. C’est ce qui arriva en effet. Ainsi avec une bobine de Ruhmkorff-, lorsque la distance entre les flammes était de quelques dizaines de centimètres la déviation de la bobine dans l’électrodynamomètre se trouvait si petite, que je me décidai à remplacer cet appareil par un autre plus sensible, tel qu’un téléphone. J’employai tout d’abord des téléphones Siemens, que je remplaçai ensuite par des récepteurs Goloubitzky, beaucoup plus sensibles aux phénomènes de cette nature.
- Les expériences faites avec des téléphones répondirent complètement à mes espérances et il me fut possible d’étudier un courant alternatif dans un circuit à grandes ruptures.
- L’effet de ces expériences augmente avec les dimensions de la bobine de Ruhmkorff. Aussi ne citerai-je que les observations faites en employant une grande bobine de Ruhmkorff alimentée par 12 éléments à l’acide chromique réunis en quantité par quatre groupes de trois éléments en série.
- Deux téléphones Goloubitzky étant placés en série, un bout du fil métallique des téléphones était relié à la conduite de gaz, l’autre à une pointe ou à une flamme ou enfin à un bouclier de métal. La bobine de Ruhmkorff était placée à une distance de 6 mètres des téléphones.
- Lorsque les deux bouts de J a bobine ne sont reliés à rien on n’entend dans les téléphones aucun son, si même on fait communiquer avec n’importe quoi le bout libre du fil métallique de ces téléphones.
- Mais si l’une des extrémités de la bobine à in-
- p.247 - vue 249/624
-
-
-
- 24'
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- duction est reliée au sol, l’autre se terminent par une boule, et que l’extrémité libre du fil métallique du téléphone est reliée à une pointe on entend dans les téléphones un son qui augmente encore si l’on remplace la pointe par la flamme d’une lampe, si enfin on relie la bobine d’induction à un bec de gaz de Bunsen et au sol, le sop devient encore plus fort.
- Ainsi donc, les deux bouts de la bobine étant isolés, on ne perçoit dans les téléphones aucun son, mais il suffit de relier un bout à la terre pour obtenir un son, conséquence d’un courant alternatif dans la bobine du téléphone. Il est évident que ce son correspond à celui de l’interrupteur de la bobine à induction. Il devient plus fort lorsqu’on remplace auprès du téléphone et de la bobine les pointes par des flammes. Je dois avouer cependant que l’avantage qu’il y a employer des flammes n’apparaît pas dans ce cas d’une manière aussi accusée que dans l’expérien-ces exposées plus haut. L’avantage n’est évident que si la bobine d’induction est assez éloignée pour qu’en plaçant des pointes aux points extrêmes de la rupture du circuit on n’obtienne dans le téléphone aucun son. Il suffit en effet alors de remplacer les pointes par des flammes pour que le son se fasse entendre de nouveau.
- L’absence du son dans le téléphone lorsque les deux bouts de la bobine d’induction sont isolés, prouve nettement qu’on ne peut attribuer l’apparition du son à l’induction immédiate dans les bobines des téléphones par l’électro-aimant de l’appareil de Rumhkorff. Dans ce dernier cas le son se ferait toujours entendre dans le téléphone, que les bouts de la bobine d’induction soient isolés ou non.
- Le son dans les téléphonés démontre donc l’existence d’un courant alternatif dans le circuit interrompu que nous considérons.
- En procédant à ces expériences, j’observai un fait qui me parut assez étrange au premier abord. Je remarquai en écoutant dans le téléphone, que chaque fois que ma main touchait le bout du fll métallique du téléphone non relié à la terre, le son augmentait sensiblement. La main d’une autre personne produisait le même effet. Cette augmentation du son se faisait encore mieux sentir lorsque deux personnes se prenaient par la main et que l’une d’elles touchait le fil métallique du téléphone. Cette circonstance est facile à expliquer. Le plancher en mosaïque du labo-
- ratoire, enduit de cire, forme un assez bon isolateur. La personne qui se tient sur ce plancher est jusqu’à un certain point isolée, de sorte qu’en touchant le bout libre du fil du téléphone elle accroît de la superficte de son corps la surface qui recueille l’électricité de l’air. Les expériences qui suivirent confirmèrent cette manière de voir. On reconnut que l’influence du contact de la main était encore plus sensible lorsqu’on se plaçait sur un tabouret isolant. Le même effet s’obtient par ie contact du fil téléphonique avec une grande surface métallique isolée. (Le contact d’un corps de petite superficie mais de grande capacité électrique ne produit aucun effet sensible ; je m’en suis convaincu en reliant le téléphone avec un condensateur de i/3 microfarad).
- Ayant remarqué le fait que je viens de citer, je préparai une grande surface métallique que je mis ensuite en communication avec le téléhone. J’employai un bouclier en bois recouvert de feuilles d’étain, sur le milieu duquel était clouée une plaque de plomb garnie de pointes. L’ensemble de cette pièce présentait une surtace métallique de 1,42 m. carré. A l’aide de ce récepteur d’électricité, bien que placé à une distance fort considérable de la bobine d’induction, j’ai pu obtenir des sons dans les téléphones. On pouvait distinctement entendre ces sons lorsque la distance entre le bouclier et le bjsc de ga\ relié à l’appareil de Ruhmkorff était de 11 mètres. On pouvait percevoir le son à des distances encore plus grandes.
- J’ai fait encore une expérience du même genre. La distance entre le bec de gaz et le bouclier était de plus de 4 m. ; ce dernier fut relié à un bout de la bobine intérieure d’un . petit appareil de Ruhmkorff l’autre bout étant relié à la terre. Les téléphones étaient placés dans le circuit de la bobine extérieure ; dans ce cas aussi on entendait en employant une grande bobine de Ruhmkorff un son distinct dans les téléphones. Ainsi donc un courant alternatif dans le circuit interrompu induit ici un autre courant dans le deuxième circuit.
- La distance entre le bouclier et le bec de gaz étant la même, c’est-à-dire supérieure à 4 m. et le bec de gaz étant relié au conducteur de la machine électrique par un fil métallique de manière à laisser entre le bout du fil et le conducteur un certain espace, on entendait distinctement dans le téléphone le pétillement des étincelles qui franchissaient cet espace.
- p.248 - vue 250/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL ïfÉLECTRICITÉ
- 249
- Pour une distance plus petite (près de 2,5 m.) entre l’extrémité du fil métallique du téléphone et la bobine de Ruhmkorfl on entend dans les téléphones des sons faibles même lorsque la bobine d’induction n’est point en communication avec le sol, mais qu’un de ses pôles est relié à un bec de gaz.
- J’ai aussi observé l’accroissement du son, lorsqu’on plaçait entre le bouclier et le téléphone une bobine avec un grand nombre de spires. J’ai employé à cet effet la bobine extérieure d’un petit appareil de Ruhmkorff, Dans ce cas la cause probable de l’accroissement du son est l’apparition des extra-courants provoqués dans cette bobine par le courant alternatif du circuit interrompu.
- § 6. — Il est évident que l’existence d'un courant continu dans les parties métalliques du circuit interrompu doit être accompagnée d’un courant également continu qui traverse l’air entre les points de ruptures. Jusqu’à présent je n’ai pas encore assez de données pour établir avec certitude le processus de la transmission du courant dans l’air. Ce courant est probablement en rapport intime avec le mouvement des molécules du gaz tel qu’on le suppose dans la théorie cinétique des gaz. Mais, bien que le phénomène qui a lieu dans l’air ne soit pas tout à fait identique à celui qu’on peut observer dans un liquide, quand on plonge dans ce dernier une électrode, l’autre électrode et les parois du vase étant reliées entre elles ou au sol, il doit néanmoins y avoir analogie entre ces deux phénomènes. Aussi était-il intéressant de se convaincre de l'existence d’un tel courant traversant l’air entre les deux flammes aux points où a lieu la rupture. J’ai fait encore, à cet effet, quelques expériences qui ont confirmé cette supposition.
- Voici le principe de ces expériences. L’électricité qui est dispersée par la flamme dans l’air, et qui traverse toute la masse d’air, forme un courant, lequel se dérive avec plus d’intensité dans la direction de la plus petite résistance.
- C’est pourquoi lorsqu’une des flammes est reliée à la machine électrique et l’autre au sol, l’électricité monte principalement avec les gaz chauds pour se diriger vers l’autre lampe. C’est donc en haut, entre les flammes que doit se former un courant régulier. Un tel courant, dans Pair, doit produire une déviation de l’aiguille, déviation qui dépend de sa direction.
- Pour vérifier le fait, j’ai disposé des deux côtés du galvanomètre de M. Lermantoff, dont les bobines étaient fermées l’une sur l’autre ou même entièrement éloignées, deux lampes parallèlement au méridien magnétique sur des supports isolés ; les flammes de ces lampes se trouvaient aussi un peu plus haut que l’aimant du galvanomètre. Aux fils de platine introduits dans les flammes on avait joint d’autres fils métalliques enfermés dans des longs tubes en verre placés à la hauteur même de l’aimant et perpendiculairement au méridien magnétique, de façon que le courant qui les traversait n’influât point sur l’aimant.
- L’un de ces fils était relié au sol, l’autre tour à tour à l’un, puis à l’autre des conducteurs de la machine. Le galvanomètre, avec l’aimant compensateur, construit tout en métal, comme il a été dit plus haut et pourvu d'un amortisseur qui entourait son aimant, était relié au sol. Dès qu’on allumait une des lampes et qu’on mettait la machine en mouvement, l’aimant du galvanomètre déviait.
- La déviation de l’aimant ne dépendait évidemment pas de l’électricité statique, puisque l’aimant, entouré d’un métal communiquant avec le sol, était entièrement préservé des effets des masses d’électricité extérieures. Lorsqu’on changeait le conducteur de la machine, la déviation changeait de sens. Pour une distance assez considérable entre les flammes, la déviation était assez petite, mais toujours appréciable et de sens déterminé. 1 e résultat de ces expériences, que j’ai répétées plusieurs fois, était toujours le même. Comme exemple, je citerai deux expériences :
- i° Les bobines du galvanomètre étaient complétées l’une par l’autre ; la distance entre les flammes, disposées parallèlement au méridien magnétique, de 920 millimètres; l’aimant asta-tique,
- Lorsque le premier conducteur
- est relié à la flamme, la déviation de l’aimant est. . ..... 6 divisions
- L’autre conducteur étant relié à la flamme, la déviation est. ... — 5 divisions
- Le premier conducteur étant de
- nouveau relié................ -f 5 divisions
- 20 Les bobines sont éloignées. La distance entre les deux flammes est de 760 millimétrés.
- La déviation est de plus de 7 divisions.
- Les déviations augmentaient avec la diminu-
- p.249 - vue 251/624
-
-
-
- 25o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tîon de la distance entre les flammes ; il était possible d’obtenir une déviation de quelques dizaines de divisions.
- Dans ces expériences, si les bobines du galvanomètre ne sont pas éloignées, il est absolument nécessaire qu’elles soient fermées l’une sur l’autre, autrement une dérivation du courant passe de l’air dans les bobines et on constate dans le galvanomètre une déviation assez sensible. C’est ainsi, par exemple, que, pendant la première expérience, la distance étant de 720 millimètres, l’extrémité du fil métallique qui reliait les deux bobines, ayant, par hasard, échappé à la borne, on obtint une déviation de 5y divisions, bien que la distance entre la borne et l’extrémité du fil ne fût que d’un centimètre.
- Une preuve plus certaine encore, que l’on a affaire dans ces phénomènes à l’influence sur l’aimant d’un courant qui traverse l’air, serait fournie par une expérience dans laquelle les lampes, étant reliées de la même manière on ferait passer le courant à travers l’air, une fois au-dessus, et une autre fois au dessous de l’aimant.
- D’après la loi d’Ampère, les déviations de l’aimant devraient être de sens contraires dans les deux cas. Je dois dire que jusqu’à présent cette expérience ne m’a pas entièrement réussi.
- Lorsqu’on plaçait les flammes plus bas que l’aimant et qu’on conservait la même distance entre les flammes et la même vitesse au disque de la machine, les déviations diminuaient quelquefois, parfois elles changeaient aussi de sens, mais néanmoins, le résultat n’était pas toujours bien défini. Il est évident que les courants ascensionnels de gaz chauds, sont cause de cette indétermination.
- J’ai cependant réussi à faire une expérience qui m’a fourni des résultats plus certains. Après avoir placé les deux lampes beaucoup plus bas que l’aimant je disposai à une distance assez grande au-dessus des flammes, mais toujours plus bas que l’aimant une glace qui empêchait les gaz chauds de passer au-dessus de l’aimant. Quand avec ce dispositif les lampes étaient placées en dessous de l’aimant, le sens de la déviation n’était pas le même que lorsqu’elles étaient placées au-dessus de ce dernier.
- Toutes les expériences mentionnées dans le présent article, ont naturellement, un certain rapport avec le phénomène suivant: quand les tubes de Geissler, n’étant reliés à rien, ne sont
- placés qu’à une petite distance d’une bobine de Ruhmkorff ou d’un conducteur de la machine électrique, ces tubes commencent à luire. Nos expériences ont également un certain rapport avec celle de M. Lemstrem, qui observa pendant l’aurore boréale l’apparition d’un courant électrique dans un conducteur relié d’une part au sol et de l’autre garni de pointes.
- Je n’ai décrit ici, comme je disais plus haut, que la partie qualitative [de ces expériences que seule je pouvais étudier. L’étude plus détaillée du phénomène formera l’objet d’un travail ultérieur.
- Enfin, je ne puis terminer cet exposé sans faire mention d’une hypothèse qui m’est venue à l’esprit à propos de l’étude de ces phénomènes. Le phénomène de l’électricité atmosphérique ne présente-t-il pas quelque chose d’analogue à ce que présente l’air entre les deux flammes dont l’une disperse l’électricité, et l’autre la conduit à la terre ? La surface terrestre couverte de végétation, possède une masse de pointes, et se trouve ainsi dans des conditions favorables, tant pour disperser que pour recueillir l’électricité. Dans le globe terrestre lui-même, il y a assez de causes capables d’engendrer un courant; les procès chimiques et, peut être principalement thermoélectriques, qui cnt lieu dans la terre, ne sont ils pas la vraie cause de l’électricité atmosphérique? Peut être se forme-t-il dans l’atmosphère terrestre des courants continus qui sortent de la terre en un lieu pour y rentrer en un autre.
- L’électrisation des couches d’air que nous observons, est peut-être semblable à l’électrisation en général d’un conducteur quelconque, par lequel se propage le courant.' Cependant, le çourant électrique dans l’air peut différer essentiellement du courant dans un conducteur ordi-naiie : la convection de masses d’air dans l’atmosphère, et en outre la condensention des vapeurs, doivent compliquer le phénomène. Les courants qui se produisent dans la terre sont aussi, sans doute, en rapport avec des phénomènes semblables. Il me semble que l’hypothèse de la formation de l’électricité atmosphérique dans l’intérieur de la terre, n’est pas moins plausible, que les différentes hypothèses, qui se sont fait jour jusqu’à présent, pour expliquer l’électrisation dans l’atmosphère elle-même.
- Je dois, en terminant, exprimer mes plus vifs remercîments à mon ami N. Khamantoff, qui m’a
- p.250 - vue 252/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 25i
- puissamment aidé au cours de cette étude. Toutes les expériences que je décris ici, ont été faites avec son concours éclairé.
- Dr J. Borgman
- SUR I.A
- MESURE DES RÉSISTANCES
- PAR LE
- PONT DE WHEATSTONE (i)
- GALVANOMÈTRE DE M. LANGLEY
- « Nous devons rappeler ici qu’on peut accroître indéfiniment la sensibilité d’un galvanomètre en rendant les aiguilles de plus en plus astatiques, de même que l’on peut faire croître indéfiniment le pouvoir grossissant d’un télescope en prenant des oculaires de plus en plus forts. Seulement, on aurait tort de croire qu’on augmente ainsi réellement le degré de sensibilité utile; ce à quoi il faut viser, c’est que deux mesures successives donnent des nombres concordants. Nous avons donc concentré tous nos efforts à la construction d’un galvanomètre qui, ainsi que le bolomètre, ne serve pas seulement à indiquer les variations de quantité de chaleur, mais encore à les mesurer.
- « Nous croyons être utile aux physiciens qui voudraient répéter ces expériences, en faisant observer que nous avons pu trouver facilement un bolomètre d’une délicatesse presque illimitée dans la perception de la chaleur; tandis que nous avons surtout été arrêtés par la difficulté de nous procurer un galvanomètre très sensible et donnant toujours des indications identiques.
- « Il nous a été impossible, parmi les galvanomètres de construction ordinaire, d’en trouver un susceptible d’indiquer avec précision des changements de moins de 1/1,000,000 d’ampère dans l’intensité du courant (3).
- « C’est dans la construction d’un galvanomètre destiné à mesurer la chaleur due au spectre de la
- (!) Voir La Lumière Electrique du 3o octobre 1886.
- {-) M. Langley doit parler ici de galvanomètres à très faible résistance.
- lune, que nous avons acquis l’expérience que nous avons utilisée dans les présentes recherches.
- « Nous avons employé dans nos expériences un galvanomètre à réflexion du genre W. Thomson, modifié comme suit : (Disons en passant que pour la plupart des modifications décrites ici, nous en sommes redevable à la complaisance de Sir W. Thomson et du professeur Rowland, qui nous les ont suggérées). Tout d’abord, nous avons remplacé le fil court qui suspend l’aiguille, et qu’emploient les constructeurs, par un fil de 33 centimètres de long, bien tendu et préparé avec soin.
- « En outre, comme l’effet d’un faible changement donné de courant est proportionnel (toutes choses égales d’ailleurs) au moment magnétique et à la précision avec laquelle peut être lue la déviation angulaire de l’aiguille, j’ai reconstruit le miroir et les aiguilles.
- « Quant aux aimants, ils sont constitués par une mince lame d’acier doux (1/20 m. m. d’épaisseur) enroulée en forme de petits cylindres creux. Chaque cylindre a environ 8 millimètres de long sur 1 millimètre de diamètre. Ces aimants sont trempés et peuvent conserver une charge permanente de 900 unités de Gauss. Dix de ces aimants sont fixés derrière un miroir et les dix autres au-dessous, ce qui fait vingt en tout. Le miroir réflecteur est rigoureusement concave; on l’a travaillé expressément à cet usage. lia 9,5 m.m. de diamètre; son rayon de courbure est de 1 mètre, et son poids de 63 milligrammes. Il a été platiné, sur sa face antérieure, par des décharges dans le vide d’électrodes en platine, d’après le procédé du professeur Wright du collège de Yale. »
- Nous reproduisons sommairement ce procédé d’après une analyse que M. Angot en a faite dans le Journal de Physique (*).
- « Quand, dans l’intérieur d’un tube de Geissler, on place des feuilles d’or battu au voisinage de la portion centrale capillaire, le métal est rapidement volatilisé et donne une couche qui paraît continue au microscope; elle est fortement réfléchissante et prend, quand on la regarde par transparence, une belle couleur verte. Le dépôt peut
- (!) Journal de Physique, t. VII, p. 32 et 67. On trouve une traduction en entier de ces articles, qui ont paru dans VAmerican Journal of Science, 1877, p. 49 et 149, dans le Moniteur Scientifique de 1878, p. 10G1 et io65.
- p.251 - vue 253/624
-
-
-
- 252
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- être rendu plus beau encore par certaines dispositions qu’indique l’auteur.
- « L’argent donne une couche presque aussi parfaite et qui paraît bleu foncé par transparence. Le platine paraît gris, un peu bleuâtre, le palladium brun fumeux, le plomb brun fumeux tirant sur l’olive; il est transparent, mais beaucoup moins brillant par réflexion que les métaux précédents.
- « Le zinc et le cadmium sont très brillants par réflexion et d’un beau gris bleu foncé par transparence.
- « L’aluminium et le magnésium sont beaucoup plus difficiles à volatiliser ; le premier est bleuâtre, le second gris bleuâtre, plus clair que le zinc et le cadmium.
- « Le fer donne une très belle couche très réfléchissante, et d’une magnifique teinte neutre par transparence. La couche donnée par le tellure est très brillante et rouge foncé.
- « Enfin on a pu volatiliser sans décomposition apparente de l’oxyde magnétique de fer qui a donné une couche gris brunâtre, d’une couleur et d’un aspect analogues à ceux de couches minces que l'on rencontre dans certains micas.
- « Sous le rapport de la facilité à la volatilisation, les métaux se suivent dans l’ordre suivant : bismuth, or, argent, platine, palladium, plomb, étain, zinc, cadmium. Le cuivre, le fer, le nickel et le cobalt résistent beaucoup plus. Enfin l’aluminium et surtout le magnésium sont de beaucoup les plus rebelles à la volatilisation par les décharges électriques. Il semblerait, d’après cela, que les métaux volatilisables sont ceux dont l’équivalent chimique est le plus élevé.
- « En produisant l’étincelle dans un ballon de 0,07 mètre de diamètre, il put y suspendre des lames planes de verre sur lesquelles se forme le dépôt métallique. Les précautions à prendre étaient de mettre au pôle négatif le métal que l’on voulait déposer et de remplir le ballon d’hydrogène sec sous une pression de 0,001 mètre à 0,002 mètre, l’air pouvant ternir même le dépôt de platine. M. Wright a pu ainsi obtenir sur des lames de verre des dépôts de platine, d’or et de bismuth dont la surface est absolument régulière et qui offrent un poli naturel plus beau que tout ce que l’on peut obtenir par le travail ordinaire. Le platine surtout donne une surface tellement brillante et tellement résistante que l’auteur songe à l’utiliser pour recouvrir les miroirs de verre, au lieu de les argenter. La surface serait au moins aussi
- belle, beaucoup plus résistante et moins facile à ternir ; on peut la frotter avec du rouge sans l’entamer, et les lavages aux acides ne l’altèrent aucunement.
- « L’auteur a pu ainsi recouvrir un miroir concave de 0,04 mètre de diamètre d’un dépôt de platine absolument parfait. En pesant les lames de verre avant et après le dépôt, M. Wright a pu constater qu’une couche de platine, assez épaisse pour qu’en l’appliquant contre l’œil elle empêchât presque complètement devoir le soleil, avait environ 0,000174 m. m. ; pour l’or, l’épaisseur était de 0,000188 m. m. ; c’est environ le quart de la longueur d’onde du rouge extrême. »
- Reprenons maintenant la description de M. Lan-gley.
- « La tige qui réunit les groupes supérieur et inférieur des aimants est un tube capillaire de verre, et j’ai remplacé la palette d’aluminium par des ailes libellule. Ces ailes nous offrent, en effet, un modèle presque inimitable de légèreté et de rigidité.
- « La glace qui forme la partie antérieure de la cage du galvanomètre est à faces rigoureusement planes et parallèles. L’échelle, placée à 1 mètre de distance du miroir, est une portion d’un cylindre de 1 mètre de rayon, et porte 5oo divisions de chacune 1 millimétré. Le système optique employé pour éclairer et former l’image du fil métallique est tel que l’on peut facilement percevoir un déplacement n’atteignant pas la dixième partie d’une division. Il y a du reste un dispositif indépendant à l’aide duquel l’opérateur peut viser à travers un télescope l’image d’une seconde échelle opaque et renversée. Le télescope n’est pas, comme d’ordinaire, simplement dirigé vers le miroir plat qui se trouve fixé aux aiguilles; bien plus, c’est le miroir concave lui-même qui tient lieu du miroir du télescope d’Herschell.
- « Sans l’emploi de l’aimant directeur, la condition d’astatisme de l’aiguille est telle, qu’elle exécuterait une vibration simple dans un temps compris entre i5 et 3o secondes.
- « Disons que, quand l'aiguille fait une vibration simple en 20 secondes, un courant correspondant à o,ooooooooc5 d’ampère donne à l’échelle une déviation égale à 1 millimètre, et on peut apprécier 1/10 de ces divisions.
- « Ce qui prouve que ce degré de sensibilité est associé à un degré d’exactitude correspondant, réel et non nominal, c’est que de nombreuses
- p.252 - vue 254/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 2 J D
- séries de mesures concordantes ont été faites quand la déviation maxima ne dépassait pas trois divisions de ce genre, et que des mesures similaires ont été effectuées sur le spectre invisible fourni par la glace fondante, dans un local obscur, lorsque la déviation maxima observée était de 1,6 m. m., la plupart des déviations étant moindres que i millimètre.
- (f D’autre part, pour que l’aiguille fût chassée immédiatement et avec violence hors de l’échelle, il suffirait d’exposer le même bolomètre à la lumière directe, ordinaire du soleil, en ne laissant passer que i/iooo du courant, c'est-à-dire le galvanomètre étant shunté au millième. »
- M. Langlcy n’indique pas la résistance de son galvanomètre, aussi n’est-il pas possible d’en comparer la sensibilité à celle des autres, puisque le facteur principal qui intervient dans la comparaison est justement la résistance.
- Nous rapprochons de cette description, celle d’un galvanomètre Thomson à grande résistance, construit par M. Carpentier.
- GALVANOMÈTRE THOMSON, CONSTRUIT PAR M. CARPENTIER
- résistances différentes, réaliser un galvanomètre satisfaisant aux usages les plus divers. Le jeu de bobines se compose ordinairement de bobines de très grande résistance, de résistance moyenne et de très faible résistance. Ce qui nous intéresse surtout ici, ce sont les données relatives au galvanomètre à grande résistance.
- Voici les données numériques relatives à un de ces galvanomètres :
- GALVANOMÈTRE THOMSON N° IIOI-6
- Equipage : foyer du miroir..... aoe.m,
- Bobines fil.................... i/io m. m.
- Nombre de tours total..... 48832
- Résistance totale......... 12840 ohmsài4°
- Sensibilités
- (1 millim., l'échelle étant placée à la distance d’un mètre) (!)
- Oscillât. double 8S 5 Constante 8 10 megohms
- — 10 — 1025 —
- — ; 1 — 1 290 —
- — *7 — 3o5o —
- — 24 — 6 u 0 —
- — 27 — 7600 —
- — 36 — 1 3 100 —
- Quant au shunt, on a les données suivantes :
- RÉDUCTEUR N" l3qi - ï
- Ohm» Omlis
- 1/9 = 1417 x 9 = 12753 T = 140
- 1/99= 129 35 X 99 = 12820 —
- 1/999^ 12 86 X 999 — 12847 —
- La sensibilité (ou nombre de mérite) est la ré-
- sistance qu’il faut intercaler pour que la déviation soit de 1 millimètre, la force électromotrice étant de 1 volt.
- Nous trouvons tracés, dans la figure ci-jointe, les résultats du tableau précédent. On voit qu’on obtient ainsi une courbe parfaitement régulière.
- Au lieu de la constante il vaudrait bien mieux, d’après notre idée, indiquer la déviation corres-
- Ces galvanomètres, bien connus, sont asiatiques et comportent 4 bobines; nous 11e nous arrêterons pas à la description. Disons seulement que les bobines s’enlèvent très facilement; on peut donc* avec un jeu convenable de bobines de
- (9 Quelquefois on prend, au lieu de 1 millimètre, une fraction de millimètre, et on obtient naturellement une sensibilité plus grande. Nous avons vu des échelles anglaises où la distance entre deux traits de l’échelle n’était guère que de 1/4 de millimètre.
- p.253 - vue 255/624
-
-
-
- 254
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pondante à une fraction décimale d’ampère. On dirait, par exemple, qu’avec une durée d’oscillation double de io secondes, un courant d’une intensité de io~9 ampères donne une déviation de i millimètre (exactement i/i,o2i> m. m.).
- Le galvanomètre de M. Langley donne une déviation de i millimètre pour un courant de 1/2 x io“° ampères, la durée d’une oscillation simple étant de 20 secondes.
- Le galvanomètre Thomson, construit par M. Carpentier, donne une déviation de 1 mill-mètre pour un courant de 1 /1 3 X io~9 ampères, la durée d’une oscillation simple étant de 18 secondes.
- Mais comme nous ne connaissons pas la résistance du galvanomètre de M. Langley, nous ne pouvons tirer aucune conclusion de ces nombres.
- Dans ce qui va suivre, nous prenons pour la sensibilité une déviation de 1 millimètre pour un courant de 1 millième de micro-ampère (io~9 ampère); c’est une sensibilité sur laquelle on peut compter dans l’usage courant.
- D’autre part, on pourrait examiner les galvanomètres à faible résistance comme le galvanomètre Melloni. Un de ces galvanomètres d’une résistance de 1 ohm, donne une déviation de 20 millimètres pour un courant de un micro-ampère. On peut faire remarquer que relativement à la résistance, ce dernier galvanomètre est plus sensible que les Thomson à grande résistance. En
- effet
- Déviation pour
- Résistance Constante i O ° volts
- Thomson....... 5ooo 10—G amp. 1000 m. m. 2 111. m.
- Melloni....... 1 10—G — 20 m.m. 200 m. m
- C’est-à-dire que si dans ce dernier galvanomètre, on pouvait augmenter la sensibilité proportionnellement à la résistance, on aurait pour 5 000 ohms une déviation de 20 X 5ooo = 10000 millimètres pour un micro-ampère, ce serait une sensibilité 10 fois plus grande que le Thomson à grande résistance.
- Nous examinerons donc dans ce qui va suivre, ces deux genres de galvanomètres pris comme types extrêmes.
- v Nous continuons maintenant la discussion relative à la boîte à pont précédemment considérée.
- i° Cas d’une faible résistance de o,i à 1 ohm. Soit R = o,6 ohm.
- Dans ce cas, il faut prendre
- / 5= 6000 II' — 1 / = 10000
- et il 11’y a aucun choix à faire pour ce qui concerne ces résistances mais on peut voir s’il est plus avantageux de prendre le galvanomètre à grande résistance ou à faible résistance.
- On a
- (G — A) =
- E 5).
- (1 +>)a+>o
- Avec
- , R r
- x=Tïv = 0,6
- R + l = 6000
- On a donc pour le galvanomètre à grande résistance
- g = 5ooo
- d'où
- G — A = Ee -7
- Si donc, on prend e — 1/10000, on a
- 70000
- Or, nous avons vu que pour une différence de potentiel aux bornes de io_s volts, le galvanomètre accuse une déviation de 2 millimètres. Si donc on prend E = 1 volt, on a
- C — A = —-— volt 70000
- ce qui correspond à une déviation de
- 2 ~ = 3 millimètres 7
- Donc avec le galvanomètre donné, il suffit d’avoir une différence effective de 1 volt, sur la résistance R -f- R = i,5 ohm (c’est-à-dire qu’011 prendra un petit élément Bunsen), pour faire la mesure à 1/10000 près.
- Voyons maintenant ce que nous donnerait le galvanomètre à faible résistance, O11 a dans ce cas
- G —A =
- ____E___
- 160 000 000
- 1
- 10000
- si
- p.254 - vue 256/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 253
- Or pour
- C — A = —1—
- IOOOOO
- oïl a une déviation de 200 millimètres.
- Pour obtenir une déviation de 2 millimètres, il faut écrire
- 1 E
- 2 ni. m. =--------= —p---------
- 10 000 000 160 000 000
- d’où
- E = 16 volts
- Il faudrait donc avoir une différence effective de. 16 volts pour obtenir une déviation de 2 millimètres, tandis qu’avec le galvanomètre à grande résistance, il suffit de 1 volt pour obtenir une déviation de 3 millimètres. On a donc évidemment avantage à prendre le galvanomètre à grande résistance.
- Ce résultat était facile à prévoir d’avance, on obtient en effet le maximum de sensibilité lorsque la résistance extérieure est égale à la résistance du galvanomètre. Dans notre cas la résistance extérieure est supérieure à 10000 ohms et on a avantage à prendre un galvanomètre à grande résistance.
- Si, au contraire, on avait donné à la branche f une résistance de même ordre de grandeur que la résistance à mesurer (soit 1 ohm par exemple), on serait amené à choisir un galvanomètre à faible résistance.
- Mais dans ce cas il aurait fallu disposer, pour la branche /, d’une boite de résistances continues de i ohm à 0,0001 ohm et on sait qu’il n’est pas possible défaire des résistances aussi petites, dont la valeur soit exactement connue.
- Il y a une autre raison qui milite en faveur des boîtes à fortes résistances ; c’est que le contact obtenu avec les fiches ordinaires n’est jamais parfait. Il suffit, pour se convaincre de ce fait, d’employer la boîte, comme shunt d’un galvanomètre sensible, après avoir mis toutes les fiches en place. On constate alors avec un seul élément de pile, unedéviation très considérable de l’image du galvanomètre. En nettoyant très minutieusement toutes les fiches et les trous correspondants on arrive à diminuer beaucoup cette déviation, mais il est presque impossible de la faire disparaître complètement.
- En général, on peut compter que dans des conditions ordinaire, chaque fiche introduit une ré-
- sistance dont l’ordre de grandeur est environ un centième d’ohm. On voit que cette résistance n’a aucune influence lorsque la résistance totale est de 1000 à 10000 ohms, mais qu’elle peut être sensible lojsque la résistance totale est faible. Pour ce qui concerne la résistance introduite par les fiches, on peut encore faire observer qu’on ne la fait pas disparaître en serrant très fortement ; ce fort serrage n’a qu’une influence médiocre ; le mieux est d’opérer un nettoyage à fond.
- Voici deux observations relatives à la résistance introduite par les fiches ou clefs d’une boîte de résistances. Il s’agit d’abord d’une boîte contenant 12 bobines différentes, c’est-à-dire 12 fiches, ces fiches étant assez grandes. On a mesuré la rérésistance de cette boîte, toutes les fiches en place et dans un très bon état de propreté, mais sans être nettoyées exprès pour faire cette mesure, et on a trouvé 0,0029 ohm. Une deuxième mesure a donné, après avoir serré successivement chaque clef, 0,0025 ohm, ce qui donne en moyenne une résistance de 0,0002= i/5ooo par clef. On voit que ces résistances sont absolument négligeables lorsque la résistance totale est un peu considérable, mais qu’elles peuvent avoir une certaine influence pour des bobines à très faible résistance.
- L’autre mesure se rapporte à une boîte contenant 20 bobines et conséquemment 20 fiches, mais ces fiches sont beaucoup plus petites et dans un état ordinaire de propreté; on a trouvé pour la résistance de la boîte, toutes les fiches étant en place, 0,070 ohm, ce qui donne par fiche o,oo35 ohm. Cette résistance est donc bien plus considérable que dans le cas précédent.
- Dans ce qui précède, nous avons considéré le cas où la résistance à mesurer était comprise entre 1 ohm et 0,1 ohm. L’approximation qu’on peut obtenir dans ce cas est d’environ 1/10000, c’est-à-dire que la plus petite fraction de la résistance à mesurer est 1/10000 d’ohm. Avec le même dispositif, on peut donc déterminer avec une approximation de 1/100 une résistance de 1/100 d'ohm environ. Lorsque l’on a affaire à d’assez faibles résistances, il est avantageux de mesurer séparément la résistance des fils d’attache, ce qui élimine l’erreur qui peut provenir de contacts plus ou moins imparfaits.
- Il suffit pour cela d’effectuer une deuxième mesure de la résistance, après avoir mis la bobine en court circuit.
- p.255 - vue 257/624
-
-
-
- 256
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Echauffement des fils. — Une des causes qui limitent la sensibilité de la méthode de pont provient de réchauffement des bobines sous l’influence du passage du courant et l’augmentation de la résistance due à cet échauffement. On est obligé d’employer des courants très faibles, et des galvanomètres très sensibles. Si l’on pouvait employer des courants plus intenses, on n’aurait pas besoin de choisir des galvanomètres aussi sensibles.
- Nous sommes donc conduit à examiner l’influence de cet échauffement.
- Il y a deux cas à considérer : on peut maintenir une différence de potentiel constante aux extrémités d’un fil de longueur donnée, et dans ce cas l’augmentation de température est indépendant de la section du fil, proportionnel au carré de la différence de potentiel, et inversement proportionnel à la résistance spécifique et au carré de la longueur du fil.
- On a dans ce cas la formule
- dans laquelle 0 est l’augmentation de température en degrés.
- E la force électromotirce en volts, r la résistance spécifique en ohms,
- / la longueur en centimètres,
- J l’équivalent mécanique de la chaleur = a'3o kilogrammètres,
- g l’accélération de la pesanteur en centimètres = 981 centimètres, c la chaleur spécifique de métal '’onsidéré, d le poids, — — —
- t le temps en secondes.
- Dans ces formules on fai aDstraction, bien entendu, de la déperdition de la chaleur par rayonnement, car la durée que nous considérons est trop courte, pour que ce phénomène intervienne.
- Lès deux métaux que nous avons à considérer sont : le cuivre et le maillechort.
- On a, pour ces métaux :
- y Maillechort. r = 21x10 ° ohm c = 0,1 d = 8,0 Cuivre.......r — 1,6 x 10 0 ohm c = o, 1 d = 8,8
- Si on substitue ces valeurs dans la formule précédente, en faisant E = 1 volt, / = 1 mètre
- = 100 centimètres, t — 1 seconde, on trouve» pour l’augmentation de température qu’éprouve en une seconde un fil de 1 mètre de longueur, aux extrémités duquel on maintient une différence de potentiel de 1 volt :
- Pour le cuivre...... G = 17 degrés
- Pour le maillechort. 0 = 1,3 degrés
- D’autre part, l’augmentation de résistance, pour un degré d’augmentation de température, est, pour le cuivre o,38 0/0, et pour le maillechort 0,044 0/0, de sorte que dans les conditions énoncées (1 volt par mètre) le cuivre éprouve par seconde une augmentation de résistance de
- 17 x o,38 — 6,5 0/0
- et le maillechort une augmentation de résistance de
- 1,3 x 0,044= 0,067 0/0
- Le deuxième cas à considérer est celui oü l’on maintient une intensité constante. Dans ce cas, l’augmentation de température est indépendante de la longueur du fil, proportionnelle au carré de la section, c’est-à-dire à la quatrième puissance du diamètre.
- La formule devient dans ce cas :
- , I2 , r 000 r
- 6 = — t -,-
- A'2 J gcd
- équation dans laquelle
- I est l’intensité du courant en ampères, s la section en centimètres carrés, les autres lettres ayant la même signification que précédemment.
- En effectuant les calculs pour des fils de 1 millimètre de diamètre, l’intensité du courant étant de 1 ampère, on trouve :
- Pour le cuivre.. . 0 = 0,007 degré par seconde
- Pour le maillech. 0 = 0,1 degré —
- L’augmentation de la résistance qui en résulte est, pour le cuivre :
- 0,007 X °>38 == 0,0027 0/0 pour le maillechort :
- 0,1 x 0,044 = 0,0044 o/o pour des fils de 1 millimètre de diamètre dans
- p.256 - vue 258/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- lesquels il passe, pendant une seconde, un courant de i ampère.
- On voit donc que le maillechort s’échauffe dans les mêmes conditions, 14 fois plus vite, mais que l’augmentation de résistance qui en résulte est loin d’être le double.
- Pour un courant de 10 ampères, courant qui échauffe très fortement un fil de 1 millimètre, on aura, par seconde : pour le cuivre :
- f) = 0,7 degré et augment. de résist. 0,27 0/0 pour le maillechort :
- Ô = to degrés et augment. de résist. 0,44 0/0
- Il nous reste maintenant à examiner quel doit être le diamètre des fils des bobines pour que l’echauffement dû au passage du courant n’introduise pas une erreur supérieure à 1/10000.
- Les mesures peuvent s’effectuer dans un intervalle de dix secondes, mais comme on est obligé de répéter plusieurs fois la mesure pendant les essais, il vaut mieux prendre un intervalle de 20 secondes.
- Pour un fil de maillechort de 1 millimètre de diamètre et pour un courant de 1 ampère l’augmentation de résistance dûe à réchauffement est comme nous venons de voir 0,0044 0/0 par seconde, ou 4,4/100000 = 1/20000 environ.
- Dans 10 secondes cette augmentation serait donc de environ 1/2000 et dans 20 secondes de 1/1000.
- L’intensité de courant nécessaire à la mesure
- est —-r et l’échauffement résultant se trouve donc 1,0
- réduit dans le rapport de —W = - environ et r 1,6^ 2
- l’augmentation serait donc pour un fil de 1 milli-de 1/2000 pendant les 20 secondes.
- Pour que cette influence soit inférieure à 1/10000, il faudrait que le fil ait un diamètre de 2imn. au moins, ce qui exige pour faire un ohm une longueur de 25 mètres environ. En opérant vite, on pourrait prendre un fil de 1,2 m.m. ài,4 m.m. sans que l’erreur dépasse i/joooo : il suffit pour cela d’attendre pour l’essai définitif que toutes les bobines aient prises la température ambiante. On peut faire remarquer que 1 degré de différence de température introduit une erreur de 4/r 0000 pour le maillechort et de 4/1000 pour le cuivre. Pour faire des mesures au 1/10000, il faut donc que toutes les bobines supposées en maillechort, ne présentent pas une différence de plus de 1/4 de
- C?
- degré. Il est bien rare que dans les cas ordinaires on puissent réaliser ces conditions.
- Quanta la boîte /, comme le courant est infé< rieur à 1/1000 ampère, on peut prendre pour toutes les bobines, du fil aussi fin qu’on voudra, car aucun échauffement n’est possible.
- Cas d’une résistance ordinaire. — Soit R = 600 ohms On a
- R -4- /
- Comme E et --------- sont des constantes, on
- g ’
- peut chercher quelle valeur il faut donner à X pour que C—A soit maxima pour une valeur donnée de E. L’équation peut s’écrire
- <!+>.)* , K + l 1 4. X
- ~T- + ——
- Il faut donc que
- D> + ‘+R + '
- F“'(' +ï)
- soit mm.
- En dérivant on a
- R + / r
- >7=°
- À2 = I 4-
- R +
- - x = y/1 +
- R_±J
- g
- on a
- R 4- / = 6600 g = 5ooo
- , / , 66 . / , i3î r /--------
- V 1 + r— — V 1 H--------= — \l2i2 = i,5
- V So \ 100 1 o ’
- R_
- R'
- ce qui donne
- R __600
- ip “ 1 ,5
- 200 .
- —_ = 400 ohms
- O , 5
- Comme on n’a le choix qu’entre 100 ohms et 1000 ohms, on prendra R' = 100 ohms et
- R
- l = 1000 ohms /avec X = ^ = 6 II vient alors
- q___ ____sj _ 1
- 100000 j 0000
- Or, nous avons vu que pour C—A
- tO"
- volt
- >7
- p.257 - vue 259/624
-
-
-
- 258
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- on a une de'viation de i millimètres. Donc pour E = i volt on a une déviation de 2 millimètres et on peut facilement faire la mesure. Gomme l’intensité de courant n’atteint pas 1/100 d’ampère, aucune influence de l’échauflement n’està craindre.
- En effectuant le calcul pour le galvanomètre à faible résistance, on trouverait nécessairement un résultat plus défavorable.
- Grandes résistances R variant de 100000 ohms à 1000000 ohms, soit R —600000. Il faut prendre dans ce cas
- R'=1000 l'— 10 l — 6000
- d'où
- : 600
- R -(- / = 606000
- La formule
- C — A =
- donne pour
- E S A
- R 4- l
- (. + w + (1 + )•)
- £ =----- g = 56oo
- îoooo ü
- G — A — -E------
- D .500 OUO
- Or on a une déviation de 2 millimètres pour C — A = - -------------------
- IOO OOO
- d’où E = 63 volts pour une déviation de 2 millimètres.
- Il faut donc de 3o à 40 petits éléments Bunsen ou à bichromate, ou une cinquantaine de petits éléments Leclanché pour la mesure. Comme l’intensité de courant n’atteint pas 1/100 ampère, aucun échauffement n’est à craindre.
- Résumé. — Nous avons donc vu qu’avec une boîte telle que nous l’avons supposée, on peut mesurer avec une aproximation de 1/10000 des résistances depuis 0,1 à 1000000 ohms.
- On n’a pas avantage à aller au delà de 1 megohm, car nous avons vu que pour mesurer ces grandes résistances, il faut augmenter considérablement le nombre des piles; dans ce cas l’emploi de l’électromètre est préférable.
- Dans la pratique ordinaire, l’approximation de
- 1/10000 est beaucoup trop considérable et on peu1 parfaitement se contenter de 1/1000. En effet, lorsque la bobine que l’on mesure est en cuivre, il faudrait pour pouvoir répondre de la valeur à 1/10000 près, être certain de la température à i/38 de degré à cette condition que toutes les différentes parties se trouvent à la même température. Ce sont là des conditions illusoires et qui ne se réalisent jamais. Dans le cas le plus favorable où tout le circuit est en maillechort il faudrait être sûr de la température à 1/4 de degré près, ce qui est fort difficile.
- Lorsqu’une partie du circuit qu’on mesure se trouve hors du laboratoire, la différence de température des fils amène une incertitude qui est au moins de 1/1000.
- Pour ces raisons, nous croyons que dans tous les cas ordinaires, il suffit parfaitement de cette approximation; on peut ajouter que dans la pratique courante, l’approximation de 1/100 à 1/200 est bien suffisante.
- En se contentant de l’approximation de 1/1000, on peut construire la boîte à pont sur le modèle suivant.
- Boite à pont permettant de mesurer des résistances de 0,1 à 1000000 ohms à 1/1000 près. — On donnera à la branche / des résistances continues de 1 à 1000 ohms : on peut prendre du fil fin ordinaire. Par préférence on fera une boîte à décades.
- Les boîtes à décades ont plusieurs avantages :
- i° Elles réduisent au minimum le nombre de fiches ;
- 20 Elles facilitent la lecture de la résistance ;
- 3° Enfin elles permettent d’introduire dans les branches de proportion une résistance quelconque. Supposons, par exemple, que l’on désire donner à la branche R', au lieu de 1 ohm, une résistance de 0,2 ohm, ce qui peut se présenter lorsqu’on applique la méthode de Mance. Il suffit alors d’intercaler cette résistance entre les points A et B, ce qu’on ne peut pas faire avec une boîte ordinaire, puisque, dans ce cas, on ne peut pas couper le circuit.
- La résistance R' comprend 4 bobines :
- i ]o 100 1000 ohms
- et ï 4 bobines :
- 10
- 10000 ohms
- 100
- 1000
- p.258 - vue 260/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 271
- l’espace annulaire une si grande valeur dans les machines de Creil : on s’en rendra aisément compte lorsqu’on saura que la distance de la partie extérieure du fil induit de l’anneau aux pièces polaires atteignait par place 0,010 m. et que l’épaisseur de la couche isolante interposée entre le noyau de fer et la première couche de fil induit était de 0,0075 m.; cela faisait donc un espace de 0,0175 m. entièrement perdu pour l’effet utile de la machine, de sorte que, si je n’avais donné à l’intervalle annulaire que 0,020 m. par exemple, il ne serait resté pour le fil induit que o,oo25 m,, c’est-à-dire de quoi loger une seule couche ds fil : la machine n’aurait pas produit la huitième partie de la force électromotrice exigée.
- Influence des dimensions perpendiculaires aux lignes de force. — J’ai fait peu d’expériences à cet égard, mais j’ai pu constater que, à moins que les pièces polaires ne soient très épaisses dans le sens des lignes de force, l’intensité du champ est sensiblement en raison inverse de la surface développée des épanouissements comptée perpendiculairement aux lignes de force.
- Avec des électros dont le noyau avait 200 millimètres de diamètre, le champ magnétique compris entre des pôles de nom contraire a atteint la valeur de i5 400 unités C.G.S., lorsque les pièces polaires de forme carrée avait 200 millimètres de côté et étaient séparées par un intervalle de 3 millimètres ; il était encore de 11 400 unités lorsque l’écart atteignait 20 millimètres. Le travail électrique dépensé collectivement dans les hélices des deux électros atteignait 9 chevaux.
- J’ai démontré, il y a plusieurs années, que les électros-aimants à gros noyau étaient très supérieurs à un ensemble de petits électros d’un poids collectif égal au point de vue de l’intensité absolue du champ qu’ils permettent de produire et de son volume, ainsi que delà quantité d’énergie qu’il faut dépenser dans leurs hélices pour la production de ce champ.
- Le premier, j’ai construit des électros très gros et très courts (expériences des ateliers du Chemin de fer du Nord en février 1883), au lieu d’employer des électro-aimants de petit diamètre, longs et nombreux, comme on l’avait fait dans la machine d’Edison qui figurait à l'exposition de x 881. Mon exemple a été suivi avec un plein succès, et le champ magnétique des machines Edison, que
- l’on a construit depuis, a été considérablement amélioré uniquement en diminuant la longueur des électros et en grossissant leur noyau.
- Je pense que, si l’on construisait des électros d’un diamètre de 3oo m. m. de noyau, au lieu de 200 m. m., comme ceux que je viens de citer, il serait possible d’atteindre, pour l’intensité du champ compris dans un parallélépipède de 3oo m. m. de côté et de 5 m. m. de hauteur, une intensité de 20,000 unités en plaçant en regard deux électros aimantés en sens contraire animés par le même courant.
- Expériences de transport de force au moyen des machines dynamo-électriques couplées en série, par M. Hippolyte Fontaine f1).
- Depuis 1873, date de nos premières expériences sur le transport des forces par l’électricité, nous avons réalisé un grand nombre d’applications industrielles dans les usines, les arsenaux et les mines.
- Ces installations comprennent généralement une machine Gramme génératrice et une réceptrice. Dans certains cas, on a employé plusieurs réceptrices d’inégales vitesses et de puissances variables, indépendantes les unes des autres. Le maximum de force utile transmise a été de 20 chevaux et la plus grande résistance de la ligne de 8 ohms.
- Le poids total des machines génératrices correspond à environ 200 kilogrammes par cheval transporté (2) et le prix du matériel est approximativement de 3 francs le kilogramme.
- La compagnie électrique, propriétaire des brevets de M. Gramme, a bien voulu, pour ces essais, mettre à notre disposition son laboratoire, son matériel et son personnel. '
- Les machines Gramme employées ont été établies par l’inventeur sur un nouveau type appelé type supérieur ; elles sont aussi identiques entre elles que le permet une construction industrielle.
- Le générateur d’électricité est constitué par (*)
- (*) Note présentée à l’Académie des Sciences, le 26 octobre i88ü, par M. Mascart.
- (-) Pour certaines applications tout à fait exceptionnelles, M. Gramme est parvenu à faire des machines ne pesant, la paire, que 5o kilogrammes par cheval transporté , mais ces appareils sont d’un prix beaucoup trop élevé pour être employés industriellement. Il n’est question ici que d’applications courantes et essentiellement pratiques.
- p.271 - vue 261/624
-
-
-
- 272
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quatre machines couplées en tension et actionnées directement par deux grandes poulies au moyen de galets de friction. Les deux poulies sont calées sur un même arbre recevant le mouvement du volant de la machine motrice par l’intermédiaire d’une simple courroie. Les machines Gramme sont placées de chaque côté des poulies, de manière à équilibrer les pressions latérales sur les paliers.
- L’appareil réeepteur est formé de trois machines Gramme également disposées en séries et reliées entre elles par des manchons élastiques, système Raffard. Un frein de Prony est placé entre deux des machines de ce groupe.
- L’ensemble de l’installation électrique se compose ainsi de sept machines Gramme : quatre en série, au départ, pour produuire le courant, et trois en série, à l’arrivée, pour fournir le travail utilisable.
- L’induit des machines est un anneau Gramme ordinaire de o, 3o m. de diamètre et de o,35 m. de longueur, composé de 200 bobines élémentaires, enroulées sur un cercle en fil de fer ; sa résistance entre les balais est de 4,75 ohms. L’inducteur est un électro-aimant en fer à cheval formé d’un seul bloc de fonte, lequel comprend: le socle de la machine, les noyaux recevant le fil, les pièces polaires et un des paliers. Le second palier est l’unique pièce rapportée dans cette construction qui se présente ainsi dans les meilleures conditions possibles de stabilité et de simplicité.
- La résistance de l’inducteur est de 6,6 ohms. L’ensemble de la machine, induit et inducteur, a une résistance totale de 1 1,40 ohms.
- Des essais préalables ont montré: i° qu’il ne fallait pas dépasser 11 ampères lorsqu’on voulait fonctionner sans échauffement anormal pendant vingt-quatre heures consécutives ; 20 que la force électromotrice de 1600 volts était un maximum pratique au-delà duquel le rendement électrique diminuait. Cette force électromotrice correspondait à la vitesse d’environ 1400 tours par minute.
- Le rendement électrique est de 79 pour 100 à 600 tours, de 81 pour 100 à 1400 tours.
- Ayant mis les sept! machines en marche et interposé entre les deux groupes une résistance de 100 ohms, nous avons, tout d’abord, constaté qu’il était possible, avec cette installation, de transporter une force de 5o chevaux dans des conditions réellement pi'atiques.
- Pour connaître le rendement industriel, nous avons pris les diagrammes sur le cylindre de la machine à vapeur, en actionnant alternativement tantôt les machines Gramme génératrices et tantôt un frein de Prony.
- De cette manière, nous avons pu estimer avec une approximation suffisante la force dépensée pendant chacune de nos expériences.
- Voici les résultats obtenus le 19 octobre 1886 :
- Vitesse de la machine à vapeur................................
- Vitesse des machines Gramme génératrices......................
- Différence de potentiel aux bornes de la ilc machine..........
- “ — 4° ” ........••
- Différence de potentiel à l’origine de la ligne conductrice...
- Intensité du courant..........................................
- Résistance de la ligne........................................
- Travail sur le piston de la machine à vapeur..................
- Rendement de la machine à vapeur..............................
- Travail reçu par les génératrices et la transmission mécanique
- Vitesse des machines réceptrices..............................
- Travail recueilli au frein....................................
- Rendement industriel..........................................
- 56 tours.
- 1298 tours par minute
- I49° volts.
- 15o5 —
- 1493 —
- 1 5o8 —
- 5896 —
- 9,34 ampères..
- 100 ohms.
- 112,8 chevaux.
- 85 pour 100.
- gS, 88 chevaux.
- 1120 tours.
- 49,98 chevaux.
- 52 pour 100.
- Dans une expérience faite le 20 octobre, en présence de M. Potier, professeur à l’École Polytechnique, nous avons obtenu au frein 5o,3
- chevaux avec une résistance de 99,9 ohms entre les machines et les mêmes diagrammes que la veille à l’indicateur.
- p.272 - vue 262/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 27 3
- *
- Ces expériences prouvent qu’il est possible de transmettre une force effective de 5o chevaux à travers une résistance de 100 ohms, avec un rendement industriel supérieur à 5o pour 100, eu employant des machines électriques n’ayant aux bornes qu’une différence de potentiel de i5oo volts.
- Nous ajouterons que les sept machines Gramme employées ne pèsent en tout que 8400 kilogrammes.
- Le poids du métal, socles compris, est donc de 167 kilogrammes par force de cheval transporté à travers une résistance de 100 ohms.
- ï/allumeur-extincteur pour lampes électriques de M. Radiguet, par M. E.-E. Blavier (*).
- L’allumeur-extincteur pour lampes électriques de M. Radiguet, qui a été présenté à la Société
- Légende
- M, M*, fils conducteurs en relation avec les deux pôles de la source électrique.
- D, D, électro-aimant allumeur.
- T)’, D\ electro-aimant extincteur.
- F, armature mobile de l'électro-aimant allumeur.
- V\ armature mobile de l’électro-aimant extincteur.
- H, H’, pièces fixes.
- I, I\ pièces métalliques pour assurer les contacts.
- K, lampe électrique reliée aux bornes L, L\ et en communication) par les fils P et P”, avec la pièce H’ et la borne O.
- N, N’, fils de communication entre les bornes O et O’ et les conducteurs principaux M et M‘.
- ALLUMEUR-EXTINCTEUR RADIGUET
- Légende
- K» Q, R'} bornes com-muniquantavcc l’interrupteur S, Q, S’, pour l’allumage direct de la lampe K.
- E, V, A. X, Y, fils et interrupteurs de la porte de droite.
- li\ y\ A\ X\ Y\ fils et interrupteurs de la porte de gauche.
- P’, P*, P’, fil de communication entre la borne O', la borne Q et ja pièce H.
- Z, W, bornes en relation avec l’appareil de la salle de droite.
- Z’, W\ bornes en relation avec l’appareil de la salle de gauche.
- T, E, E\ U, fils reliés aux bobines de lelectro-aimant allumeur.
- T’, A, A’, U’, fils reliés aux bobines de l’électro-aimant extincteur.
- d’encouragement dans la séance du 22 janvier 1886, a pour but de permettre d’allumer ou d’éteindre les lampes électriques d’un appartement par une simple pression sur un bouton de contact, et surtout de produire l’allumage instantané d’une ou plusieurs lampes, en même temps que l’extinction de celles dont la lumière est devenue inutile.
- Si un certain nombre de salles situées à la suite l’une de l’autre sont munies de l’appareil de M. Radiguet, en même temps que d’une lampe électrique, et si, à l’entrée de chacune d’elles, se trouve un interrupteur à double bouton de con-
- tact, on pourra parcourir tout l’appartement en allumant chaque fois la lampe qui se trouve dans la pièce où l’on pénètre, en même temps qu’on éteint celle de la pièce que l’on quitte, quel que soit le sens dans lequel on marche.
- Voici comment ce résultat est obtenu:
- Deux fils conducteurs, en relation avec les pôles d’une source électrique, traversent toutes les pièces que l’on peut avoir à éclairer. Un de ces fils est en communication permanente avec une
- (!) Rapport fait au nom dca A rts économiques, à la Société d'encouragement pour l'industrie nationale.
- p.273 - vue 263/624
-
-
-
- 274
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des bornes de chacune des lampes électriques. Quant au second, il est en relation avec l’autre borne des lampes, mais par l’intermédiaire de Vallumeur-extincteur, et son circuit reste ouvert ou fermé, suivant qu’on a appuyé le doigt sur l’un ou l’autre des boutons de l’interrupteur.
- L’appareil comprend deux électro-aimants, dont les armatures sont placées à angle droit ; l’une d’elles, horizontale, est reliée par son ressort de rappel au second fil de la pile ; l’autre, qui est verticale, est en communication avec la lampe.
- En faisant passer un courant dans l’électroaimant à armature horizontale (électro-aimant allumeur), cette armature est attirée et se soulève en frottant légèrement contre l’armature verticale ; Cette dernière porte à son extrémité un petit crochet qui retient la première et établit avec elle un contact électrique. Ce contact ferme le circuit de la pile, et la lampe s’allume.
- Si, au contraire, on fait passer le courant à travers le fil du second électro-aimant (électroaimant extincteur), son armature verticale est attirée et dégage l’armature horizontale, qui retombe en rompant le circuit : la lampe s’éteint.
- C’est le courant destiné à produire la lumière qu’on fait passer à volonté à travers l’un ou l’autre des deux électro-aimants, suivant qu’on veut allumer ou éteindre la lampe. A cet effet, chaque interrupteur comprend une pièce fixe reliée à l’un des pôles de la pile, et deux boutons métalliques qui sont en relation avec le second pôle : l’un, par l’intermédiaire de l’électro-aimant allumeur ; l’autre, par l’intermédiaire de l’électro-aimant extincteur, et sur l’un desquels on appuie le doigt pendant un instant, suivant qu’on veut allumer ou éteindre la lampe.
- Les interrupteurs qui, placés entre deux salles, doivent en même temps allumer la lampe située dans l’une d’elles et éteindre celle de l’autre, sont semblables ; mais un des boutons mobiles est en relation en même temps avec l’électro-aimant allumeur de la première pièce et avec l’électro-aimant extincteur de la seconde, tandis que l’autre bouton communique avec l’électro-aimant extincteur de la première pièce et avec l’électro-aimant allumeur de la seconde ; de sorte qu’on peut, en appuyant sur l’un ou l’autre des boutons, allumer la lampe de la pièce qu’on veut éclairer, en même temps qu’on éteint celle de l’autre si elle était allumée.
- Les salles ont ordinairement deux portes d’accès ; aussi chaque électro-aimant de l’allumeur-extincteur Radiguet est-il muni de trois circuits distincts, dont un est en communication avec l’interrupteur placé dans la pièce même et est destiné à produire l’allumage direct; les deux autres circuits aboutissent chacun à l’un des interrupteurs qui se trouvent aux portes d’entrée.
- La pile adoptée par M. Radiguet est à bichromate de potasse. Chaque élément comprend un vase extérieur en grès, contenant le bichromate, un cylindre de charbon et un vase poreux, à l’intérieur duquel se trouve un zinc amalgamé qui plonge dans l’eau acidulée. La tête et le fond du vase poreux, ainsi que la tête du charbon, sont paraffinés, et le zinc plonge dans une petite cuvette remplie de mercure dont les parois sont inclinées. Cette dernière disposition empêche le mercure de se mêler au sulfate de zinc, qui glisse le long des surfaces extérieures de la cuvette, et contribue à maintenir en bon état les éléments, d .nt la consommation est à peu près nulle, lorsque le circuit est ouvert.
- Six éléments de cette pile suffisent pour faire fonctionner des lampes à incandescence dont la lumière correspond à celle de trois bougies.
- Quant à l’entretien, il consiste à changer l’eau acidulée après sept à huit heures d’éclairage, et le bichromate après trente heures environ.
- L’emploi de l’allumeur-extincteur de M. Radiguet se trouve naturellement indiqué pour tous les cas où, n’ayant besoin que d’une lampe allumée à la fois, on doit parcourir successivement un certain nombre de pièces en éclairant toujours devant soi et en faisant l’obscurité en arrière. Il peut surtout être utile lorsqu’il y a un certain danger à faire circuler des lampes ou des bougies allumées, dans les salles d’archives, les bibliothèques, les entrepôts d’alcools, les magasins, par exemple.
- La durée des tournées de contrôle ne dépassant pas une heure, en général, il suffit, si l’on emploie comme source électrique la pile de M. Radiguet, de remplacer l’acide .sulfurique tous les sept ou huit jours, et le bichromate de potasse tous les mois. L’usage de l’allumeur-extincteur deviendra notablement plus commode encore le jour où l’électricité pourra être distribuée à domicile, comme l’eau et le gaz.
- En somme, l’allumeur-extincteur de M. Ra^-diguet peut rendre d’utiles services, et votre
- p.274 - vue 264/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 275
- comité des arts économiques croit devoir vous proposer de remercier l’inventeur de sa communication, et d’ordonner l’insertion du présent Rapport au Bulletin de la Société, avec une figure descriptive.
- Recherches sur la force contre-électromotrice, de l’étincelle électrique, par E. Edlund.
- La résistance apparente présentée par l’arc voltaïque au passage du courant électrique a été réduite par les travaux de divers savants, et en première ligne, par ceux d’Edlund, de Frœlich et de von Lang, en ses deux facteurs principaux, une résistance proprement dite, satisfaisant à la loi de ohm, et une force contre électromotrice ; des actions particulières, telles que des résistances de contact ou de passage peuvent encore avoir lieu, sans que, cependant, croyons-nous, leur existence ait été démontrée.
- L’existence de cette y. é. m. démontrée, dans le cas général de l’étincelle électrique, il reste encore à déterminer son siège, qui peut être l’une ou l’autre des deux électrodes, ou l’espace intermédiaire, et enfin ses relations avec le facteur dans déterminant du phénomène, la pression du gaz au travers duquel a lieu la décharge ou le courant.
- C’est l'étude de ces propriétés qui fait l’objet d’un travail de M. Edlund, publié dans les Annales de Wiedemann (n° 8, 1886, p. 5oo), et qui comprend la discussion de deux séries d’expériences.
- Une première expérience est représentée schématiquement par la fig. 1 ] ab est le plateau d’une machine électrique dont a, et sont les peignes; l’électricité accumulée s’écoule sous forme d’étincelles entre les sphères de laiton e et f. Entre les points k et h se trouve un milieu dans lequel l’air peut être raréfié, et où la décharge se produit encore entre deux sphères de laiton ; ces mêmes points k et h sont reliés entr’eux par un circuit métallique comprenant un galvanomètre et un shunt n d’une certaine résistance ; le fil i assure la décharge de l’électricité statique qui pourrait être accumulée sur les spires du galvanomètre.
- Si la rotation de la machine est continue, des étincelles partent entre e et f, et l’aiguille aimantée accuse une déviation permanente.
- Quand le circuit kh est établi, l’électricité se partage en k entre ce circuit et le galvanomètre shumé, tandis que, lorsqu’on rompt complète-
- ment k h la décharge entière passe dans ce dernier.
- Or l’expérience montre que la déviation de l’aiguille est beaucoup plus faible dans le second cas que dans le premier ( 1,5 division contre 5o par exemple).
- Une première cause possible de ce fait, serait l’existence d’une décharge oscillatoire, mais il est facile de démontrer que ce n’est pas la cause réelle dans ce cas. Une autre cause résiderait dans les extra-courants engendrés dans la bobine du galvanomètre ; mais d’après la disposition, ces courants s’établissent dans le shunt et leur action s’annule. La seule cause possible reste donc la production d’une f. é. m. entre c et d et agissant en sens inverse de la décharge.
- Pour donner une idée des effets observés, citons quelques chiffres :
- Distance de e à/, 10 millimètres ;
- Résistance de n, 7,75 ohms;
- c d est constitué par un tube de verre de 20 millimètres de diamètre et 60 millimètres de long, muni de sphères de laiton ou d’aluminum, distantes de 5 millimètres.
- Première expérience ;
- Pression en millimètres :
- 501 7 353 0 249 0 i38 g 73 2 29 5 6 5 4 4 2 9
- Sphères en laiton :
- 14 1 9 3 8 7 5 2 34 17 1 5 3 0 13
- Electrode en platine :
- 11 3 10 3 7 7 46 29 3 0 3 8 83 16 3
- En coupant le circuit kh en p, la déviation de l’aiguille était d’environ i,5 division.
- Gomme, dans la première expérience, une partie seulement de la décharge passe par le galvanomètre, il y aurait environ '1 division à retrancher des chiffres précédents, pour avoir les déviations correspondant à la /i é. m. de l’étincelle.
- Les déviations précédentes sont donc presqü’en-fièrement produites par la f. é, m. de l’étincelle ; il n’en est plus de même, lorsqu’on remplace la machine électrique par une bobine de Ruhmkcrf, dont on n’utilise qu’un seul extra-courant d’ouverture de force constante ; le galvanomètre shunté est directement en circuit avec l’appareil à électrodes d’aluminum et la bobine secondaire. Dans ce cas, on mesure le courant d’induction, et la déviation est proportionnelle à E — e, où E est la f. é. m. d’induction et e la force contre électron
- p.275 - vue 265/624
-
-
-
- 276
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- motrice de l’étincelle ; comme e dépend de la pression, les déviations doivent être maxima pour les pressions correspondant à e minimum. C’est en effet ce qui a lieu, comme on le voit en comparant les chiffres suivants à ceux de la première expérience.
- 2mc expérience :
- Pression en millimètres :
- 89 8 79 6 65 7 58 6 3g o 3i 1 18 9 82 29 o58 012
- Déviation :
- 25 8 280 296 33 o 38 8 417 35 o 3o 9 191 i5 19 00
- Les variations d’intensité de courant correspondant aux diverses pressions ne peuvent pas provenir de la seule variation de la résistance;
- 1LLLLLU
- FIG. I
- elles dépendent évidemment des variations de la f. é. m. de l’étincelle.
- En réalité, le phénomène n’est pas simple ; il y a lieu de se demander où cette f. é. m. a son siège, si elle agit simultanément aux deux électrodes, et dans quel sens à chacune. Il est donc nécessaire d’étudier; s’il est possible, chaque électrode à part ; c'est ce que l’auteur réalise par l’expérience représentée par la fig. 2.
- Un tube de verre, mis en relation par le tube D avec la pompe à air, est muni de 3 électrodes, A, B, C, en platine ou en aluminium.
- A et B sont réunis aux pôles d’une machine électrique, tandis que B et E sont reliés à un galvanomètre shunté, dans le circuifduquel se trouve en outre une résistance d’au moins 28,000 ohms,
- La décharge a lieu entre A et B, et à cause de la résistance considérable en R, et de la longueur de la colonne d’air G B A, comparée à A B, la
- décharge n’a pas lieu suivant C B A. Si B sert de pôle positif, et si une force contre-électromotrice y est engendrée, elle donnera lieu à un courant dans la direction B G C B ; en c sera engendré aussi une force contre-électromotrice, mais plus faible que celle de B, les essais préliminaires ayant démontré que la f. é. m. dépend de l’intensité de la décharge, et ce courant aura lieu néanmoins.
- Si au contraire B sert de pôle négatif, le courant s’établira dans le sens B G G B ; on peut donc par les déviations en C avoir la mesure de la différence des f. é. m. en B et en G, dans les deux cas, ou B est un pôle positif ou négatif. Si b et c sont les f. é. m. en B et C, le courant indiqué en G mesure la différence b—c ; si b devient m b par
- FIG. 2
- suite d’un changement de densité de l’air, c deviendra m c, et on mesurera m (b—c) ; donc les indications du galvanomètre indiqueront bien comment varie b avec la pression ; il faut cependant remarquer que b et c ne dépendent pas seulement de la pression, mais de l’intensité du courant qui les engendre ; la décharge de la machine étant maintenue constante, il s’en suit que b ne varie qu’avec la pression, tandis que c variera, en outre, et dans le même sens, avec l’intensité du courant dans le circuit B G G B ; si ce courant décroît, avec la pression, b doit décroître plus rapidement que [b—c), et si, au contraire, le courant croît, b doit croître plus rapidement que (b—c).
- Un grand nombre d’expériences ont été faites avec cet appareil, elles donnent toutes des résultats concordants.
- 3° Expérience. — Electrodes d’aluminium.
- p.276 - vue 266/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 277
- Pression 23,2 m.m.
- B, pôle positif, la déviation en C est de 3,3 divisions ;
- B, pôle négatif, la déviation n’est plus que de i,3 division.
- Pression 0,023 m.m.
- Lorsque B est positif, la déviation est de 1,8 divisions elle est de 20,2 divisions, lorsque B est négatif.
- Le sens des déviations indique que les f. è. m. ont toujours lieu en sens inverse du courant ; avec la pression la plus forte, le courant est le plus fort, quand B forme le pôle positif; c’est l’inverse avec les faibles pressions.
- Le courant dépend naturellement aussi de la résistance ; or l’auteùr a montré que celle-ci décroît avec la pression ; donc dans le premier cas, la/. ê. m. en B doit décroître avec la pression, dans le second cas, l’augmentation du courant peut provenir, soit d’une augmentation de la f. é. m., soit de la diminution de la résistance ; l’expérience 2 montre que nécessairement la j. é. m. à l’électrode négative doit croître quand la pression diminue ; en effet, si E est la f. é. m. de l’inducteur e et e{, les forces contre-électromotrices aux électrodes positives et négatives, nous devons consi-
- ,, „ . E —(e + e,)
- derer 1 expresssion
- R
- et comme e et
- R diminuent, il faut que e croisse pour que cette quantité diminue.
- Donc, il existe à chaque électrode une force contre électromotrice; celle correspondant à l'électrode positive, décroît avec la pression, tandis que l’autre augmente quand la pression diminue.
- Enfin, les expériences ont montré que ces forces dépendent de la nature chimique des électrodes.
- Un fait remarquable, c’est l’influence d’un champ magnétique sur ces forces contre-électromotrices.
- Pour étudier cette action, l’auteur emploie un électro-aimant en fer à cheval, placé de manière à ce que C soit compris entre les deux pôles.
- Dans le cas où B forme le pôle négatif, avec des pressions croissantes, le magnétisme augmente d’abord la déviation au galvanomètre, ou la f. c. é. m. en c, celle-ci diminue ensuite, enfin, avec des pressions d’environ 1 millimètre, l’influence de l’aimant est nulle.
- Il doit s'en suivre que, si on fait agir l’aimant sur B, des effets inverses doivent avoir lieu, c’est
- ce que montre, en partie du moins, l’expérience.
- La loi énoncée plus haut permet d’expliquer un fait connu depuis longtemps. Lorsque l’arc voltaïque est établi dans l’air, l’électrode positive est échauffée jusqu’à l’incandescence, tandis que l’électrode négative est à une température moins élevée.
- Au contraire si le milieu est de l’air fortement raréfié, l’électrode négative est portée à une température correspondant à la fusion du platine, tandis que l’électrode positive est relativement moins chaude.
- Si on admet, d’après les travaux de Rosetti, que la température de l’arc voltaïque est de 4000 degrés, la pression n’y serait que de 14 millimètres. A cette pression, comme on l’a vu, la force contre-électromotrice est la plus élevée à l’électrode positive, et c’est à cette f. é. m. que correspond ce plus grand dégagement de chaleur. Au contraire, dans l’air fortement raréfié, la f. é. m. est la plus forte à l’électrode négative, ce qui donne lieu à la température la plus élevée.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant f1), par M. A. Righi
- III. — Formules pour la détermination des contantes CARACTÉRISTIQUES POUR CHAQUE INCIDENCE.
- 7. Réflexion oblique, première méthode.— Les formules théoriques contiennent les quatre quantités h, k, p, cp qui caractérisent. les vibrations elliptiques entre lesquelles se décompose la vibration incidente lors de la réflexion sur le pôle, et qui pour chaque incidence ont une valeur constante. Nous avons peu de données sur ces quantités, et précisément nous savons que les deux premières sont ^ 1 et > o, et que k < h, que p varie de 1 à o lorsque l’incidence varie de o à go degrés, et enfin que la différence de phase cp a à l’incidence normale une valeur cp0 et croît jusqu’à tz lorsque l’incidence croît de zéro à go degrés.
- Pour connaître à chaque incidence les valeurs des quatre constantes, on pourrait étudier les éléments du rayon elliptique réfléchi, mais on peut
- P) Voir La Lumière Electrique des 2, 9, 16, 23 et 3o octobre 1886.
- p.277 - vue 267/624
-
-
-
- 278
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plus simplement arriver au meme résultat par des mesures de rotations du polariseur et de l’analyseur.
- En effet, si pour chaque incidence on mesure les quatre angles w,, w2, a0, a, les quatre équations (17), (19) et les deux (42) qui lient ces angles aux constantes h, le, p, <p pourront servir à déterminer ces dernières. Toutefois, la forme des -équations susdites est telle qu’on ne peut déter-
- miner avec p et cp que le rapport que nous
- appellerons p, et l’on pourrait établir une relation nécessaire entre les quatre angles, par l’élimination de p, tp et p entre les mêmes équations. Il est inutile de s’occuper de cette relation, dont la forme est très compliquée.
- Pour le calcul des quantités p, (p, p, il est bon de déduire des équations (17), (19), (42), d’autres plus simples. Écrivons (17) et (19) comme suit :
- (f>3 —Jf2) (1 — P2) tang 2 W]
- 4 4 pp2 cos to tang 2(oi = 2p £> (1 -f p2)sin 9 ( 1 — p-p2) (1 — p2) tang 2 (02
- + 4P p2 cos 9 tang 2 (02 = 2pp (1 -|- p-) sin 9
- et éliminons entre elles cosep. On aura
- , psinsp 1 — p- tang2 toi tang 2 tes
- '4 l 1 —p2 2p tang 2 (0! — tang 2 012
- Éliminons à présent sin<p, on a
- 4pp'1 cos 9 (tang 2 (01 — tang 2 (02)
- (4G) = (t —P2) (tang2(02 + p2 tang 2 ou)
- — p2 (t — P2) (tang 2 (01 + p- tang 2 (o2)
- Éliminons enfin cosep entre les formules (42). On arrive à la formule
- p sin9____p___ 1 — tangoin tanga
- '•47/ i—pü !—pi tanga — tanga0
- Les trois équations (45), (46), (47) sont distinctes et peuvent être substituées à (17). (19) et à une des équations (42). On les résout par rapport à p, p, ep, de la manière suivante :
- Des équations (45) et (47) on tire tout de suite :
- (I —p2)2= 2 p2
- 1 — tang a0 tang a tang a — tang a0
- tang 2 (o, — tang 2 (02 tang 2 tot tang 2 102
- et, en posant
- L =
- \A
- — tanga0tanga) (tang 2 toi — tang2(o2) 2 (tang a — tang a0) tang 2 &>i tang 2 co2 t — p2 = 2 p L
- ou enfin
- p = L2 + 1 — L
- On ne met pas de double signe, car^ doit être positif.
- Ayant ainsi déterminé^, tirons de (45) la valeur de sintp et formons celle de cos<p, puis introduisons cette valeur de cosep dans (46). Après un grand nombre de réductions faciles, on arrive à l’équation
- Mp1 — 2 Np2 P — o OÙ
- M = (tang 2 an + p2 tang 2 (02)2 + 4P2 tang2 2 u, tang2 2 0)2 N = (tang 2 ü>2 = p2 tang 2 io2) (tang 2 (*)3 + p2 tang 2 w,)
- «1
- + 2j3 (tang2“i—tang2«2)2 +4P2 tang2 2wi tang2 2m,
- P = tang 2 w2+p2tang2 wi)2+4p2 tang2 2(oj tang2 2w3
- De l’équation précédente on déduit
- («) P-y/ïï±iüi=£M
- On prendra les signes de manière que p soit positif et moindre que l’unité.
- Enfin, de (45) on a
- (5o)
- (1 + p2) (1 + p2) tang 2 M) tang 2 m2 2 pp tang 2 an — tang 2 w2
- ^ 1 — p2 tang 2 tang 2 ta2
- p tang 2 (01 — tang 2 o>2
- Après avoir calculé la quantité L, la formule
- (48) donnera p. On calculera alors les quantités M, N, P, dans lesquelles entrent les quatre angles mesurés et la valeur déjà trouvée de p, et alors
- (49) donnera p. Mettant les valeurs trouvées de p et p dans (5o), on en déduira la valeur de cp.
- Les valeurs numériques de p qu’on trouvera dans le n° 20 seront très petites. On pourra alors simplifier les formules (49) et (5o), en ne tenant compte que de la première puissance de p. Avec ce degré d’approximation les coefficients M, N, P deviennent
- M = tang2 2 toi N =tang 2 (01 tang2 m2 P = tang2 2 «3
- d’où
- N2 = PM
- et (49) se transforme dans la formule
- -)/
- tang 2 (o2 tang 2 co j
- (49')
- p.278 - vue 268/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 279
- En portant cette valeur dans (5o), on trouve (5o') sin 9 = L \/tang 2 wi \/tang 2 <i>2
- ou encore par
- (51 ) tang^! =
- __ —V__________ I —p2 p2 — p(l —p2)C0S<p
- hlcp{i 4 p2) sin 9 ~ p(i 4- ^2)sin<p
- Les formules (49') et (5o'), assez exactes poulies incidences pour lesquelles^? est très petit, sont plus commodes pour les calculs numériques que les formules (49) et (5o),
- Les mesures des angles x0 et a, qui avec celles des angles w,,ü>a serventauxcalculsdesconstantes, ne sont susceptibles de précision suffisante que pour des incidences comprises entre 40 et 90 degrés, comme on le dira dans la suite. La méthode suivante est valable pour toutes les incidences, mais elle présente plus de difficultés pratiques.
- 8. Deuxième méthode. — Supposons qu’après avoir mesuré les rotations a>„ w2 on mesure, par exemple avec le compensateur de Babinet, la différence de phase des composantes prises suivant les axes Or, Oj', d’abord avec ‘des vibrations incidentes perpendiculaires avec le plan d’incidence, puis avec des vibrations incidentes parallèles à ce plan. On aura alors avec les formules (17) et (19) deux autres formules contenant ces différences de phases, qu’on trouve facilement de la manière suivante :
- Supposons d’abord que la vibration incidente soit
- 1/0 = sin 0
- c’est-à-dire perpendiculaire au plan d'incidence. Les composantes de la vibration réfléchie seront données par les formules (9), qui peuvent s’écrire de la manière suivante :
- X (1 + p2) = kp sin 9 sin 0 —(lip — kp cos 9) cosO Y (1 4 p") —— {h + kp2 cos 9) sin 0 4 kp2 sin<p cos 0
- ou encore
- X = Ai sin (0 — <n) si l’on pose
- Y = Bi sin (0 — bi)
- h — k cos 9 , kp'2 sin 9
- tangrt!= —tang bi =-
- k sin 9
- h 4 kp- cos 9
- La différence de phase — — b\ entre les
- deux composantes sera donc donnée par
- De même, soit xo=;sin0 la vibration incidente parallèle au plan d’incidence. Les composantes (7) de la vibration réfléchie pourront s’écrire
- X(i 4 p2) = (/« cos 9 + hp2) sin 0— k sin 9 cos0 Y (1 4 P2) = hp sin op sin 0 — [hp — kp cos 9) cos 0
- ou encore
- X =A2sin (0 — a.2) pourvu que l’on pose
- k sin 9
- tang a2 = T
- k cos 9 4 lip2
- Y = Bo sin (0 — b-i)
- , h — k cos 9
- tang bï — —-—:-----x
- 0 k sin 9
- La différence de phase 'Ji3 = a2—b2 sera donc donnée par
- tang 4» ou encore par
- k2 — h2p2— hk ( 1 — p2) cos 9 lik (i 4 P2) sin <p
- (52) tang 42 —
- Éliminant
- quation
- (53)
- U _p2— p2—p(i—p2) cos 9
- hkp{i 4£>2)sincp~~ p(1 4 p2) sin 9
- cosep entre (5i) et (52), on aura l’é-
- . . 1 — p2
- tang <t/i — tang <1/2 = —r-^—
- & T 0 T p sin ç
- qui pourra remplacer (47) de la méthode précédente, et servira avec (45) et (46) à la détermination de p. p et cp.
- En effet, on tire des formules (45) et (53)
- tang 4i— tang <j/2 =
- 2p tang 2 tü! — tang 2 wj 1 4 p2 tang 2 d>i tang 2 mj.
- et, posant
- tang 2 in, — tang 2 a>2 1 ““ tang 2 loi tang 2 (02 (tang <i/i — tang ij/2)
- P = \/L? 4 1 —l.i
- Une foisp trouvé, on trouvera p et cp comme dans la méthode précédente,
- Des formules (42), (5i) et (52) on déduit cette remarquable relation
- tang <}/i =
- h2 — k2p2 — hk{ 1 — p2) cos 9 hk ( 14 p2) sih9
- tang 4<i__— V____ tanga)
- tang<}/2— U — tarigau
- p.279 - vue 269/624
-
-
-
- 28o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En rappelant ce qu’on a dit des signes des quantités U et V, en vertu de (5 i) et (52), on peut énoncer que : i0 La différence de phase t|>i entre les composantes X et Y de la vibration réfléchie, donnée par une incidente perpendiculaire au plan d’incidence, est toujours positive; 2° la différence de phase ^ entre les composantes X, Y de la vibration réfléchie, donnée par une incidente dirigée suivant le plan d’incidence, est négative pour les incidences plus petites que l’incidence singulière, nulle pour cette incidence, et positive pour les in-cidéncesplus grandes; 3° on a toujours >|/2 < 'ju.
- (A suivre)
- Phénomène électro-physiologique
- Si l’électricité a perdu tout son merveilleux dans ses applications industrielles, où elle n’est plus qu’un agent naturel, soumis à toutes les lois fondamentales de la mécanique, en relation avec quelques lois physiques bien déterminées, il y a encore un domaine où l’inconnu règne en maître et où le seul empirisme offre un guide incertain. C’est l’ensemble des actions de Félectricité sur les corps organisés, et ses relations avec les phénomènes de la vie.
- Le professeur Hermann, de Kœnigsberg, a décrit dernièrement dans un journal sérieux de physiologie (Pfiïger’s Archiv für Physiologie), un phénomène curieux observé par lui.
- Si, dans un vase rempli d’eau ordinaire, et contenant des têtards (.Rana temporaria), on fait passer au moyen de deux électrodes de zinc, un courant assez fort (20 éléments zinc-charbon), on voit, après un mouvement tumultueux des petits organismes, ceux-ci, qui auparavant étaient placés d’une manière quelconque, s'orienter dans le sens du courant ; et, ce qui est le plus curieux, ils se trouvent alors tous dans la même position relative, la tête tournée du côté de l’anode ; les têtards sont donc placés à l’inverse du bonhomme d’Ampère.
- Dès que le courant cesse, les têtards reprennent, après un moment d’agitation, des positions quelconques.
- Il n’y a pas là un mouvement des petits animaux contre les anodes, mais simplement une action de direcdon.
- Si les électrodes ne sont pas placées aux extrémités du vase allongé qui servait à ces expériences,
- mais laissent à chaque bout un espace libre, non parcouru parle courant, les têtards se rassemblent en grand nombre dans ces parties-là, où le phénomène précédent n’a plus lieu naturellement.
- L’expérience réussit également avec d’autres organismes, d’une manière plus ou moins nette, et l’état de fatigue de ceux-ci diminue également la tendance à l’orientation.
- L’auteur de ces curieuses expériences ne se prononce pas encore, quant à leur cause intime, et nous imiterons son silence prudent.
- Quel malheur qu’Ampère, qui, avec la seule expérience d’Œrsted établit en quelques jours la théorie de l’électrodynamique, n’ait pas connu aussi les têtards du professeur Hermann, au lieu de la règle du bonhomme ; nous aurions la règle du têtard, et on a urait évité peut-être pour nos neveux une nouvelle source de confusions aussi féconde que la malheureuse règle de la dénomination des pôles.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER Angleterre
- Un nouveau commutateur. — La figure 1 représente un nouveau commutateur, imaginé par
- FIG. I
- M. C. Browett et construit par MM. Smith, Baker et Ci0, de l’usine télégraphique de Corn-brook, près de Manchester.
- p.280 - vue 270/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 281
- Pour faire fonctionner l’appareil, on n’a qu’à tirer l’anneau A de haut en bas, de façon à établir ou à rompre le contact entre le levier B et les contacts G et D.
- Les avantages de ce nouveau commutateur sont qu’il peut être placé hors de vue, comme, par exemple, sous le plafond d’une chambre, de sorte qu’on n’a pas besoin d’ouvrir les murs pour y disposer les fils, et l’on pourra le faire fonctionner au moyen d’un simple cordon.
- Le galvanomètre thermo-électrique du professeur Forbes. — Dans une de mes dernières
- FIG. 2
- lettres, je vous ai entretenu de l’ancien modèle du galvanomètre thermo-électrique du professeur Forbes, dans lequel la pile elle-même établit le circuit du galvanomètre.
- Les figures 2 et 3 représentent le dernier modèle de cet appareil, qui se compose d’une arête coupée A', moitié en antimoine, moitié en bismuth. On dirige la chaleur sur le [point de jonction des deux métaux, où on peut appliquer du noir de fumée pour faciliter l’absorption de la chaleur. Près de la jonction, est pratiqué un trou
- qui contient un système d’aiguilles magnétiques légèrement suspendues. Une autre série d’aimants, portant un miroir très léger M, est attachée à la même suspension, en dehors du circuit du galvanomètre. L’aiguille est ainsi rendue astatique et plus sensible, mais l’apériodicité n’estjpas aussi complète que dans l’ancien modèle, avec une seule série d’aimants. Le système est renfermé dans une boîte de laiton munie d’un cône C, pour faire converger les rayons, et d’un aimant de réglage M (fig. 2).
- En imitant l’exemple donné par le professeur Langley, des Etats-Unis, Lord Rosse, l’astronome bien connu, a réussi à rendre apériodiques des miroirs de galvanomètre très légers, en employant les ailes d’une grande mouche, comme un amortisseur rigide en même temps que léger. Il a attaché avec de la cire, deux ailes de ce genre
- FIG. 3
- au dos du miroir, en fixant une nouvelle paire d’ailes aux extrémités des premières. L’aiguille revenait au repos d’une façon remarquable après deux ou trois oscillations.
- Les étalons électriques. — La commission de l’association britannique sur les étalons électriques vient de publier son rapport sur les bobines de résistance qui ont été essayées au laboratoire de Cavendish. Le tableau suivant contient les valeurs des différentes bobines examinées.
- Késlst.
- Bobines eu ohms Tempéra-
- légaux tare
- Warden et Muirhead, B 40 C.C.L. 155. 099872 n*5
- Warden et Muirheadj B41 C.C.L. i56i 998404 ii°25
- p.281 - vue 271/624
-
-
-
- 232
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Stuart, 5 G.C.L. i56.,........................ 1 ooi63 io°5
- Stuart, 5 C.C.L. ï58......................... io 00C42 170
- K. M., C.C.L. i5g............................. o 9972g 120
- Elliott, 160 C.C.L. :Go....................... o 99801 n°
- Elliott, 161.................................. o 99791 n"4
- Elliott, 162.................................. o 99877 n"4
- C. U., 9 C C.L. it>3.......•.................. o 99982 i2°6
- C. U., 10 C.C.L. 1G4.......................... 9 98927 12°?
- Wardcn, G54 C.C.L. i65........................ o 99936 i2°i
- Elliott, 1G7 C.C.L. 1G6................... o 99977 iG°7
- Elliott, 168 C.C.L. 167................... o 9996G i6°5
- Elliott, 169 C.C.L. 168................... 9 99GS iG°i
- Elliott, 170 C.C.L. 169................... 9 9975 iG°i
- Elliott, 171 C.C.L. 170.................. 99 920 i4°7
- Elliott, 172 C.C.L. 171.................. 99 917 i4°7
- Elliott, 165 C.C.L. 172................... 1 0000a 170
- MM. Elliott frères ayant appelé l’attention de la Commission sur ce fait, que l’enveloppe en cuivre de quelques-unes des bobines avait donné une teinte verdâtre à la paraffine employée comme matière isolante une analyse a démontré que ce fait provenait d’une trace de cuivre dans la paraffine. La résistance de celle-ci était dans la plupart des bobines de 8000 à 10000 megohms. Une bobine d’une couleur verte très prononcée donnait 5ooo megohms.
- La commission a conclu de ces observations que la présence du cuivre n’affecte pas sérieusement l’isolation; mais elle recommande un grand soin dans le choix des matières employées.
- La commission insiste sur la grande difficulté qu’on éprouve à se débarrasser de tout l’acide employé pour la fabrication de ces matières. Elle insiste également sur l'avantage qu’il y aurait à établir sur des bases sérieuses, un laboratoire national d’étalonnage pour les instruments d’électricité, et promet son concours pour arriver à ce but. Elle désire aussi assurer l’adoption générale des décisions prises au Congrès des Electriciens à Paris. Le gouvernement français a gracieusement fourni à la commission un échantillon de fil de platine et d’iridium, dont on propose de se servir pour la construction des étalons nationaux français de résistance et dont elle espère bientôt pouvoir mesurer la résistance spécifique et le coefficient de température.
- L’induction entre deux fils téléphoniques. —. D’après une communication faite par M, W. H. Preece à la dernière réunion de la British Association à Birmingham, les bruits d’induction sur les lignes téléphoniques s’entendent à des dis-
- tances beaucoup plus grandes qu’on (dte le croit généralement. Le département des Postes possède dans le Grajys Inn Road une ligne souterraine de tubes en fer contenant de nombreux fils télégraphiques. L'United Téléphoné C° possède une ligne téléphonique aérienne dans la même rue, mais à 80 pieds au-dessus des tuyatix. La ligne téléphonique est sérieusement dérangée par les dépêches télégraphiques et on petit facilement comprendre les signaux Morse dans le téléphone. Il résulte des expériences qui ont été faites à Newcastle que ces effets s’entendent à une distance de 3,ooo pieds ; d’autres expériences sur des lignes télégraphiques parallèles entre Durham et Darlington prouvent qt\e le dérangement se fait sentir même, les fils sont cependant à 10 1/4 milles l’un de l’autre.
- Sur deux lignes qui sont situées sur la frontière entre l’Ecosse et l’Angleterre, on a observé des dérangements, bien que la distance séparant les fils fût de 40 milles, une des lignes étant à Iedburg et l’autre à Gretna. Les expériences ont démontré que les sons étaient indépendants de la terre et que les effets d’induction se transmettaient en apparence à travers l’atmosphère. On a ainsi pu converser entre des fils à 460 mètres l’un de l’autre.
- Deux câbles sous-marins à un demi-mille l’un de l’autre s’influencent également.
- Au cours de la discussion qui a suivi la communication de M. Preece, le prof. S. P. Thompson a fait observer que, puisque les deux câbles avaient la même terre, une partie du courant de retour pourrait passer par l’autre câble et que l’induction n’était peut-être pas la vraie ou la seule raison du dérangement observé. Des fils de retour remédieraient à cette espèce de fuite ; c’est le remède adopté par le département des Postes. M. Preece a alors répondu qu’il avait l’intention d’étudier cette question en faisant des expériences sur les fils entre Londres et la côte du pays de Galles. Quant au secret des dépêches, M. Preece a dit qu’on ne pouvait intercepter et comprendre que les dépêches envoyées par le système Morse ; les autres appareils comme, par exemple, ceux du système multiple de Delanv, qui va être adopté par le département, ne produisent qu’un bruit inintelligible.
- Un PERFECTIONNEMENT DU RHÉOSTAT WhEATSTONE.
- — La figure 4 représente un nouveau modèle du
- p.282 - vue 272/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- a83
- rhéostat de Wheatstone imaginé par Sir William Thomson. La rainure en spirale sur les cylindres n’existe plus et le fil est guidé entre les cylindres de manière à s’y enrouler en spirale, au moyen d’un écrou mobile, sur une longue tige filetée que l’on tourne à-la main avec une manivelle. L’écrou porte également une aiguille qui indique sur une échelle le nombre de spires de fil sur le cylindre isole. Les roues dentées des deux cylindres tournent dans le même sens au moyen de la roue placée sur l’arbre de la vis, et le fil passe horizontalement d’un cylindre à l’autre. Le cylindre conducteur aussi bien que le fil sont tous les deux en platinoïde, le nouvel alliage dont )’ai parlé dernièrement. Cet alliage possède une résistance électrique très élevée qui ne varie que très peu
- FIG. 4
- avec la température ; sa surface ne subit presque pas de modification sous l’influence de l’air. Le contact entre le fil et le cylindre conducteur est donc très bon. L’écrou arrête le mouvement de l’arbre de la vis à chaque extrémité de sa course, de manière à empêcher un enroulement excessif.
- J. Munro
- États-Unis
- Un dispositif nouveau et perfectionné pour la
- TÉLÉGRAPHIE, AU MOYEN DE COURANTS INDUITS. -On
- sait que le système télégraphique Morse, qui consiste à ouvrir et à fermer le circuit de la pile qui se trouve dans la ligne, ne fonctionnait pas depuis longtemps, quand on s’aperçut qu’on pourrait employer au lieu des piles de la ligne principale, des courants induits d’une force élec-
- tromotrice élevée. On se heurtait cependant à | une difficulté, car le contact de l’appareil d’in- j duction ne donnait que des courants momentanés 1 et, par conséquent, l’armature du relais ordinaire : ne pouvait pas être attirée pendant assez longtemps pour former un traie. Cette difficulté a été > surmontée grâce au relais polarisé de Siemens, combiné avec une clef qui change la direction ;] des courants dans le fil primaire de la bobine ] d’induction. |
- Ce système qui, cependant, a été largement ap- | pliqué dans plusieurs pays en Europe, ne semble | pas avoir rencontré beaucoup de faveur ici.
- Pour éviter l’emploi d’une clef d’inversion, beaucoup plus difficile à manier que les clefs ! ordinaires, le professeur Moses G. Farmer a, der- ji; nièrement, imaginé un système dans lequel il se ; sert d’une clef ordinaire combinée avec un inver- seur électrique au moyen duquel le courant, dans fj la bobine d’induction, est renversé par une pile S au lieu de l’être directement par la main de l’opé- jl rateur. Le récepteur, l’inverseur et les bobines! fonctionnent avec une seule pile locale qui, à cet*? effet, envoie le courant dans trois branches. .-j
- - il
- La figure i représente l’appareil et la disposi-S tion du circuit. Le circuit principal, à la bobine!?; d’induction, se divise en deux branches, dont l’une: comprend le fil secondaire G et se rend à la terre' en D, tandis que l’autre va à une clef E dont la borne de contact est mise à la terre en D'. Un : relais polarisé F est intercalé dans la ligne prin-!,? cipale.
- L’inverseur se compose d’un électro-aimant C et d’une armature vibrante H à ressort, placée, en face de l’aimant. L’extrémité libre de cette armature est munie de pointes de contact a alj placées entre les contacts £, c et montées sur deux* leviers à ressort K, L. Ces leviers portent deux, autres contacts d, e, entre lesquels il y a une pain ; de contacts fixes /, g; ce s organes sont réglée de sorte que, quand l’armature H s’appxochr légèrement de l’aimant, les contacts c, a et d7 se touchent, tandis que les autres sont séparés ou bien, si le mouvement a lieu en sens inverse les contacts b, a et g, e se touchent et les autre: ; sont séparés. $
- Le circuit de la pile M est divisé en trois bran ches. L’une de celles-ci, formée par les fils nt; ny o, comprend l’électro G et une clef ordi: naire O pour fermer le circuit. Une autre, for
- p.283 - vue 273/624
-
-
-
- 284
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- };
- mée par les fils m, p, n, comprend un parleur ou tout autre récepteur, et aboutit, ainsi que le montre la figure, au relais polarisé F. La troisième branche est formée par les fils m, t, l’armature H de l’électro G, le fil primaire de la bobine d’induction B, les fils s et w, la pile, la clef P et le fil n. La disposition est identique à l’autre bout de la ligne.
- Le système fonctionne de la manière suivante : pour pouvoir transmettre des signaux au moyen
- FIG. I
- i
- \
- i
- de la clef O, on ouvre la clef E, de sorte que la ligne, ou le circuit principal, est mise à la terre à travers le fil secondaire de la bobine d’induction. D’autre part, la clef P est fermée de manière à établir une communication entre les contacts f g et la pile. La clef O sert alors à fermer et à ouvrir le circuit à travers l’électro G. La fermeture de la branche qui comprend cet électro attire l’armature H vers celui-ci et fait passer un courant à travers le fil primaire de la bobine d’induction. Il en résulte un courant induit sur la ligne qui actionne les relais polarisés aux deux stations. En levant la clef O, on coupe le circuit à travers l’électro G; un courant en sens inverse est en-
- voyé d’abord à travers le fil primaire de la bobine d’induction, par suite de la réaction de l’armature H, et les armatures des relais sont ramenées à leurs positions primitives. Quand l’opérateur ne manipule pas la clef O, il ferme la clef E de façon à mettre le fil primaire de la bobine en court circuit, et il ouvre la clef P. Les impulsions de courant arrivant sur la ligne actionnent le relais polarisé et l’appareil récepteur de la manière ordinaire.
- Un procédé d’essai pour les circuits téléphoniques. — A l’occasion de la dernière réunion de la section d’électricité de VAmerican Institute, M. Patrick Gannon, l’ancien électricien en chef de la Compania Telefonica del Rio de la Plata, a donné la description d’un procédé de son invention, au moyen duquel on peut toujours essayer les conditions d’un circuit téléphonique.
- M. Gannon a eu la direction d’un réseau téléphonique d’environ 2000 abonnés, à Buenos-Ayres, où l’on employait le téléphone Gower-Bell, avec appel par piles et sonneries trembleu-ses.
- Ce système est moins bon que celui de l’appel magnétique ; mais il présente, néanmoins, cet avantage que le contact au poste de l’abonné peut être entendu par l’employé du bureau central ou par la personne qui appelle. Ceci équivaut, pratiquement, àun signal de retour, qui a son avantage, car il donne une bonne indication de l’état des lignes et des sonneries avant de quitter son poste.
- Le matin, l’employé de garde pendant la nuit envoie successivement un courant sur toutes les lignes, et dresse une liste des lignes sur lesquelles il n’a rien entendu. Cette liste est examinée à 7 heures, à 8 heures les instructions nécessaires sont données aux ouvriers et aux inspecteurs, et, en général, tous les défauts constatés le matin sont réparés vers 11 heures.
- Sans le signal de retour, il aurait été impossible de prendre des mesures aussi promptes, et il en est résulté que la Compagnie Gower-Bell avait, au moment de sa fusion avec Y American Bell Téléphoné C°, qui possédait également un réseau à Buenos-Ayres, un tiers de plus d’abon-
- p.284 - vue 274/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 285
- nés que l’autre Compagnie; fait que M. Gannon attribue à la supériorité du service fourni par la Société au moyen du signal de retour.
- Cet avantage du système Gower-Bell a donné à M. Gannon l’idée d’étudier la question de savoir comment on pourrait disposer le système magnétique de Bell, de manière à obtenir lemême résultat sans grande dépense. La disposition adoptée consiste à modifier un peu la sonnerie magnéto
- ordinaire, ainsi que cela est représenté sur la figure 2.
- Comme on le voit, l’armature des électros de la sonnette ce supporte un pendule n, qui se termine par un ressort d’aciei fin à l’extrémité inférieure duquel est attaché un petit disque. De chaque côté de celui-ci, les extrémités de deux ressorts suspendus r, q se rapprochent, sans cependant se toucher. Un de ces ressorts r, maintenu par le support en laiton t, est relié, au moyen du fil jv, à un transmetteur microphonique h, tandis que le ressort inférieur q est relié par le support s et le fil u au contact v du com-
- mutateur téléphonique. Le circuit comprend la pile locale i et le fil primaire de la bobine d’induction j. Il est cependant interrompu aux extrémités inférieures des ressorts q, r.
- Dès que le bureau central sonne, le pendule est mis en vibration et le disque p, en frappant contre le ressort inférieur, le presse contre le ressort extérieur à chaque oscillation, fermant et ouvrant le circuit primaire de la bobine d’induction, et les oscillations du disque continuent pendant quelques secondes, après la cessation de la sonnerie. Les contacts dans la bobine primaire font naître un courant induit dans la bobine secondaire qui est transmis sur la ligne et donne lieu à un bruit sec bien connu dans le téléphone, à l’autre bout. Le courant secondaire traverse le parcours suivant : une des extrémités du fil étant reliée à la terre en G, le courant traverse le fil n, le téléphone \g va au contact v et suit le même fil u que le courant primaire, traverse le ressort q, le pendule n, le fil f, va au contact supérieur k et traverse le levier pour venir à la ligne m.
- Cette disposition est évidemment très simple et n’augmenterait pas le prix de l’appareil de 2 5 centimes, tandis qu’elle présente de nombreux avantages. Les défauts, sur les lignes et dans les sonneries, peuvent être constatés à toute heure au moyen du signal de retour, de même qu’une communication partielle à la terre, car, même dans le cas où l’on pourrait faire marcher la sonnerie d’un abonné, sa voix pourrait ne pas arriver nettement. Dans ce cas, l’opérateur serait généralement tenté de croire que le transmetteur de l’abonné est en défaut; mais, si le signal de retour arrive faiblement, il a la certitude que le défaut consiste en une mise à terre de la ligne.
- M. Gannon a également démontré que le signal de retour peut être donné sans la pile, en attachant une hélice de fil à l’extrémité du pendule qu’on laisse vibrer entre les pôles d’un aimant permanent.
- L’appareil que nous venons de décrire a fonctionné devant la réunion, qui a beaucoup apprécié sa simplicité, comme la régularité do sou fonctionnement.
- Jos. Wetzler
- p.285 - vue 275/624
-
-
-
- 286
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- K..
- FAITS DIVERS
- L’explosion de chaudière du Grand-Hôtel serait due à une imprudence dans l’alimentation. Le contact de l’eau froide contre les parois surchauffées des tubes a produit une vaporisation soudaine à laquelle rien n’a pu résister.
- M. C. Pétri, d’Alsace, vient de faire breveter le procédé suivant pour la préparation par l’électricité des ferricya-nures de potassium et de sodium :
- On prend une dissolution de fcrrocyanure et l’on y plonge une électrode métallique reliée au pôle positif d’une batterie ordinaire, tandis que l’électrode négative est placée dans un vase poreux rempli d’eau et entouré de cette dissolution. Le courant doit avoir une force électromotrice variant entre 1,4 et 5,4 volts. Le ferrocya" nure se trouve transformé en ferricyanure, tandis que l’eau du vase poreux est décomposée avec dégagement d’hydrogène et production de potasse ou de soude. Lorsque la transformation est complète, on retire les deux liquides et on les traite séparément pour obtenir d’une part le ferricyanure et d’autre part la potasse ou la soude caustique. L’opération peut être faite d’une manière continue en donnant un écoulement aux liquides. Enfin, si l’on met du mercure près de l’électrode négative, on obtient du ferricyanure et un amalgame de potassium. ______________
- On annonce que le laboratoire d’électricité de Munich, vient de découvrir un nouvel alliage du nickel auquel on adonné le nom de nickeîine, et qui possède une résistance spécifique beaucoup plus élevée que ie maillecliort avec un Coefficient de température plus faible que ce dernier métal.
- Un abonné de la Nature envoie à ce journal le récit curieux de l’accident suivant :
- Me trouvant au bureau du télégraphe de notre petite station de Melzo (Italie) j’observais un fait assez curieux. L’employé, après avoir reçu une dépêche se préparait à répliquer, lorsqu’il vit l’électro-aimant du récepteur Morse attirer fortement l’armature. Celle-ci restait toujours attirée, et par conséquent le stylet traçait une longue ligne; l’employé renversa le commutateur pour voir si l’appareil était en fonction normale, lorsqu’il s’aperçut tout-à-coup qu’il avait renversé l’encrier. L’encre en s’étendant autour du manipulateur avait mis en communication les bornes du fil de la ligne avec celle de la pjle du poste, et par Conséquent, le courant au lieu de passer par le manipulateur avait passé par l’encre. A la conductibilité du liquide est venue s’ajouter la conductibilité des acides qu’il contenait. O11 comprend alors que tous les électro-aimants des récepteurs Morse aient été
- aimantés sur la ligne. On essuya aussitôt la table et les récepteurs reprirent leurs fonctions.
- Éclairage Électrique
- D’après les journaux politiques, il serait question de fonder à Paris une nouvelle société d’éclairage électrique au capital action de dix millons, sous le patronnage de la Compagnie du Ga\ pour la France et l’étranger.
- Encore une petite ville de province qui recourt à l’électricité. 11 s’agit aujourd’hui de Domfront, (Oise), où Ton a installé 52 lampes Edison, d’une puissance éclairante de 16 bougies.
- La ville était éclairée auparavant par 52 réverbères avec lampes à pétrole. Pour satisfaire tous les intérêts, on à dû conserver le même nombre de lampes et les placer sur les candélabres primitifs.
- Le générateur est actionné par une turbine et une machine à vapeur installées .sur le bord de la rivière la Varenne; les machines motrices sont à plus de i5oo mètres de la lampe la plus éloignée.
- La ville a traité avec le concessionnaire pour vingt années. L’éclairage se fait pendant 8 mois, du ier septembre au Ier mai, par périodes commençant le deuxième jour qui suit la pleine lune et finissant le septième jour de la nouvelle lune inclusivement, depuis le coucher du soleil jusqu’à 1 1 h. 1/2 du soir. Le concessionnaire fournit, outre l’éclairage, t5o mètres cubes d’eau par jour à Domfront* eau élevée de la Varenne au réservoir de la ville, c’est-à-dire à une hauteur de go m'ôtres.
- Quant à la dépense actuelle, elle est moindre pour la ville qu’elle ne Tétait avant la concession, puisque les dépenses occasionnées par l’alimentation et l’éclairage étaient de 7,000 francs annuellement et qu’elles sont de G,3oo francs par le nouveau traité.
- Nous doutons que, dans ces conditions, l’affaire puisse être bien avantageuse. La faible force motrice de 8 chevaux dont on dispose, ne permet pas d’entreprendre des installations chez les particuliers, les seules qui soient, comme on sait, rémunératrices. De plus, sur les 6,3oo fr. accordés par la ville au concessionnaire, on peut estimer que la moitié au moins est destinée à payer l’élévation de l’eau. C’est donc seulement une somme de 3,000 francs qui revient à la lumière électrique : les bénéfices ne peuvent être considérables.
- La nouvelle station centrale de lumière électrique à Francfort a été créée par la Compagnie du gaz de la ville dans la Eschenheimerstrasse, avec accumulateurs du système de Khotinsky, que Ton pourrait appeler de Kabath avec plus de raison ; installée à titre d’essai, elle fonctionne déjà depuis quelque temps d’une manière satisfaisante.
- p.286 - vue 276/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL UÉLEC TRICITÉ
- 287
- Dans le local situé au rez-de-chaussée se trouvent la machine dynamo-électrique et une machine à vapeur de 10 chevaux. La dynamo (de la maison Mathcr et Piatt) se fait remarquer par sa petite structure serrée, sa grande simplicité et la sûreté de sa marche. Elle fournit un courant de 80 à 100 ampères avec une tension de 140 volts. À côté de la dynamo est une table qui porte un voltmètre et deux ampèremètres; ces derniers indiquent respectivement les nombres de lampes à arc et à incandescence en service.
- Les accumulateurs sont au nombre de 4.16 et se trouvent disposés en deux batteries, dont l’une alimente les lampes à incandescence et l’autre les lampes à arc. Les accumu-mulateurs doivent être chargés tous les jours, pendant une heure environ.
- Pendant la décharge, chaque accumulateur peut, avec une force électromotrice d’au moins 1,8 volt, fournir pendant huit heures un courant de 10 ampères. Naturellement ils peuvent aussi donner un plus grand débit, mais alors la décharge ne dure pas aussi longtemps. Les plaques de plomb, bien isolées l’une de l’autre et baignant dans une solution acidulée à i5 0/0, sont renfermées dans des boîtes en bois plates et quadrangulaires placées dans un grenier distant de 60 mètres environ de la dynamo. Les éléments sont toujours facilement accessibles, de sorte que l’on peut immédiatement rechercher les défauts et y remédier sans qu’il y ait de troubles dans le fonctionnement.
- Les lampes à incandescence donnent une lumière tout à fait fixe et blanche. Jusqu’à ce jour, le fonctionnement de l’installation n’a présenté aucun dérangement et les propriétaires respectifs des magasins sont très satisfaits de leur éclairage. Les lampes à arc Schuckert marchent aussi fort bien.
- La pose des câbles électriques a été autorisée provisoirement pour la durée d’un an par la ville contre payement d*une certaine redevance.
- Les machines et accumulateurs, ainsi que tous les appareils accessoires,'sont installés pour pouvoir desservir environ 25o lampes à incandescence système de Khotinsky et 12 lampes à -arc système Schuckert. Les lampes sont exclusivement réparties chez des clients de la Compagnie du gaz de Francfort, et de façon à être employées aux usages les plus divers : dans des magasins, logements, bureaux, ateliers, cabinets de lecture, grandes salles de réunion, dans les rues. Les gaziers pourront ainsi se rendre compte à tous les égards des qualités pratiques de l’éclairage électrique.
- La Lucé ÈlecttHca de Florence, après avoir rendu hommage à l'activité de la Société Edison, qui a installé plus de 10,000 lampes à incandescence dans les magasins, dans les théâtres et dans les principaux établissements du centre de la ville de Milan, et qui a placé*
- dans les rues et dans la galerie Victor-Emmanuel et sur la place du Dôme, de petites lampes à arc de 4 à 5 ampères et d’une intensité lumineuse de 3oo à 400 bougies, décrit l’éclairage que cette société vient de faire du théâtre Dalverme, qui se trouve] à 1,200 mètres de la station centrale, et pour lequel, par conséquent, on à dû adopter un autre système parce que Tusinc centrale existante ne peut éclairer à une distance de plus de 5oo mètres.
- La Société s’est servie des générateurs secondaires Zipernowsky, Dery, Blathy fabriqués par la maison Ganz de Buda-Pest, qu’elle représente en Italie.
- La dynamo est une machine à courants alternatifs de i5oo volts et 3o ampères. Les conducteurs sont de petite dimension, leur isolation est parfaite et ils arrivent sous terre au théâtre où les appareils Zipernowsky transforment ce courant de haute tension en courant de basse tension et de grande intensité, puisqu’ils donnent 100 volts et 3oo ampères.
- Le cours Victor-Emmariuei et la Via Torino, qui sont à plusieurs kilomètres de la station centrale, sont éclairés par la même société, au moyen du système Thomson Houston. La dynamo est à courant continu. Elle donne i5oo volts et un peu plus de 10 ampères. Elle fait marcher en série 3o lampes â arc du même système qui donnent chacune 2000 bougies. Ces lampes sont suspendues au milieu de la voie à la hauteur d’un second étage. Neuf lampes, le long du cours et douze le long de la Via Torino, remplacent avantageusement les 400 becs de gaz qui s’y trouvaient, et donnent dix fois plus de lumière. Les conducteurs sont aériens et sont recouverts de gutta-percha. La dynamo Thomson Houston est auto-régulatrice, et sur 3o lampes, on peut en éteindre 2g sans que la trentième dénote la moindre variation dans son fonctionnement* La Société Edison va éclairer les rues Monte Nopoleone, Carlo Alberto, Manzoni, etc.
- Milan est la ville ou l’éclairage électrique a reçu le plus grand développement, et ce n’est pas la Société Edison qui seule y fait son application, quoi que ce soit elle qui y tienne le haut du pavé. Il y a place pour tout le monde pour faire de la lumière, et, par exemple, la Société Électrotechnique Farady vient de faire une installation de lampes à incandescence dans la lithographie Motte.
- La municipalité de Milan paie à la Société Edison pour l’éclairage de la place du Dôme, de la galerie Victor-Emmanuel et de la place Délia Scala, 1000 lires par an, par lampe qui brûle jusqu’à minuit, et 1,700 lires par lampe qu’on n’éteint que le matin.
- Les lampes Thomson Houston coûteront moins cher pour les particuliers. Voici le tarif de la Société.
- Type des lampes Lampes de 10 bougies..*. — j G —
- Redevance fixe annucll
- 1.22 5o 35 70
- Tarif de consommation heure et par lampe
- 2 2/3 cent.
- 4 “
- 8
- p.287 - vue 277/624
-
-
-
- 288
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ce tarif de consommation correspond à 5 i/3 centime s par ampère-heure. Les lampes de io bougies prennent environ r/2 ampère, celles de 16 bougies 3/4 d’ampère, et celles de 32 bougies, 1 1/2 ampère.
- Nous lisons dans le Mouvement Industriel ;
- La Belgique est un des premiers pays du continent qui» dès l’application du téléphone, ont le mieux compris les avantages immenses que le commerce et l’industrie pouvaient retirer des applications de la merveilleuse invention de Graham-Bell.
- Indépendamment des réseaux téléphoniques qui furent installés, dès 1880, dans les principales villes, un grand nombre de réseaux particuliers et de communications téléphoniques privées ont été créés dans les principaux centres industriels de la Belgique.
- Le plus important de ces réseaux téléphoniques établis dans notre pays est celui de la Société des charbonnages de Mariemont et de Bascoup. Comme il ne ressemble guère aux autres réseaux téléphoniques, tant par son organisation que par les différents appareils qui ont été choisis, nous allons donner un aperçu de ces remarquables installations.
- On sait que les houillères de Mariemont et de Bascoup sont les plus importantes exploitations de ce genre, non seulement en Belgique, mais encore en Europe.
- Il s’agissait de raccorder les habitations des principaux chefs des charbonnages, les divers sièges d’extraction, ainsi que les ateliers de réparation, les chantiers au bois et les triages.
- Déjà, dès l’année 1877, la Société des charbonnages de Mariemont avait expérimenté le téléphone de Bell et, en 1880, trois ou quatre postes téléphoniques avaient été installés, mais ce n’est qu’en i883 que la Société conçut le projet de relier par téléphone les différents sièges d’exploitation.
- C’est en février 1884 que le bureau central fut ouvert aux communications. Contrairement à la plupart des réseaux téléphoniques construits jusqu’ici, le bureau central n’est pas placé au centre, mais il est installé dans les locaux de l’administration centrale, à Mariemont, d’où partent toutes les lignes vers les différentes directions.
- On se fera une idée exacte de l’importance de cette nstallation, si l’on songe que le développement complet des fils téléphoniques, reliant tous les postes, comprend un circuit de plus de 76,000 mètres de fils aériens.
- La ligne principale, composée de 26 fils, est installée sur 42 poteaux de 1 2 mètres de hauteur et de o, 1 20 m. m. de diamètre au sommet.
- Ces poteaux sont munis, à leur base, de patins et arcs-boutants destinés à les fixer solidement et à diminuer les oscillations; ils ont, en outre, subi quelques préparations que nécessite leur bonne conservation. Le sommet de chaque poteau est recouvert d’une calotte en plomb, em-
- pêchant l’infiltration de l’eau. Aux angles et aux bifurcations, ils sont munis d’étais solides, reliés aux poteaux par une entretoise. Outre ces 12 poteaux, 124 autres petits poteaux de 7 à 8 mètres sont destinés à recevoir les fils qui quittent la ligne principale pour se diriger vers les postes correspondants.
- Le double poteau terminal d'où partent tous les fils et par lequel s’effectue la rentrée des lignes au bureau central, a une hauteur de i5 mètres; il se compose de deux forts montants, tenus à distance par trois entretoises et réunis à la partie supérieure par cinq traverses recevant les fils qui arrivent des différentes directions. Une espèce de cage y est fixée et supportée par deux consoles. Cette cage est destinée à préserver les agents chargés de la vérification des lignes et des câbles de rentrée.
- Du côté où s’opère la tension des fils, on a placé deux poussarts, réunis entre eux et aux monts par des entretoises, de manière à former un assemblage résistant aux coups de vent et à la forte tension des fils.
- Les isolateurs, d’une construction spéciale, sont dis-1 posés sur deux rangs, de sorte que les fils constituant les lignes sont distribués sur deux rangées.
- Le fil employé pour les lignes est en acier galvanisé, de 21/10 m. m. La rentrée des lignes au bureau central est faite au moyen de câbles très solides, fixés le long des montants cités au moyen de cavaliers; ces fils traversent ensuite le mur du bâtiment ; ils sont isolés dans une boîte en bois.
- Grâce à une organisation des mieux comprises, le service .téléphonique des Sociétés charbonnières de Mariemont et de Bascoup fonctionne avec la plus grande régularité. Des instructions spéciales sont affichées à côté de chaque poste et règlent la mise en communication de ces 35 stations téléphoniques entre elles par l’intermédiaire du bureau central téléphonique.
- Une des lignes du réseau est raccordée par un appareil placé au bureau de la gare de Mariemont, et permet ainsi d’envoyer directement des télégrammes par l’intermédiaire du bureau central de chacun des postes principaux.
- Le poste le plus éloigné est distant de 7 kilomètres du bureau central. La fosse n° 7, à Trazegnies, de 5 1/2 kil. II en résulte que, lorsque ces deux postes sont mis en communication par le bureau central, la parole franchit une distance de 12 1/2 kil.
- Les installations et la construction de tous les appareils, ainsi que l’établissement des lignes, ont été confiés à MM. Mourlon et Cie.
- La surveillance de ces travaux incombait à M. S. Ma-this, électricien des charbonnages de Mariemont et de Bascoup.
- Le Gérant : Dp C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Électrique, 3i, boulevard des Italiens. Paris. — L. Barbier.
- p.288 - vue 278/624
-
-
-
- La Lumière Electrique
- Journal universel ÆÉlectricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8' ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI 13 NOVEMBRE 1886
- N' 46
- SOMMAIRE. — Leçons sur !a théorie mathématique de l’électricité, professées par M. J. Bertrand. — Les Grapho-phones ; G. Richard. — Recherches sur l’électrolyse ; A. Minet. — Installation pratique des accumulateurs ; J.-P. Ânney. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les expériences de transport de force communiquées par M. Fontaine; par M. Marcel Deprez.— Sur les contractions déterminées parles courants de polarisation des tissus vivants ; par MM. Onimus et Larat. — Substance singulière recueillie à la suite d’un météore rapporté à la foudre; par M. Stanislas Meunier. — Appareil pour mesurer la clarté d’un appartement ; par L. Weber. — Installation électrique au château de Wentworth. — Correspondances spéciales de l’étranger : Allemagne ; Dr H. Michaëlis. — Angleterre ; J. Munro. — Etats-Unis ; J. Wetzler. — Faits divers.
- LEÇONS SUR
- LA THÉORIE MATHÉMATIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ
- professées au Collège de France par M. J. BERTRAND
- de l’Académie Française, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences
- rédigées par
- MM. G. SZARVADY à G. DUCHE
- — 6. Équation de Poisson
- V , d* V , V dx2 d df* '
- 7. Surface attirante quelconque sans épaisseur.
- § i. L’action réciproque de deux masses d’électricité a lieu en raison inverse du carré de la distance. — On peut prendre comme point de départ de la théorie mathématique de l’électricité statique, les deux propriétés suivantes qui sont des résultats de l’expérience :
- i° L’électricité se porte toute entière à la surface des corps conducteurs ;
- PREMIÈRE PARTIE
- ÉLECTRICITÉ STATIQUE
- LEÇON PREMIER E
- Sommaire : i. L’action de deux masses d’électricité a lieu en raison inverse du carré de la distance. — 2. Définition du potentiel.— 3. En chaque point la dérivée du potentiel par rapport à une direction donnée représente la composante, suivant cette direction, de la force appliquée au point considéré. — 4. Surfaces de niveau. La force en un point d’une surface de niveau est normale à la sur-
- face.
- . , T . d* V+rf* V, d*V
- 5. Equation de Laplace
- 2° L’action exercée par la co'uche superficielle, sur un point intérieur du conducteur, est nulle.
- Ces deux faits suffisent pour montrer que l’action réciproque de deux masses d’électricité a lieu en raison inverse du carré de la distance.
- Soit, en effet, <p (r) la fonction inconnue dë la distance, suivant laquelle varie l’action mutuelle, de deux masses quelconques d’électricité ; je dis que le produit r- tp (r) est une constante.
- Considérons deux limites a et b de r, assez rapprochées pour que la fonction r3 <p (r) varie constamment dans le même sens. Supposons, par exemple, que la fonction croisse dans cet intervalle en même temps que r.
- Imaginons une couche homogène d’électricité,
- p.289 - vue 279/624
-
-
-
- 2go
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- en équilibre sur une sphère de diamètre a b («g. 0 (')•
- Prenons sur un diamètre A B un point M tel que
- AM = ü MB = i
- et menons par ce point le plan R S normal au diamètre A B. Il partagera la sphère en deux zones RAS et RB S.
- Concevons un cône PQ d’ouverture infiniment petite m, ayant son sommet au point M. Il décou-
- - « M P2
- pera, sur la sphère, deux petites surfaces ——^
- et CqsJ~'i 1 désignant l’angle sous lequel le cône coupe la sphère.
- En posant M P =>= r et MQ= r', les actions des deux petites surfaces de la couche sur le point M, seront mesurées par les expressions :
- Il faut par conséquent que
- >•2 cf (r) = k
- k étant une constante; et la fonction cherchée <p (r) sera :
- , . k
- <P (r) = 72
- La loi de l’action, en raison .inverse du carré de la distance, est donc la seule qui permette à toute couche sphérique, homogène ou non, d’étre sans action sur les points intérieurs.
- § 2. Définition du potentiel. — Lorsqu’une molécule M, ayant l’unité de masse, attire une autre molécule de masse p., à la distance r, en raison inverse du carré de la distance; la fonction '
- V = -
- }•* «p {>)
- et
- r1* 9 (O
- cos l
- r2 o (r) croissant par hypothèse de a en b ; il
- en résulte que l’action de la surface en P sera plus petiie que celle de la surface en Q. Il en sera de même pour toutes les surfaces élémentaires de la zone RAS, par rapport aux surfaces correspondantes de la zône R B S. Celle-ci aurait donc une action prépondérante et le point P ne pourrait être en équilibre, ce qui est contraire à l’expérience.
- Fie. 1
- (') Si la couche n’était pas homogène, on pourrait la remplacer par une couche homogène équivalente. En effet, il est évident que l’équilibre ne sera pas détruit, si on déplace la couche donnée tout d’une pièce sur la sphère. En considérant simultanément toutes les positions possibles, on obtiendra une couche homogène, qui sera elle-même en équilibre, caria superposition d’état d’équilibres différents donne lieu à un nouvel état d'équilibre. Une Couche homogène, ayant pour épaisseur l’épaisseur moyenne de la Couche primitive, et ayant par suite même huasse, sera dont en équilibre et n’aura pas d’action sur les points intérieurs.
- est le potentiel de la masse p. par rapport à l’unité de niasse au point M.
- Cette fonction jouit de propriétés importantes pour l’étude de l’action et de la distribution des couches électriques.
- FIG. 2
- % i. La dérivée de la fonction potentielle en chaque point, par rapport à une direction donnée, prise en signe contraire, représente la composante; suivant cette direction, de la force appliquée au point M. — Considérons un point M' infiniment voisin de M, sur la direction donnée (fig. 2). Désignons par d n la distance MM', par VetV'les potentiels produits aux points M et M par une masse p. située à la distance r du point M.
- On aura :
- WV_ V' —V dn MM'
- dV dV dr
- -j- peut se mettre sous la forme • 7— j- . ^ n d r d n
- p.290 - vue 280/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 291
- Or
- d’où
- dV = _ p. dr ~ rs
- ~ — cos u. M' M = — cos u, M M' du ” r
- cos u. M M’
- rfft. r*
- p> est la force agissant au point M suivant la
- direction M ;a. Sa projection sur la direction M M est
- ---—r cos u. M M'
- r-
- cernent infiniment petit du point x, y, %, de la surface
- fl' Tÿ ^.composan,eSdc.af„rcc)a»,BSme
- point, sont proportionnelles aux cosinus des angles de la direction de cette force avec les axes.
- L’équation précédente exprime donc que la force en un point d’une surface de niveau est perpendiculaire à tout déplacement, infiniment petit, sur la surface et, par suite, à la surface elle-même.
- | 5. Equation de Laplace. — Laplace a montré que la somme des dérivées secondes de la fonction V était nulle.
- Le théorème étant démontré pour une masse j1., il est facile de le généraliser.
- Si la masse attirante se compose d’un nombre quelconque de points ;a, ;a4 ;a2, on obtient le potentiel au point M en faisant la somme des potentiels partiels :
- V = £ + M + ....
- r ;-j r»
- d2V d2V , d-’V dïi + dfi + JE =0
- C’est là une simple identité.
- En effet, V est une somme de termes de la
- forme fi- Il suffit donc d’en considérer un, et
- comme y. est constant, il suffit d’étudier le terme :
- Lorsque la masse attirante est continue, on fera l’intégration des quotients des masses élémentaires par leur distance au point considéré.
- 7 ou, (>•*)
- On sait d’ailleurs que
- S 4. Surfaces de niveau. — Etant données des masses quelconques distribuées d’une manière quelconque dans l’espace; le potentiel en chaque point V, sera une fonction des coordonnées de ce point :
- V = ? {x y ;)
- d’où
- r2 — (.v — y)3 + (y — |V + (z — y;2
- , dV
- dx = -(W) M*-«)
- d2V _.i
- dx* = 3 ^ ' (x ~
- Si nous considérons tous les points de l’espace qui ont même potentiel, V sera constant, et l’équation précédente déterminera une surface renfermant tous ces points. C’est une surface de niveau.
- V étant constant, la différentielle totale du second membre est nulle pour des accroissements dx, dy, d\, correspondants à un déplacement infiniment petit sur la surface ; donc
- dV
- dx
- dx H-
- dV
- dy
- . , dV .
- dy +
- O
- dx, dy, d{, sont proportionnels aux cosinus des angles que fait, avec les trois axes, un dépla-
- et finalement d2V d2V rf2V
- d.v2 + df + te = 3(R2) 5 -a)i + m~p)2 + (-—y)2]
- — 3(Ra)-*=o
- § 6. Equation de Poisson. — Poisson a remarqué le premier, que l’équation de Laplace ne s’appliquait plus lorsque le point, dont on considérait le potentiel, faisait partie des masses attirantes. Il s’introduit alors dans l’expression du potentiel un terme infini, car pour le,point lui-même, r devient nul.
- Pour déterminer le potentiel dans ce cas, concevons une sphère renfermant le point, et ayant
- p.291 - vue 281/624
-
-
-
- 292
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des dimensions suffisamment petites, pour qu’on puisse considérer sa densité électrique p comme uniforme.
- Le potentiel V au point considéré se décompose alors en deux :
- V = Vi + V,
- La masse électrique répartie sur cette petite surface sera :
- ____2 R
- du> M p* p— p
- et son potentiel au point M :
- V4 est le potentiel dû à tous les points extérieurs à la petite sphère, et V2 le potentiel dû à la sphère elle-même.
- Nous sommes ainsi amenés à étudier : l’action d’une sphère elec-trise’e homogène sur un point intérieur.
- L'équation de Lapla-ce est exacte pour le terme VlT mais nous allons voir qu’elle ne l’est plus pour le terme V2.
- A. Couche sphérique. — Considérons d’abord le cas d’une couche sphérique infiniment mince de rayon R.
- Le potentiel d'un point intérieur peut s’obtenir immédiatement, en se rappelant, qu’à l’intérieur d’une couche électrique, la force est nulle et par suite que le potentiel est constant.
- Il suffit donc de chercher le potentiel du centre.
- En désignant par p la densité superficielle, la masse de la couche électrique sera, 47rR2p V et le potentiel au centre sera :
- Nous allons encore en donner une démonstration directe.
- Cherchons le potentiel en un point quelconque
- Fin, 4
- M, et considérons un cône, d’ouverture infiniment petite, dot, ayant son sommet en M (tig- 4)-
- Il découpera en P, une surface :
- 2 R PQ
- représente le cosinus de l’angle sous lequel
- le cône coupe la sphèret
- On aurait de même pour le potentiel de la petite masse en Q :
- dut MQ^
- P
- La somme de ces deux potentiels élémentaires est :
- 2 R
- dut (MP -|- MQ) pQ p = 2Rp dut
- En faisant la somme de tous les cônes autour du point M, on a :
- et
- J dut = 2 iï V = 4 n R p
- Pour déterminer le potentiel d’un point exté-
- F1G. 5
- rieur M', on considère (fig. 5) le point intérieur conjugué tel que :
- OM — OM' = R-
- Pour un point quelconque P de la sphère, les triangles OMP et OM'P sont semblables et donnent :
- M P _ _R_ _ R ÎVÎ'P “ OM' “ r
- Le rapport des distances d’un point quelconque
- p.292 - vue 282/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 293
- de la sphère aux deux points M et M' étant constant, il en résulte qu’il existe un rapport déterminé entre le potentiel de la couche sphérique en M' et le potentiel de la même couche en M.
- Ces deux potentiels sont :
- petite sphère ^ ir3 p, agissant à la distance r\ d’où le potentiel :
- v___' C- ~s v - C9-ds
- J MP * J Mï'
- d’où
- V, _ MT _ R VT — NPP — "r
- et
- V, = 47vRp
- R = 47c R2 p r r
- Remarquons que 4irR2p représente la masse de la couche, et que R est la distance du point M’ au centre de la sphère. On voit donc qu’une couche sphérique homogène agit sur un point extérieur, comme si toute la masse était concentrée au centre.
- B. Sphère homogène. — Cherchons le potentiel en un point intérieur P, situé à une distance r du centre (fig. 6). La surface sphérique, passant par ce point, partage la sphère donnée, en deux parties que nous considérerons séparément, et nous diviserons chacune d’elles en couches sphériques de rayon x et d’épaisseur d x.
- Une couche de la partie extérieure, agit sur le point P comme sur son centre. Elle produit un potentiel :
- FIG. 6
- Le potentiel total de la sphère R, au point r sera :
- ,, R2 -— r- 4 _. 2
- Vo = 4 up —----[- ^ ir! p = 2tc p R2 — jnr- p
- Ce potentiel ne dépend de r que par le second terme.
- La composante de la force suivant l’axe des x est :
- dV 4 dicta: ~ 3""9dx
- et comme on a :
- + y’1 + ** = i-s
- ainsi que : xdx — r d r
- il vient : dV 4 = —~TCXO dx 5 r
- d’où : d*-V _ 4 dx3 ~ 3 /
- et finalement :
- d*V d*V , d*V
- dx-
- Telle est l’équation de Poisson.
- § 7. Surface attirante quelconque sans épaisseur. — Dans le cas d’une surface attirante sans
- 471.x-2 dx p x
- 4 71 x dx p
- La sphère creuse extérieure toute entière donnera donc :
- rR
- np f xdx—
- 47tp
- R2-
- Une couche de la partie intérieure, peut être considérée comme concentrée au centre. On peut donc concevoir qu’elles soient toutes réunies au centre, et l’on aura alors la masse entière, de la
- I'IG. 7
- épaisseur, il y a deux fonctions différentes pour les points extérieurs et pour les points intérieurs. La fonction change brusquement de nature en
- p.293 - vue 283/624
-
-
-
- 294
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- passant par la surface; mais elle ne change pas brusquement de valeur numérique.
- Prenons, par exemple, le cas d’une sphère. A l’intérieur le potentiel est constant, à l’extérieur il varie en raison inverse de la distance. Si nous portons les distances en abscisses à partir du centre, et les potentiels en ordonnées, la courbe repré-tant la fonction sera d’abord une parallèle à l’axe des x, puis, au moment où le point sortira de la sphère, la courbe deviendra une hyperbole équi-latère (fig. 7).
- Examinons la variation de l’effort au passage de la surface (fig. 8). Le point extérieur P, passant au point intérieur infiniment voisin P', sa distance aux différents points de la surface ne varie que par rapport à la portion de surface infiniment voisine. C’est donc cette petite surface seule, qui produira
- la variation d’action au moment du passage. Remarquons d’ailleurs, que cette variation est double de l’action de la petite surface. En effet l'action totale, sur le point intérieur P‘, étant fig s nulle, l’action de la
- surface élémentaire est égale, et directement opposée, à celle de tout le reste de la surface. En passant de P' en P, l’action de la grande surface ne change pas, mais celle de la petite surface change de signe. L’action totale, en P, est donc double de celle de la surface élémentaire, et comme elle est nulle en P', la variation de P en P', est bien double de l’action de la petite surface.
- Calculons cette action.
- Concevons un petit cône PK (fig. 9), d’ouverture du, ayant son sommet en P. Il découpera -dans 1$ surface, une couche :
- P -*?, PK2
- r COS l
- L’action de cette couche sur le point P est :
- , âi i)
- ...... p -------------.
- r cos i
- xet sa composante, suivant la droite P N normale à la couche, sera :
- p d <0
- L’action totale de la petite surface sur le point P est la somme des prfw, et comme le point est '
- infiniment voisin, l’angle du cône que détermine la petite surface est 2 tï.
- L’action de cette petite surface est donc 2 7tp.
- En doublant, on a pour l’action totale de toute la surface 4 7t p. C’est aussi la
- variation d’action au passage de la surface donnée.
- FIG. 9
- LEÇON II
- Sommaire : 8. Identité de quelques formules de la théorie mathématique de la chaleur et de celle de l’électricité. Le flux de chaleur en chaque point d’une surface isotherme est normal à la surface. — 9. Analogie <iu potentiel et de la température. — 10. Théorème I. Si dans un milieu en équilibre, soumis à des forces attractives, on considère une surface fermée, ne renfermant pas de masses attirantes, la somme des éléments de surface multipliés par la composante de l’attraction est nulle. — 11. Théorème II. Le potentiel moyen de sphères concentriques, ne renfermant pas de masses électriques, est constant et égal au potentiel du centre. — 12. Théorème III. En remplaçant des masses électriques par une couche équivalente, répartie sur une surface de niveau, qui les renferme toutes, de telle sorte que le flux de force en chaque point ne varie pas, on ne modifie pas l’action sur les points extérieurs à la surface. —
- i3. Démonstration directe du Théorème I. Ç^r~d<x = o.
- J dn
- — 14. Corollaire. Dans une surface fermée renfermant des masses attirantes, la somme des produits des surfaces élémentaires par les composantes normales de la force, est égale au produit des masses enveloppées
- par^—4 — J “ —41^.— 1 5. Théorème de Gauss.
- Étant donnés deux systèmes de points attirants Mi, Ma, M3..., Mi*, mj, ?«2, wt3..., mPî si dans chacun des systèmes, on somme les produits de chaque masse par le potentiel, au point qu’elle occupe, des masses de l’autre système, on obtient deux sommes égales S m V = 2 M v. — 16. Démonstration directe du Théorème IL
- § 8. Identité de quelques formules de la théorie mathématique de Vélectricité et de celle de la chaleur.— On facilite beaucoup la conception du potentiel par une comparaison tirée de la théorie de la chaleur. En assimilant, en effet, le potentiel à la
- p.294 - vue 284/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 295
- température, on est conduit à des formules identiques pour représenter des phénomènes électriques et calorifiques. On peut même, en interprétant d’après ce principe des formules fournies par la théorie de la chaleur, prévoir certaines propriétés électriques, et inversement.
- Considérons un corps solide en équilibre de température. Il n’est pas nécessaire que tous les points, soient à la même température, mais bien que la température en chaque point reste constante. Il faut donc qu’un certain régime se soit établi, et il y aura alors un échange continu de chaleur entre les différentes parties du corps.
- L’étude de ce phénomène est le point de départ de la théorie mathématique de la chaleur due à Eourier.
- Pour qu’un pareil équilibre puisse se maintenir, il faut nécessairement que des sources per-
- FIG ÎO
- manentes de chaleur réparent à chaque instant les pertes qui se produisent. S’il en était autrement, ‘le seul état d’équilibre possible serait atteint, lorsqu’une température uniforme se trouverait répartie en tous les points.
- Considérons un élément de surface dx dy perpendiculaire à l’axe des La quantité de chaleur qui le traverse, est la somme des chaleurs élémentaires, partant des molécules situées en]dessous de la surface, pour aboutir à celles qui se trouvent au-dessus.
- Soient ;jq et j/./ deux molécules ainsi placées de part et d’autre de la petite surface; dx, dy, d\, les différences de leurs coordonnées (fig. 10).
- Le transport s’effectuant par échange de molécule à molécule, ne peut dépendre que de la différence de température des molécules, et lui est évidemment proportionnel. La température, en chaque point, est fonction de ses coordonnées. La variation de température en passant de la molécule h \j.'{ sera :
- dV ci X
- . , dV . ,
- Jx + ^dy +
- dV d z
- dz
- Soit >La la molécule symétrique de ;xi par rapport à l’élément de surface, et 1*2 la symétrique de ;/1. En passant de a2 à ;/3, la variation sera :
- dV . dV , , dV .
- j— dx — -- dy -f- d ;
- d y
- d x
- dz
- La somme des deux expressions précédentes
- est
- 2dV d z
- dz
- On pourra grouper ainsi toutes les molécules deux à deux. Les quantités élémentaires de cha-
- FIG M
- taie traversant l’élément de surface considéré le sera également. Elle est, d’ailleurs, proportionnelle au nombre des molécules, c’est-à-dire à l’aire t» de l’élément.
- La quantité de chaleur qui traverse l’élément de surface w pendant l’unité de temps, est donc représentée par
- R est un coefficient qui dépend du milieu, et le signe (—) provient de ce que la température va en décroissant dans le sens du flux.
- Dans un milieu en équilibre, il y aura une série de surfaces isothermes et un flux continu de chaleur, se dirigeant, des surfaces à température é’evée, vers celles dont la température est plus basse.
- Le fiux de chaleur est normal en chaque point à la surface isotherme qui passe par ce point. En
- p.295 - vue 285/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 296
- effet, considérons un élément de surface faisant
- partie d’une surface de niveau ;
- dV
- dx
- dV
- et -j- sont dy
- nuis, et la quantité de chaleur, (—• <») qui
- s’échappe normalement à la surface, représente le flux de chaleur tout entier.
- Si nous considérons une direction oblique P P* nous aurons (fig. 11)
- dV d >ï
- dV
- — —J— COS I
- dn
- et
- R dV
- ~R wtjp~
- R
- dV
- £<) -3—• cos 1 dn
- On peut donc composer les flux de chaleur comme des forces.
- § 9. Analogie du potentiel et de la température.
- Si la source de chaleur se réduit à un point, dont la température est supposée invariable, et qui émet des quantités indéfinies de chaleur, les surfaces isothermes seront évidemment des sphères concentriques.
- Proposons-nous de chercher la loi de la répartition de la température dans ce cas. Soit V la température de la sphère de rayon Pour que l’équilibre se maintienne, il faut évidemment que le flux de chaleur soitconstant sur tout son parcours, et indépendant de $ ; car pour qu’il n’y ait pas accumulation de chaleur, et par suite élévation de température en un point, il. faut, une fois le régime établi, que chaque sphère transmette à la suivante toute la chaleur qu’elle reçoit de la précédente; il faut donc que;
- ' C étant une constante; d’où
- dV_________c___
- d z 4 iz R za
- —tv est proportionnel à l’intensité de la source. 411K
- On voit donc que l’expression de la température, en fonction de la distance, lorsque le régime est
- établi, est de meme forme que celle du potentie en un point.
- Cela étant vrai dans le cas d’une source unique, se trouve également démontré pour un nombre quelconque de points calorifiques |jq <j.3....
- En effet, la température V en chaque point sera
- la somme de celles Vi, V2, V3......, qui seraient
- dues à chacune des sources fonctionnant isolément.
- Or les températures Vj = —, V3 = —............,
- T« Ta
- assurant l’équilibre pour chacune des sources isolément, la température
- V=üi + £s .rt ~ zt
- l’assurera encore quand elles agiront simultanément, le résultat de la superposition d’équilibres différents étant lui-même un état d’équilibre.
- Il y a donc identité mathémathique entre le potentiel et la température.
- Si on établit un théorème relatif à un phénomène calorifique, on pourra, en interprétant convenablement les symboles, énoncer un théorème correspondant en électricité.
- Nous allons en donner quelques exemples.
- § 10. Théorème I. Si dans un corps en équilibre de température, on imagine une surface fermée ne renfermant pas de source de chaleur, la quantité de chaleur, qui entre dans cette surface, est égale d celle qui en sort.
- En convenant de considérer la chaleur qui sort comme une chaleur entrante négative, on pourra énoncer ce fait évident, en disant, que la quantité totale de chaleur qui entre dans la surface est nulle.
- L’équation qui représente mathématiquement ce théorème est la suivante
- Si dans cette équation, on suppose que V représente un potentiel au lieu d’une température, on est amené à énoncer le théorème suivant : Si dans un milieu en équilibre, soumis à des forces attractives ou répulsives, ou considère une surface fermée ne renfermant pas de masses atti-
- p.296 - vue 286/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 297
- rantes, la somme des éléments de surface, multipliés par la composante normale correspondante de l'attraction, est nulle.
- § 11. Théorème II.— La température moyenne des sphères concentriques prises dans un corps chaud, qui ne renferme pas de source de chaleur, est constante.
- La surface étant une sphère, l’équation précédente devient
- /
- dV d R
- du =
- o
- où R représente le rayon de la sphère. On peut encore écrire :
- ou
- (0
- 1 rdV; _
- dRd>J °
- La température moyenne est par définition :
- / V du 4 7t R2
- ou
- (2)
- La surface de la sphère étant proportionnelle , d <1
- au carre du rayon, le terme ^ est constant en
- passant d’une sphère à l’autre; par suite, le premier membre de l’équation (1) est toujours la dérivée de la fonction (2). La dérivée éiant nulle, la fonction qui représente la température moyenne est constante, quel que soit le rayon de la sphère. Ce sera donc la température du centre.
- On en déduit par analogie que :
- Le potentiel moyen de sphères concentriques, ne renfermant pas de masses électriques, est constant, et égal au potentiel du centre.
- § 12. Théorème III. Dans un corps en équilibré de température, contenant des sources de chaleur, on peut remplacer ces sources par une surface isotherme fermée qui les renferme toutes, sans modifier l'action sur les points extérieurs à la surface.
- Les sources sont en effet sans action directe sur le phénomène; on peut les supprimer par la pensée, sans modifier les flux de chaleur qui émanent de la surface considérée, en supposant que ces flux prennent naissance sur la surface elle-même.
- Soit du un élément de la surface isotherme, le flux de chaleur qui la traverse est :
- La température d’un point dans l’espace est ;
- Ç d V d*7 J d n‘ r
- r étant la distance du point à l’élément du. Cette température est évidemment la même, que les flux de chaleur prennent naissance sur la surface elle-même, ou qu’ils partent de points intérieurs. D’où le théorème correspondant en électricité :
- En remplaçant des masses électriques par une couche équivalente répartie sur une surface de niveau, qui les renferme toutes, de manière que le flux de force en chaque point ne varie pas, on ne modifie pas l’action sur les points extérieurs à la surface.
- Nous avons montré que les propriétés calorifiques connues permettaient, pour ainsi dire, de deviner certaiues propriétés électriques, et nous rencontrerons encore d’autres analogies entre les deux théories. Il ne faudrait toutefois pas conclure de là à une identité physique entre les deux phénomènes, ni même attribuer une rigueur excessive au genre de démonstration dont nous venons de donner des exemples. Il sera toujours préférable de compléter l’interprétation électrique de la formule calorifique par une démonstration directe; c’est ce que nous allons faire pour les théorèmes précédents.
- § i3. Démonstration directe du théorème I. Dans une surface ne renfermant aucune masse attirante, la somme des produits, des surfaces élémentaires par les composantes normales de l.i force, est nulle.
- Nous voulons démontrer que l’on a
- Il suffira évidemment de le faire dans le cas où
- p.297 - vue 287/624
-
-
-
- 298
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les masses agissantes se réduisent à un point; car chaque point séparément, donnant lieu à un
- terme tel que f ^ dn, si chacun de ces termes
- est nul, la somme le sera aussi.
- Soit S la surface, et y la masse donnée. Imaginons un cône d’ouverture très petite ayant son sommet au point y (fig. 12). Il découpera
- FIG. I 2
- dans la surface en P et Q des surfaces élémentaires de et de'.
- Le potentiel au point P sera V = ~.
- R étant la distance y P. Il en résulte que
- d’où
- En grandeur absolue
- cos i d a cos i' d a'
- R-i
- d’ailleurs les deux cosinus sont évidemment de signes contraires p. c. la somme
- dV d n
- , , dV
- U (T + -J-fl 1
- d n
- = o
- En considérant l'ensemble de tous les cônes élémentaires menés par le point a, on a pour toute la surface
- /
- dV A d~nd'
- O
- § 14. Conohi. AIRE. Dans une surface fermée renfermant des masses attirantes, la somme des produits, des surfaces élémentaires par les composantes normales de la force, est égale au produit des masses enveloppées par{— 4 -).
- Si le point y. est intérieur, cos i et cos ï ne sont plus de signe contraire, mais bien de même signe. Chaque cône élémentaire donnera un terme tel que
- COS i dry
- — 2 y.-----— = — 2 y fl (i>
- d V dn
- d
- 17
- v.d
- 1
- R
- d n
- d n
- et comme
- En désignant par dio l’angle solide sous lequel les surfaces dn et dn sont vues du point y.
- On a donc
- d R___________________i_dR_ _JL
- dn ~ R * dn ~~ R- 1
- i étant l’angle de y P avec la normale PP'; on aura :
- dV cos i ,
- — a — -j^r- d n
- JTidlT= -2Vjdw
- En considérant l’ensemble de tous les cônes autour du point y,
- J" d (.) = 2 7C
- et finalement
- On ourait de même en Q :
- — 47CJJ.
- d Y dn
- d n' —
- u. cos i' , ,
- --Wï~d<7
- _ cos idn , ,
- Or —— est l angle solide sous lequel on voit
- du point y, la petite surface dn.
- § i5. Théorème de Gauss. •—Pour démontrer directement le théorème II, nous établirons le lemme suivant dû à Gauss :
- Étant donnés deux systèmes' de points attirants Mg M3, M3....., Mp, m\, ma, me, si dans cha-
- cun des systèmes, on somme les produits de chaque
- p.298 - vue 288/624
-
-
-
- 299
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- masse par le potentiel, au point qu’elle occupe, des masses de l’autre système, on obtient deux sommes égales.
- Désignons par v le potentiel en un point M du premier système, dû à une masse m du second, par V le potentiel au point m du second système, dû à la masse M du premier ; je dis que
- 2 m V = S M v
- C’est une simple identité. Soit en effet r la distance des deux masses M et m appartenant à deux systèmes différents, on aura :
- m M
- v = — V = — r r
- d’où
- A chaque terme Mv de l’une des sommes, correspond un terme mV de l’autre somme qui lui est égal. Les deux sommes sont donc elles-mêmes égales. Le théorème serait encore vrai si les deux systèmes de masses occupaient la même position dans l’espace, en prenant les potentiels par rapport à un point quelconque de l’espace.
- § 16. Démonstration directe du théorème II.— Dans un champ électrique quelconque, le potentiel moyen d’une surface sphérique est le potentiel du centre de la sphère.
- Considérons une masse extérieure quelconque agissant sur une sphère de rayon R.
- Soit V le potentiel en un point dv de la sphère, le potentiel moyen V„ de la couche sera :
- / Vdl7
- 411 R2
- Soit r la distance d’un élément dm de la masse extérieure à la surface élémentaire du de la sphère. Le potentiel de la sphère au point dm est :
- 411 R*
- —-P
- Le théorème de Gauss donne :
- Cxr j /•4’cR2 ,
- /V P d <7=/—— P dm
- d’où
- y \du = 4n R2/
- Le potentiel moyen :
- V = J__________ (ÎJH
- 47c R1 2 d r
- ''dm
- est le potentiel de la masse extérieure au centre de la sphère.
- Le potentiel moyen d’une surface sphérique étant le potentiel du centre, toutes les sphères concentriques ont même potentiel moyen, qui est celui du centre commun.
- S. D.
- (A suivre)
- LES GRAPHOPHONES
- L’étude des appareils phonographiques, presque délaissée depuis la découverte d’Edison (’), vient de prendre un nouvel essor, en même temps que les rechercher de radiophonie (2), sous l’impulsion de M. Grahafn Bell, l’inventeur du téléphone et du photophone (3).
- Les dernières découvertes de M. Bell, que nos lecteurs connaissent déjà (’), viennent d’être mises en exploitation par une Compagnie américaine, la Vol ta Graphophone C°, en même temps que des perfectionnements très intéressants du phonographe d’Edison, que nous croyons utile de faire connaître, bien que l’on ne puisse pas encore se former une idée bien nette de leur valeur pratique.
- (1) La Lumière Électrique, vol. I, p. i36. Phonographes French, vol. XII, p. 465. De Combcttes, vol. XXI, p. 307.
- (2) La Lumière Électrique, vol. III, p. 352, 369; IV, p. 36. Mercadier, vol. III, p. 8, 37, 5i, 238, 268, 276, 291, 333, 356, 408; IV, p. 7b, 276, 347; V, p. 19, io5, 117. Tyndall, vol. VII, p. 189. Preeçe, vol. III, p. 297, et Annales de Chimie et de Physique, octobre 1881.
- (3) Photophones Bell, La Lumière Électrique, vol. II, p. 377, 417, 437, 464. Journal of Franklin Institute, octobre 1880, juin 1881. Blych, La Lumière Électrique. vol. III, p. 237; Jamieson, vol. III, p, 46; S. P. Thompson, vol. IV, p. 63; Kalischcr, vol IV, p. 415. Généralités, Engineering, avril 1881. La Lumière Électrique, 5 décembre 1881.
- (*) La Lumière Électrique, 3 juillet 1886.
- p.299 - vue 289/624
-
-
-
- 3oo
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Dans l’appareil représenté par les figures i, 2 et 3, le disque métallique E, qui porte le papier phonographique, reçoit un mouvement de rotation autour de son axe, par le galet de friction G, en même temps qu’une translation sur la glis-
- sière B' par la vis V, de sorte que chacun de ses points passe successivement, et toujours avec la même vitesse linéaire, au droit de la roue G et du marqueur H, en décrivant une spirale.
- On obtient le même résultat en disposant l’axe
- FIG. I, 2 ET 3 — GRAPHOPHONE A PLATEAU, ÉLÉVATION, PLAN ET VUE PAR BOUT. — FIG. 4. — GRAPHOPHONE A PLATEAU OSS1LI.ANT. — HG. 5 ET 6. — DÉTAIL DE LA POINTE DU MARQUEUR. — FIG. 7, 8 F.T Q. — DETAILS DU MARQUEUR. — FIG. 10. •— MARQUEUR ÉLECTROMAGNÉTIQUE. — FIG. II A 14. — RÉCEPTEURS.
- du plateau E (fig. 4) au bout d’un levier L, qui reçoit, du train Y V', V", un mouvement d’oscillation autour de l’axe B proportionnel à la rota-tation du plateau.
- Le papier phonographique, de 2 1/2 m. m. d’épaisseur, est recouvert d’une couche de 1 millimètre formée d’un mélange de une partie de cire blanche pour deux parties de p» raffine, en poids, filtré au coton, coulé sur le papier, puis égalisé au tour.
- La pointe du marqueur, taillée, comme l’indiquent les figures 5 et 6, dans une aiguille d’un millimètre de diamètre, est mise en vibration par une membrane emprisonnée (fg. 7) dans un tambour en caoutchouc H librement articulé au porte-voix I et appuyée sur le papier phonographique avec une pression réglée par un petit contrepoids. La forme de la pointe est telle qu’elle découpe dans la cire un sillon très net, dont les ondulations parasitaires sont ensuite
- p.300 - vue 290/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3o i
- atténuées en soumettant le papier phonographique à une douce chaleur, juste suffisante pour en adoucir les dépressions sans en dénaturer les rapports, et dont les parois sont inclinées de façon à bien guider la pointe du récepteur, et à produire des articulations plus distinctes que les dépressions du phonographe d’Edison. La pointe du marqueur peut être, comme l’indique les figures 4
- et 9, appuyée sur sa membrane par un petit ressort r. On peut ainsi, comme l’indique la figure 10, actionner le marqueur, comme la membrane d’un téléphone, par un électro-aimant EM intercalé dans un circuit téléphonique.
- La pointe du récepteur est, comme l’indiquent les figures 11 à 14, maintenue entre deux membranes de caoutchouc K dont les vibrations re-
- F1G. l5 ET l6. — GRAPHOPHONE A BANDES, ÉLÉVATION, COUPE ET PLAN. — FIG. 17. — GRAPHOPHONE A CYLINDRE, COUPES TRANSVERSALES PAR LE MÉCANISME DE ROTATION DE LA VIS V ET PAR LE MARQUEUR
- produisent la parole phonographiée, lorsqu’on laisse la pointe suivre librement les sillons du papier.
- Dans la disposition indiquée par les figures i 5 et 16, le disque de papier phonographique est remplacé par une bande R, entraînée devant le marqueur H par la gorge de la poulie S, et se déroulant toujours tendue, de T en U. La poulie S reçoit son mouvement des disques de friction Q et G.
- L’appareil représenté par les figures 17 et 18 se distingue par un grand nombre de détails ingénieux.
- Le papier phonographique est enroulé sur un cylindre E qui reçoit un mouvement de rotation directement de la manivelle, en même temps que le marqueur H se déplace devant lui suivant une génératrice sous l’action de la vis V, tournée par le train : es galets de friction G, G’, Ga, le galet G' pouvant être dégagé des deux autres en appuyant sur la barre g. L’abaissement de la barre g ap-
- p.301 - vue 291/624
-
-
-
- 302
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- puie en'même temps, par le jeu des leviers /, /', le galet G2 sur G, de sorte que le mouvement de
- GRAPHOPHONE A CYLINDRE, COUPES TRANSVERSALES
- PAR LE MÉCANISME DE ROTATION DE LA VIS V ET PAR LE MARQUEUR
- la vis V est renversé par le train accélérateur G, Gj, G,, G, G2.
- L’un des paliers du cylindre est spériquc(fig. 21),
- FIG. 19. — GRAPHOPHONE A CYLINDRE, COUPE PAR LE RÉCEPTEUR
- de sorte qu’il , suffit de presser le bouton e de s l’autre palier (fig. 20) pour lâcher son chapeau et permettre au cylindre E de basculer dans la position indiquée en pointillés, sous l’impulsion du ressort <?'.
- Le diaphragme du marqueur H (fig. 18, 22 et 23) est en mica, de 0,2 m. m. environ d’épaisseur; la pénétration de sa pointe est réglée par la vis A', qui en écarte plus ou moins la glissière A, par
- FIG. 2Q ET 2 1. — GRAPHOPHONE A CYLINDRE, DÉTAILS DES PALIERS DU CYLINDRE E
- laquelle le marqueur porte sur le cylindre E. L’ensemble du marqueur est mobile autour de la vis V par son faux écrou v', très large et pourvu d’une garde v qui permet de l’assujettir sur la vis V (fig. 22), ou de l’en débrayer à volonté (fig. 18).
- La pointe du récepteur est soudée comme une
- p.302 - vue 292/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 3o3
- t
- ête de marteau (fig. 24) à une lame d’acier très mince (0,2 m. m. d’épaisseur) articulée à un petit ressort t, appuyé sur un morceau de liège au centre d’une membrane en caoutchouc durci de 0,2 m. m. d’épaisseur (fig. 25 et 26). La partie
- FIG. 22 ET 23. — GRAPHOPHONE A CYLINDRE, DÉTAIL DU MARQUEUR
- supérieure du ressort f, sur laquelle appuie l’arrière de la pointe, forme une sorte de languette dont les vibrations propres, extrêmement rapides, interfèrent avec les petites vibrations parasitaires du grattement de la pointe et les amortissent en augmentant la netteté des articulations. La tige du récepteur, creuse, en caoutchouc durci et très légère, se pose sur la vis V par un écrou v" et
- s’appuie par g sur la barre g (fig. 19), de sorte qu’elle bascule d'elle-même autour de V', et dégage le récepteur du cylindre, dès que l’on abaisse la barre g. On opère aussi ce dégagement en poussant la palette4>.
- La brosse b sert à nettoyer les sillons du cylindre E avant qu’ils 11e se présentent au récepteur.
- Les sons émis par le récepteur sont transmis par sa tige et les tuyaux t,, t,, t3 aux tubes t,„ 19)» disposés de chaque côté de l’appareil, et auxquels on adapte les cornets acoustiques.
- Dans la variante du récepteur, représentée par la figure 27, l’aiguille est pressée par deux épau-lements entre le ressort r et la membrane. Cette construction très simple présente les mêmes avantages que celle de la figure 24, avec la supériorité de n’avoir à déplacer que des masses extrêmement légères.
- Le jeu de la barre g permet, comme nous l’avons vu, de répéter autant qu’on le veut sans arrêter le mouvement de la manivelle.
- Le mécanisme représenté par les fig. 28 et 29 a pour objet de reproduire sur métal, sur un disque de fer par exemple, le tracé phonographique découpé dans ia plaque de cire de l’appareil représenté par les figures 1 à 4.
- On commence, à cet effet, par traiter la plaque de cire du phonographe, convenablement plom-baginée, dans un bain galvanoplastique, de façon à en obtenir la contre-partie en un cuivre que l’on colle au plâtre sur la face gauche du disque |D. Le disque D', calé sur le même arbre que D, sa face droité taillée en spirales correspondantes à celles du galvano de D (fig. 3o), de sorte qu’il suffit de tourner la manivelle M pour que le burin b. repoussé par la pointe mousse p et ramené par le ressort r, vienne reproduire sur les spirales du disque en fer D' la contre-partie du galvano D, c’est-à-dire graver le tracé phonographique même sur le disque D’, dont il parcourt toute la surface au moyen du mécanisme de vis et glissière VB, semblable à celui du graphophone.
- La vis de serrage v sert à déterminer l’écartement des pointes b.p et la pénétration du burin b
- Le disque D' une fois phonogravé, il suffit de le faire tourner entre les branches d’un aimant A (fig. 3i), portant à l’un de ses pôles une bobine B ayant pouv noyau une aiguille a qui affleure Sans la toucher la face taillée du disque,
- p.303 - vue 293/624
-
-
-
- 3 04
- * Vg V ' TN. • '.y-
- LA LilMIÈR®: ÉLECTRIQUE
- pour reproduire au téléphone T les paroles inscrites en D\
- Dans une autre variante de cette disposition très ingénieuse (fig. 32 et 33), l’aiguille a fait directement vibrer la membrane m sous l’influence
- des attractions variables qu’elle éprouve des aimants A, groupés autour de sa pointe sur un cône d’ébonite C, affleurant le disque D', dont a décrit les spirales au moyen du mécanisme MBV (fig. 34).
- /j
- P
- D’
- FÎG. 24 A 26. — DÉTAIL DU RÉCEPTEUR A MARTEAU. — FIG. 27. — RECEPTEUR A T.AME. — FIG. 28 ET 29. — REPRODUCTION PHONOGRAPHIQUE, VUE PAR BOUT ET PLAN. — FIG. 30. — DÉTAIL DES TRACÉS RECIPROQUES D ET L)’. •— FIG. 3l. «— GRÀPHOPHONE ÉLECTROMAGNÉTIQUE A DISQUE. — FIG. 32 ET j3. — GRAPHOPHONE MAGNÉTIQUE DIRECT, DETAIL DU RÉCEPTEUR '
- La figure 35 indique suffisamment comment on peut appliquer cette nouvelle méthode de phonographie électromagnétique aux tracés sur un cylindre E.
- Nos lecteurs connaissent déjà le principe des ^phonographes à jet ou rhéotomes, récemment développé par M. Bell (*) : la figure 36 en représente
- une application ingénieuse à la lecture des cartes phonographiées. Le tracé phonographique sur cire E déroule sa spirale devant l’ouverture a d’un jet d’air comprimé, dont la continuité fait que les ondulations du disque E déterminent dans le tuyau t des variations de pression analogues à celles qu'y occasionnerait une membrane dont l’aiguille serait poussée contre le disque au lieu du jet a. Ces variations, transmises à la
- (!) La Lumière Électrique^ 3 juillet i886, p. 3$.
- p.304 - vue 294/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3o5
- membrane du téléphone T, lui font réciter le tracé phonographique E, avec une puissance
- FIG, 3^. — GRAPHOPHONE MAGNÉTIQUE DIRECT, ENSEMBLE DK l’appareil
- proportionnelle, entre certaines limites, à la pression du jet.
- Dans l’appareil figuré, cette pression est de
- FIG. 35. — GH AP HO P HO NE ÉLECTROMAGNÉTIQUE A CYLINDRE. — FIG. 36. — RHÉOTOME A DISQUE
- i5 millimètres d’eau; l’orifice du jet, de 0,7 millimètres de diamètre, est à 1/2 millimètre de E. L’orifice du jet est préservé par un tube dont l’orifice o, de 6 millimètres de diamètre, en mince paroi, se trouve un peu plus près du disque.
- Si l’on approche l’orifice du jet a jusqu’à 0,01 mètre du disque, on en perçoit faiblement les sons, même sans aucune pression d’air.
- On peut aussi recueillir les sons directement à l’oreille, par le tube £', même en éloignant l’orifice a du disque à une distance telle que l’on n’entende presque plus rien au téléphone.
- Gustave Richard
- RECHERCHES
- SUR L’ÉLECTROLYSE (*)
- Lois d’intensité
- Anomalies. — Certaines réactions électro-lyiiques ne paraissent pas suivre rigoureusement les lois de Faraday; on démontre que les anomalies qu’elles présentent, n’infirment en rien les lois générales énoncées précédemment et qu’elles proviennent le plus souvent d’erreurs d’observation.
- On arrive, en effet, à la suite d’une analyse plus approfondie du phénomène, à déterminer les causes de ces anomalies et à les faire entrer dans la règle générale.
- Lorsqu’un électrolyte est formé de la solution d’un sel neutre stable et bien défini, ne subissant aucune altération avec le temps ou sous l’influence de l’oxygène de l’air, et d’électrodes composées d’un métal identique à celui du sel et inaltérable, la réaction électrolytique est simple ; elle se réduit à un simple transport de métal de l’anode à la cathode. L’anode diminue, l'a cathode augmente de poids égaux et rigoureusement proportionnels à l’intensité de circulation et à la durée de l’expérience.
- Nous admettons, toutefois, qu’il est pris quelques précautions relatives à la concentration du bain et aux dimensions des électrodes qui doivent être calculées suivant ceitaines règles données par la pratique et variant avec l’intensité du courant.
- Nous citerons, comme exemples de réa:tions électrolytiques simples, celles qui prennent naissance par le passage du courant dans une solution
- (!) Voir La Lumière Electrique du 6 novembre 1886.
- p.305 - vue 295/624
-
-
-
- 3o6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de sulfate de cuivre ou de nitrate d’argent. Ces sels sont employés de préférence lorsqu’on applique à l’étalonnage des galvanomètres, la méthode voltamétrique par les pesées.
- Si, par hypothèse, la solution d’un de ces sels est traversée par un courant dans un sens déterminé, pendant un temps donné et, ensuite, dans un sens contraire pendant le même temps, les deux électrodes (cuivre ou argent) présenteront après ces deux opérations, le même poids qu’avant et la composition de l’électrolyte n’ayant subi aucune variation, l’appareil voltamétrique se trouvera exactement dans les mêmes conditions.
- L'intensité du courant étant maintenue constante, pendant toute la durée de l’électrolyso, on voit que, d’après l’expérience même, celle-ci se réduit à un simple transport et qu’elle suit rigoureusement les lois de Faraday.
- Mais il s’en faut de beaucoup que les choses se fassent, de cette façon ; toutefois les anomalies apparentes qui se présentent dans la plupart des cas, ne sont pas du même ordre et proviennent de causes différentes.
- Nous passerons en revue les principales de ces causes qui peuvent être divisées en trois classes :
- l° Plurivalence des éléments électro positifs ;
- 2° Composition complexe ou variable de l’électrolyte ;
- 3° Réactions secondaires.
- i° Plurivalence des éléments electropositifs. — Lorsque, dans l’étude d’un phénomène électrolytique, on se propose de déterminer le nombre de coulombs qui traversent l’électrolyte dans un temps donné, on choisit, en général, comme terme de comparaison, plutôt les éléments électropositifs que les éléments électronégatifs.
- Ceux-ci sont formés le plus souvent d’un groupement d’atomes de (diverses natures et donnent naissance à des réactions secondaires qui compliquent la mesure, tandis que les éléments électropositifs sont composés de corps simples qui, suivant leur état, se dégagent ou se déposent sur la cathode ; ils ne se combinent que rarement avec celle-ci ou les autres éléments de l’électrolyte.
- Considérons le cas où se produit le dépôt d’un métal. Il arrive quelquefois que le poids P du métal déposé pour une intensité I et un temps 0, est bien proportionnel à ces deux quantités, ainsi
- qu’à son équivalent électrochimique g, suivant l’expression générale tirée des lois de Faraday
- (1) p=£ie
- mais qu’on ne puisse le calculer en valeur absolue qu’en affectant le terme e d’un coefficient K variant avec la constitution de l’électrolyte. La formule (i) devient
- (2) P = K g I fl
- Quelle est la valeur de ce coefficient pour chacun des métaux usuels et, pour un métal donné, reste-t-elle constante dans toutes les combinaisons où entre celui-ci ? Tel est le problème qu’on peut se poser.
- Si toutes les combinaisons chimiques se réduisaient à des composées binaires où chacun des constituants entrerait avec un équivalent, elles pourraient ête représentées par le symbole M A. La formule (i) s’appliquerait dès lors à tous les électrolytes, M représentant l’élément électropositif et A l’élément électronégatif.
- Mais ce cas ne se présente que rarement; les composés chimiques sont, en général, plus complexes et en particulier ceux qui s’électro-lysent facilement, comme le sulfate de cuivre, le nitrate d’argent, etc.
- Cependant, toute molécule composée électrolytique, qu’elle soit à fonction acide, basique, ou saline, peut être représentée par le symbole M"AL
- Les exposants n p indiquent le nombre des atomes qui composent les éléments électropositifs et électronégatifs, et lorsque l’un de ces éléments est formé d’un seul corps, le nombre d’équivalents avec lequel ce corps entre dans la combinaison.
- Dans ce cas, les exposants ne sont autre chose que le coefficient K de l’expression (2) relatif au corps choisi comme terme de comparaison dans le composé chimique actuel.
- En d’autres termes, dans ce cas particulier, les exposants n ou p indiquent à la fois la valence chimique et électrique du corps simple constituant seul un des éléments électriques de la molécule qui subit l’influence du courant.
- Nous indiquons quelques composés chimiques, en les représentant sous la forme adoptée en chimie et sous celle qui fixe l’action du courant.
- p.306 - vue 296/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3o 7
- VOttMÜLES Métaux Bivalents
- Chimiques Klcctrolytiques + — Première classe (M2 A)
- Acide sulfurique SOs, HO H (s oq Plomb Mercure or
- Sulfate de cuivre S O3 Cm O Cm » Cuivre Argent
- Nitrate d’argent Af 03, A g O Ag (Af 03)
- Protosulfate de mercure... S 0\ H g* O Hg2 SOI Deuxième classe (M2 O3)
- Chlorure d’argent c/,Agr Ag Cl Aluminium Fer Cobalt
- Sous-chlorure de mercure. Cl, Hg2 Hg2 Cl Chrome Nickel Manganèse
- Chlorure d’ammonium.... A.f H3, C/H (Aï H*) Cl Or
- Bichlorure d’étain........ SnCP S n CP
- Trichlorure d’antimoine.. SZ-C/3 S b CP Métal Trivalent (M3 A)
- On voit que l’hydrogène, les métaux, sont électropositifs, par rapport aux métalloïdes et aux groupements métalloïdiques. On remarque également que l’élément électropositif peut être un corps composé comme dans le chlorure d’ammonium. Certains corps ont une valeur qui dépend de la combinaison dont ils font partie, comme l’hydrogène, par exemple, qui est monovalent dans l’acide sulfurique, trivalent dans l’ammoniac, tétravalent dans le chlorure d’ammonium.
- Nous avons groupé dans le tableau qui suit, la plupart des métaux usuels avec la valeur qu’ils présentent le plus généralement ; on voit que celle-ci varie avec les combinaisons. C’est ainsi que dans certains composés le plomb est monovalent et combiné avec un élément électro-négatif A monovalent et, dans d’autres, bivalent avec un élément électronégatif de même valence A2.
- Valences des Métaux usuels
- Métaux Monovalents
- Première classe (M A)
- Potassium Magnésium Cadmium
- lodium Zine . Etain
- Ammonium Gallium Plomb
- Bargum Fer Cuivre
- Strontium Nickel Mercure
- Calcium Cobalt Argent
- Lithium Manganèse Platine
- Hydrogène
- Deuxième classe (M A2)
- Etain Plomb Hydrogène
- Manganèse Platine
- Troisième classe (M A3) Antimoine
- Hydrogène
- En résumé, lorsqu’il s’agit de mesurer les coulombs qui traversent un électrolyte dans un temps donné, il importe de choisir comme ternie de comparaison un corps simple, résultant de la ségrégation chimique considérée, qui ne se combine pas avec un autre corps à l’état naissant et de bien connaître la formule chimique du corps décomposé.
- Le nombre d’équivalents du corps mis en liberté, donnera sa valence électrique et par suite le produit (K s) ; connaissant son poids P, le produit (I 0), c’est-à-dire le nombre de coulombs, cherché sera calculé aisément, et les lois de Faraday pourront être appliquées rigoureusement.
- Composition complexe ou variable de l'élec« trolyte. — L’électrolyte est formé quelquefois d’une solution de plusieurs sels en proportions différentes. On sait qu’une combinaison chimique proprement dite, ne s’opère qu’en développant une quantité de chaleur, ou plus généralement une quantité d’énergie déterminée ; on en déduit qu’un courant électrique ne produira une décomposition que s’il peut fournir une quantité d’énergie variable avec la nature de l’électrolyte et égale à l’énergie de formation de celui-ci. Nous nous occuperons bientôt des lois relatives à la forcé électromotrice et aux travaux électrolytiques.
- Il est évident que, si le courant qui traverse un électrolyte contenant plusieurs sels fournit une quantité d’énergie correspondant à la ségrégation d’un seul de ces sels, les autres ne seront pas décomposés, mais pourront toutefois être traversés par le courant. Ils représenteront dès lors une dérivation analogue à celle qui résulterait d’un fil métallique très fin, relié aux deux électrodes*
- p.307 - vue 297/624
-
-
-
- 3o8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Admettons que l’électrode positive est formée d’un métal inattaquable ; la proportion du sel électrolysé ira en diminuant, sa résistance propre augmentera ; celles des autres sels non électro-lysés ne variant pas, l’intensité du courant dérivé augmentera et le dépôt du métal sur la cathode pour un temps donné ira en s’affaiblissant.
- On démontre par des expériences calorimétriques que la quantité totale d’énergie fournie à l’électrolyte parle courant est égale à une somme dont l’un des termes représente l’énergie de décomposition du corps électrolysé, l’autre la chaleur dépensée dans la dérivation suivant la loi de Joule. L’électrolyte n’est traversé que par une partie du courant et l’intensité partielle est rigoureusement proportionnelle au poids du métal déposé.
- Composition variable de V électrolyte. — Lorsque l’anode n’est pas formée du même métal que la base du sel et qu’elle est inattaquable, comme dans l’électrolyse du sulfate de cuivre par exemple, avec les électrodes en platine, le bain s’appauvrit en sel et s’enrichit en acide sulfurique avec le temps ; et si l’énergie fournie à l’électrolyte par le courant est assez grande, il arrive que l’acide sulfurique s’électrolyse en même temps que le sulfate de cuivre.
- On remarque à la cathode un dégagement d’hydrogène accompagnant le dépôt de cuivre. La quantité de celui-ci diminue pour un temps et une intensité totale donnés. Mais si on recueille l’hydrogène, du volume de celui-ci et du poids du métal déposé, on peut dans tous les cas déduire l’intensité totale du courant qui traverse le bain ; dans ce cas encore, l’anomalie n’est qu’apparente.
- 3° Les actions secondaires varient à l’infini et changent de nature avec chaque électrolyte ; il y aura lieu d’en faire une étude spéciale.
- Elles sont les principales causes des anomalies qui apparaissent quelquefois.
- Si nous prenons comme exemple le cas où l’on électrolysé une solution concentrée d’acide sulfurique par le passage d’un courant suffisamment puissant, les électrodes étant formées de larges plaques de platine, on constate que le volume de l’hydrogène à la cathode, celui de l’oxygène à l’anode ne correspondent pas à l’intensité du courant qui traverse la solution.
- Le déficit peut devenir très élevé, pour l’oxy-
- gène surtout. A l’état naissant et sous l’influence du courant, ce gaz se transforme en partie en ozone ou oxygène condensé. Ses propriétés oxydantes se trouvent surexcitées ; il se forme de l’eau oxygénée, de l’acide persulfurique au détriment du volume total correspondant à la réaction électrolytique principale. Une partie même de ce gaz au commencement de l’opération est absorbée par le platine ; ce phénomène particulier prend le nom d’occlusion.
- Les causes de perte pour l’hydrogène sont moins nombreuses ; le déficit de ce gaz est d’autant plus grand que l’électrolyse se prolonge, il résulte surtout de la réduction des produits secondaires suroxydés.
- Mais, quelle que soit la complication des phénomènes secondaires, on peut en faire l’analyse, et de celle-ci il résulte, que ces phénomènes eux-mêmes suivent les lois de Faraday, si l’on maintient constante la composition de l’électrolyte, et que les anomalies constatées ne proviennent, comme nous le disons plus haut, que des erreurs d’observations.
- Adolphe Minet
- INSTALLATION PRATIQUE
- DES ACCUMULATEURS «
- CHARGE DES ACCUMULATEURS
- Le couplage des différents appareils de mesure et de sûreté étant fait comme il a été dit au chapitre « Couplage des accumulateurs, » on effectue la charge de la manière suivante :
- On excite d’abord la machine sur des lampes à incandescence demandant aux bornes une force électromotrice supérieure à celle de la batterie d’accumulateurs; on réduit ensuite le nombre de volts à la machine jusqu’à ce qu’il devienne supérieur de 10 à i5 o/o environ à la valeur delà tension de décharge de la batterie, soit 2,2 volts à 2,3 volts pour chaque élément se déchargeant avec une force électromotrice de 2 volts.
- On réunit à ce moment la batterie d’accumulateurs à la machine, et l’on charge les accumula-
- (') Voir La Lumière Electrique des 2, 9, 16 et 3o octobre et 6 novembre 1886.
- p.308 - vue 298/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ?og
- teurs jusqu’à ce que l’on aperçoive des bulles de gaz monter à la surface du liquide, ce qui indique que la charge est complète. La force électro-trice et l’intensité de la charge sont alors devenues constantes.
- L’intensité normale du courant de charge doit être de 1/2 à 3/4 d’ampère par kilo de matière utile.
- La durée de la charge à 3/4 d’ampère est de
- 8 a. h.
- o'iyf = 10 4°m- Pratlclue> on compte sur
- 11 à 12 heures de charge.
- Quand la charge des accumulateurs a une trop grande intensité, le poids des plaques diminue rapidement, et le dégagement gazeux se produit à leur surface au bout d’un temps beaucoup moindre; mais ce dégagement n’indique pas que l’accumulateur est saturé.
- Le dégagement gazeux apparaît d’autant plus tard que l'intensité de charge est plus faible. Ce dégagement doit, autant que possible, être évité? parce qu’il accuse une perte d’énergie et concourt à la désagrégation de la couche active.
- Pour allumer des lampes, pendant que l’on charge des accumulateurs, le circuit de ces lampes étant pris en dérivation sur le courant de charge, il faut, évidemment que la force électromotrice exigée aux bornes soit la même que pour les accumulateurs.
- Dans un éclairage où l’on à des lampes demandant 100 volts de force électromotrice, la batterie d’accumulateurs destinée à les alimenter pendant l’arrêt de la machine devra compter au moins 53 éléments; alors, on est obligé d’avoir à la charge 5 3 él. X 2,2 volts = 116 volts. Comme les lampes n’exigent que 100 volts de force électromotrice, on devra intercaler, sur le circuit des lampes, une résistance absorbant une force électromotrice de 16 volts.
- La charge fait diminuer le poids des plaques, tandis qu’elle fait augmenter le poids du liquide de la même quantité. La décharge produit l’effet contraire.
- Ces variations dans le poids ont été étudiées par MM. Crova et Garbe, en vue de construire un appareil servant à indiquer le degré de charge des accumulateurs.
- DÉCHARGE DES ACCUMULATEURS
- Pendant la décharge, la communication entre
- 1
- la machine et les accumulateurs doit être interrompue et ceux-ci doivent être réunis aux lampes.
- Au bout de quatre ou cinq heures environ de décharge à 1 ampère par kilo de matière utile, la tension des accumulateurs baisse; alors, au moyen d’un commutateur disposé à cet effet, on ajoute 1 élément pour chaque abaissement de tension de 2 volts, afin de ramener les lampes à leur intensité lumineuse normale.
- Quand la décharge de la batterie approche de sa fin, la tension baisse si rapidement, que la force électromotrice devient bientôt insuffisante pour donner une lumière convenable ; on éteint alors les lampes, et l’on a ainsi utilisé la plus grande partie possible du courant emmagasiné.
- Le débit d’un accumulateur, pour un bon rendement et pour une bonne durée, ne devra pas excéder 1 ampère par kilo de matière utile. La durée de décharge des accumulateurs, à cette intensité, est de 6 heures au minimum, puisque la capacité de 1 kilo de matière utile est de 6 à 8 ampère-heures.
- ENTRETIEN DES ACCUMULATEURS
- Le liquide se compose de 9 volumes d’eau et 1 volume d’acide sulfurique ordinaire à 60 degrés.
- Il faut préparer l’eau acidulée dans un bac, pour qu’elle ait la même densité dans tous les éléments. La laisser refroidir avant de remplir les accumulateurs.
- Les plaques doivent toujours être submergées.
- Chaque fois que l’on ajoute du liquide, on doit s’assurer que la proportion du mélange au i/io° est bien gardée.
- Il faut changer le liquide et laver les plaques et le récipient à l’eau pure, tous les mois environ, en les exposant à l’action d’un jet d’eau.
- Quand la batterie une fois chargée ne donne pas le nombre de volts qu’elle devrait donner, il faut la découpler et vérifier si chaque élément donne bien sa force électromotrice. S’il ne les donne pas, il est en mauvais état. Il peut y avoir : i° contact entre les plaques positives et négatives ; 2° fuite du récipient; 3° mauvais isolement des accumulateurs entre eux et avec la terre.
- Dans le premier cas, il faut mettre hors circuit l’élément défectueux, le vider, sortir les plaques et passer entre elles une lame de bois, afin de faire tomber les corps étrangers ou les sels grim-
- p.309 - vue 299/624
-
-
-
- 3io
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pants, qui pourraient établir le contact des plaques positives et négatives.
- Si les plaques sont gondolées, les redresser entre deux planchettes de bois et remonter l’accumulateur, en s’assurant que l’attache de ces plaques à la borne de couplage est en bon état, les submerger dans de l’eau acidulée au i/io° et recharger l’élément ; si, cela fait, il ne donne pas sa force électromotrice, c’est qu’il est usé.
- Alors, il faut changer les plaques positives, dont le nombre est inférieur d’une au nombre des plaques négatives.
- S’assurer de temps en temps du bon serrage des bornes et de leur bon contact avec les fils de connexion. Nettoyer souvent ces bornes avec du papier de verre.
- Quand les accumulateurs sont en pleine charge et qu’ils doivent rester plusieurs jours sans servir, vérifier de temps en temps s’ils conservent bien leur charge; pour cela, prendre un bout de fil déguipé aux deux extrémités, que l’on a grattées à vif, et les mettre en contact avec les deux bornes de chaque accumulateur; si la charge est bien conservée, il se produit une série d’étincelles donnant un bruit très sec.
- Il ne faut jamais insérer dans une batterie d’accumulateurs chargés des éléments non chargés. Inversement, il ne faut jamais insérer des éléments chargés dans une batterie non chargée.
- (A suivre)
- J.-P. Anney
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les expériences de transport de force communiquées par M. Fontaine, par M. Marcel De-prez P).
- M. Fontaine a soumis dernièrement ((i) 2) au jugement de l’Académie une expérience de transmission de la force par l’électricité, faite au moyen d’un procédé qu’il croit nouveau et qui consiste à remplacer la machine génératrice et la machine
- (i) Note présentée à l’Académie des Sciences, le 2 novembre 188G.
- P) Voir La Lumière Electrique du 6 novembre 1880.
- réceptrice par une collection de machines accouplées en série, en nombre suffisant pour que la somme de leurs forces électromotrices atteigne la valeur qu’on veut obtenir. Dans l’expérience citée, le nombre des génératrices était de quatre et le nombre des réceptrices, de trois. Cette idée est loin d’être nouvelle ; c’est même celle qui a été proposée par tous les électriciens qui ont cherché à obtenir de hautes tensions sans avoir recours à la construction des machines spéciales que j’ai réalisées le premier.
- Quant au moyen employé par M. Fontaine pour commander simultanément les quatre anneaux des génératrices, il ressemble beaucoup à celui qui est décrit dans un brevet que j’ai pris le 28 avril 1885, et où je donne précisément un exemple d’application de ce procédé à une machine à quatre anneaux de o,3o m. de diamètre et de 0,20 m. de longueur, comme ceux de la machine qui avait servi aux expériences des ateliers du Chemin de fer du Nord, en février 1883. On arrivait ainsi à réaliser un appareil dont chaque anneau pouvait donner une force électromotrice de i5oo volts à tooo tours par minute, la résistance intérieure d’un anneau étant de 5,5 ohms, et la résistance totale des quatre inducteurs étant de 15 ohms. Le poids des parties actives se décomposait ainsi qu’il suit :
- kg.
- Fer doux....................... 1124
- Cuivre.......................... 652
- Total........... 1776
- En ajoutant 600 kilog. pour le bâti, on voit que l’on serait arrivé à un poids total inférieur à 25oo kilog. pour une machine à quatre anneaux pouvant engendrer 6000 volts et 10 ampères à la vitesse de 1000 tours par minute. C’est la moitié du poids des quatre machines Fontaine. Ces résultats ne laissent place à aucun doute, puisqu’ils sont obtenus par l’addition des effets de machines identiques parfaitement connues.
- Mais ce projet n’eut pas de suite, parce que les conditions imposées pour l’expérience de Creil étaient tout autres. Les machines de M. Fontaine tournent à une vitesse de 1 3oo tours par minute, celles de Creil ne font que 200 tours dans le même temps ; la vitesse linéaire des anneaux Fontaine est de 2o,5om. par seconde, au lieu de 7,5o m. qui est celle des machines de Creil. Si
- p.310 - vue 300/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 3 11
- avais imprimé à ces dernières une vitesse linéaire de 20,5o m., elles auraient donné une force électromotrice supérieure à 16000 volts. Les conditions ne sont en aucune façon comparables, comme on le voit, et si les machines de Greil sont lourdes, c’est uniquement parce qu’on ne leur demande qu’une vitesse très petite et qu’on n’a rien fait pour les alléger. Si, dans l’industrie, on comparait les machines entre elles en prenant la légèreté comme une condition primant toutes les au très, les machines de bateaux torpilleurs seraient bien supérieures aux machines d’usine, et cependant ces dernières sont d’un usage incomparable, ment plus répandu, quoique beaucoup plus pesantes par unité de force. Les raisons de cette préférence sont trop évidentes pour que je croie devoir les développer.
- Dans cet ordre d’idées, l’expédient adopté par M. Fontaine est de même nature que celui d’un chef d’usine qui, aux lieu et place d’un moteur unique de 100 chevaux, à marche lente et sûre, préférerait employer quatre petits moteurs de 2 5 chevaux marchant à grande vitesse et agissant sur le même arbre au moyen de transmissions mécaniques ayant pour but de ralentir la vitesse.
- M. Cabanellas rappelle que, dans une communication faite au Congrès des électriciens en 1881, il a posé et discuté le problème de l’association des machines dynamo-électriques en tension, suivant la méthode adoptée par M. Fontaine dans l’expérience qu’il a présentée à la séance du 26 octobre dernier.
- Sur les contractions déterminées par les courants
- de polarisation des tissus vivants, par MM.
- Onimus et Larat p).
- Nous sommes parvenus à enregistrer des contractions que nous avons provoquées en mettant en rapport les muscles gastro-cnémiens d’une grenouille avec des tissus vivants préalablement électrisés.
- L’importance de ces résultats tient surtout à ce qu’ils démontrent d’une façon indiscutable l’existence et l’énérgie des courants de polarisation
- P) Note présentée par M. Brown-Séquard, à l’Académie des Sciences, le 2 novembre 1886.
- dans nos tissus et, par conséquent, les conditions d’erreur des expériences fondamentales de du Bois-Raymond et de la plupart des physiologistes allemands.
- On sait que cette école a soutenu qu’il existait une orientation polaire des molécules organiques et que les modifications de cette orientation étaient la cause de tous les phénomènes électrophysiologiques.
- Becquerel, Matteucci, Legros et Onimus, etc., ont fait à cette théorie des objections sérieuses et ont soutenu que cet ensemble de faits sur lesquels est édifiée la conception de l’électrotonus n’a pas d’autre origine que les phénomènes électrochimiques et électrocapillaires.
- On peut, du reste, montrer l’existence des courants de polarisation au moyen du galvanomètre.
- Quand on applique deux tampons bien imbibés d’eau sur un membre et qu’on laisse passer un courant d’une intensité de dix milli-ampères, par exemple, pendant cinq minutes, si l’on vient à renverser le courant, le nombre des éléments en circuit restant le même, on constate que, au moment de l’inversion et pendant les instants qui suivent, la déviation accusée par l’aiguille aimantée dépasse toujours, et souvent de près du double, les dix millièmes indiqués précédemment.
- Cela tient évidemment à ce qu’à ce moment le courant de polarisation vient s’ajouter au courant direct.
- Pour rendre plus saisissantes l’existence et l’énergie de ces courants de polarisation, nous les avons fait agir sur les muscles gastro-cnémiens d’une grenouille, et nous avons ainsi pu recueillir plusieurs tracés.
- Dans une première série d’expériences, pour montrer l’analogie qui existe entre les phénomènes chimiques déterminés dans les tissus vivants et ceux qui ont lieu par l’électrolyse des liquides salins quelconques, nous avons recueilli et fait agir sur des muscles de grenouille le courant secondaire engendré par la galvanisation de l’eau ordinaire, pendant une durée de cinq à dix minutes.
- Nous avons employé d’abord des électrodes en charbon. Ces électrodes étant plongées dans l’eau, nous faisions passer à travers le liquide, pendant une dizaine de minutes, le courant de 60 éléments au sulfate de cuivre, puis, détachant les fils conduc • teurs de la source électrique, nous les mettions en
- p.311 - vue 301/624
-
-
-
- 3l2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rapport avec deux pinces en contact avec le nerf sciatique d’une grenouille. Au moment du contact et à chaque interruption, nons avons pu constater
- FIT». I ET 3
- et enregistrer les secousses indiquées dans les figures ci-jointes (fig. i et 2).
- Puis nous avons employé les électrodes, dites impolarisables, dont se servent les physiologistes allemands, et qui ne sont autre chose que des réophores à grande résistance. Nous avons encore enregistré les secousses de la figure 3.
- Dans une seconde série d’expériences, nous avons voulu rechercher si les courants de polarisation produits chez l’homme par les courants journellement usités en électrothérapie avaient une intensité suffisante pour déterminer des contractions analogues, et nous avons pu facilement enregistrer les résultats indiqués dans les tracés 4, 5, 6, 7.
- Nous appliquions les réophores en charbon sur
- FIG. 3
- les membres, et nous avons obtenu les résultats suivants :
- Sur le bras (fig. 4) :
- Sur l’avant-bras (fig. 5) :
- Sur la jambe (fig. 6) :
- Sur la cuisse (fig. 7) :
- L’intensité'du courant était de dix milli-am-
- pères et sa durée de cinq minutes, au bout desquelles, comme précédemment, nous mettions en contact avec le nerf sciatique d’une grenouille les
- FIG. 4
- fils qui, d’autre part, étaient en rapport avec les électrodes appliqués sur la peau et sans qu’aucun élément de pile intervînt dans le circuit.
- fig. 5
- Les contractions déterminées par les courants de polarisation ne diffèrent pas sensiblement de celles obtenues par le courant direct.
- FIG. 6
- Il résulte de ces premières expériences, qu’avec les courants journellement employés en Electrothérapie on emmagasine dans les membres élec-
- FIG. 7
- trisés assez d’énergie pour déterminer des contractions apparentes plusieurs minutes après le passage du courant, et dont l’action suffit parfaitement à expliquer la plupart des phénomènes phy-
- p.312 - vue 302/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 313
- siologiques constatés par les expérimentateurs. Ainsi se trouvent confirmées les objections faites à la théorie de l’électrotonus.
- Substance singulière recueillie à la suite d’un météore rapporté à la foudre, par M. Stanislas Meunier (').
- Parmi des échantillons que M. Maurice Gour-don (de Luchon) a bien voulu me faire parvenir, il en est qui me semblèrent tout d’abord absolument extraordinaires. Etiquetés uniformément : « Fulgurite, Luchon, 28 juillet i885 », ils sont en forme[de gouttes et d’enduits translucides, brunâtres, à éclat vitreux et de texture bulleuse. Mais, au lieu de varier avec la substance qui les supporte et dont les vraies fulgurites ne sont que des produits de fusion, ils restent identiques à eux-mêmes sur des schistes et sur des calcaires; bien plus, sur des écorces d’arbres !
- A première vue, il est manifeste que ces substratum n’ont pas subi d’élévation sensible de température, et l’étonnement augmente encore quand on s’aperçoit que les gouttelettes et les enduits, loin d’être en un verre dur, se laissent rayer à l’ongle et 'se pulvérisent sous une pression très faible. Par la simple friction, ils se ramollissent; une bougie les enflamme et dégage une odeur résineuse et beaucoup de fumée. La matière chauffée dans un tube fermé, sur la lampe à alcool, distille et laisse un résidu charbonneux considérable ; il se condense une eau acide, de fines gouttelettes incolores, dont une partie cristallise par refroidissement, et de la résine blonde très analogue d’aspect à la matière primitive. Cette dernière est soluble dans l’alcool, surtout à chaud, et précipite alors par l’eau.
- En présence de résultats aussi imprévus, je demandai à M. Gourdon un supplément d’informations, et voici ce qu’il a bien voulu m’écrire à la date du 27 octobre dernier :
- « Le 28 juillet ï88.5, vers i'1 3om de l’après-midi, un homme de Luchon, se trouvant à la sortie de Luchon, sur la ruute de Bigorre, à i5o mètres après le pont de Mousquères, au lieu dit Croix-de-Paysas, et au moment de l’orage qui grondait fortement, il vit tomber la foudre à
- (') Note présentée à l’Académie des Sciences, le 2 novembre 1886.
- 20 mètres de lui environ. Remis de la commotion éprouvée, il vint, par curiosité, regarder l’effet produit par la foudre et constata sur le mur longeant la route de Croix-de-Paysas, au pont de Mousquères, sur les schistes et sur les calcaires, des enduits de couleur brune. Certains arbres (érables) avaient un enduit sur l’écorce. Prévenu par cet homme, j’allai le lendemain matin sur les lieux et récoltai des spécimens d’écorce, de schiste et de calcaire portant le même enduit brunâtre. Après le pont de Mousquères, j’ai inutilement cherché la trace du passage du fluide électrique sur les schistes de la carrière immédiatement en face. Avant la chute du 28 juillet, je n’avais jamais rien vu sur. le mur et les arbres de la route, et ces fulgurites me semblent devoir dater de ce moment précis. »
- On attachera à cette lettre toute la valeur qu’elle mérite, quand on se rappellera que M. Maurice Gourdon est un très habile observateur, à qui la géologie des Pyrénées doit un très grand nombre de notions très importantes.
- Du reste, l’examen des échantillons conduit aussi à l’opinion qu’il s’agit bien réellement d’un apport effectué par le météore. Sur les schistes, l’enduit est en couches très minces, continues parfois sur plusieurs centimètres de surface, brunâtre, souvent noirâtre, très brillant : il a pénétré en quelques points de plusieurs millimètres dans les joints de la roche. Il arrive que cette matière offre une apparence fibreuse très remarquable. On peut à la pince en arracher des filaments qui donnent l’idée de poils et de cheveux; mais, chauffés sur une lame de platine, ils brûlent sans répandre l’odeur de corne d’une manière sensible, et les irrégularités, telles que nodosités, qu’ils offrent sur leur longueur, montrent qu’ils consistent en résine simplement filée. A la surface de certains fragments schisteux, l’enduit est. tout'à fait discontinu et, par places, réduit à l’état de fines gouttelettes seulement visibles à la loupe. Sur les calcaires, les caractères de la substance résineuse sont sensiblement les mêmes. J’ai un échantillon où elle est remarquablement épaisse; à côté de l’amas qu’elle constitue, le marbre est noirci par de la suie, comme si la résine avait en partie brûlé au contact de la roche. Enfin, sur les écorces d’arbre, la matière fondue se présente en gouttes pouvant atteindre 0,009 mètre de diamètre et ne dépassant pas quelquefois des dimensions presque microscopiques. Un des échantil-
- p.313 - vue 303/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3 14
- Ions montre l’écorce comme saupoudrée de résine, avec des filaments longs et abondants qu’on ne trouve pas sur les parties qui n’ont pas été imprégnées. On est frappé, d’ailleurs, tout d’abord, Ge l’état intact de l’écorce, qui ne paraît pas avoir été échauffée d’une manière sensible. La résine s’est déposée entre des brins de mousse, sans leur faire perdre l’apparence qu’ils présentent sur des points non recouverts par l’enduit.
- Dans tous les cas, celui-ci présente des bulles très petites et à sa surface font saille des fibres entrecroisées. Ces fibres dessinent un réseau qui n’est pas sans analogie extérieure avec celui que présente la croûte de diverses météorites et spécialement des eukrites. Il paraît même que les fibres ne sont pas simplement localisées à la surface, mais qu’elles existent dans la masse de la substance; car, ayant mis à dissoudre dans l’alcool une lamelle de résine prise sur un schiste et présentant une parfaite homogénéité apparente, j’y ai vu se révéler des baguettes et des aiguilles qui se sont dissoutes à leur tour.
- Le résidu, remarquablement abondant, de cette dissolution, offre à l’examen microscopique une identité parfaite avec les poussières atmosphériques, si bien connues maintenant. On y voit des fragments organiques variés. Ce sont évidemment des granules agglutinés par la résine au moment où elle était fluide et qui n’ont pas nécessairement la même origine qu’elle.
- Quant à celle-ci, il se pourrait que, loin d’être absolument nouvelle, elle fût seulement le premier échantillon conservé d’une matière déjà entrevue dans une série de circonstances. La plus nette est peut-être celle que mentionne Robert Boyle (') et qu’Arago n’a pas manqué de citer dans sa Notice sur le tonnerre.
- Le 24 juillet 1681, vers trois heures de l’après-midi, le vaisseau Albermal, naviguant à 100 lieues du cap Cod, fut assailli par un orage. Un coup de foudre fut suivi de la chute, dans la chaloupe même, suspendue à la poupe du navire, d’une matière bitumineuse répandant l’odeur de la poudre à canon, et qui se consuma complètement, bien qu’on essayât de l’éteindre avec de l’eau ou de la projeter dehors au moyen de bâtons.
- Dans un grand nombre de cas de tonnerre en boule, on a noté de même la présence de sub-
- (>) The philosophicdl Works 0/ tlie honourable Robert Boyle, esq., t. III, p. 32; 1725.
- stance brûlant plus ou moins lentement et répandant l’odeur du soufre, de la résine, du bitume et parfois dégageant de la fumée noire. La suie conservée par l’un des morceaux de marbre de Luchon montre qu’ici également il y a eu combustion : une cause fortuite, sans doute très rare, l’a arrêtée avant la disparition de toute la sub-» stance.
- Une autre supposition, toutefois, quant à l’origine de la résine que je viens d’étudier, serait de la rattacher non à un coup de foudre (4), mais à l’explosion d’un bolide. Dans de nombreux récits on a mentionné, à la suite de ces météores, la chute de substances plus ou moins visqueuses (3), qui figurent seulement dans les catalogues, mais qu’on chercherait en vain dans les collections. Ce ne serait pas la première fois que des corps mé-téoritiques auraient d’abord été considérés comme dérivant du tonnerre.
- Dans tous les cas, et quelle que soit la solution réservée à cette question, la substance résineuse recueillie à Luchon, pendant l’orage du 28 juillet i885, paraît mériter d’être considérée comme un objet d’un intérêt exceptionnel.
- Appareil pour mesurer le degré de clarté d’un appartement, par L. Weber.
- M. L. Weber, de Breslau, a construit un appareil qui permet de trouver dans un espacé fermé, un nombre faisant connaître la pièce la plus favorable, au point de vue de la lumière, tout en restant indépendant du degré de clarté du jour d’observation ; ce qui est, au contraire, de la plus haute importance dans les mesures photométriques.
- L’éclairage des différentes portions d’une chambre dépend en grande partie de la quantité absolue de lumière céleste que reçoit chacune d’elles, et c’est seulement en seconde ligne qu’il dépend de la quantité de la lumière réfléchie par les murs et les bâtiments avoisinants. Cette der-
- P) Il faut noter cependant que, dans le fait mentionné par Boyle, la liaison avec le tonnerre semble établie par la désaimantation de la boussole qui a accompagné le phénomène.
- (2) Par exemple, le 8 mars 1796 en Lusace, en juillet 1811 à Heidelberg1, le i3 août 1819 à Amherst, Massachussets, etc.
- p.314 - vue 304/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 315
- nière considération ne doit entrer en ligne de compte que pour les parties de la chambre qui sont très éloignées des fenêtres.
- Dans le cas qui nous occupe, la loi de Lambert doit donc se formuler ainsi :
- h = H [j, (o sin a.
- Le degré de clarté cherché h est proportionnel, sur une surface horizontale, à la clarté H du ciel éclairant ; à Yalbedo p. (puissance réflectrice) des surfaces éclairées ; au polygone « qui représente la surface de ciel visible de la surface éclairée; enfin, à l’angle a d’incidence des rayons lumineux sur la surface considérée.
- Sur ces quatre quantités, on peut regarder la
- clarté H du ciel et l’albedo p comme constants pour les différents points d’observation ; il ne reste donc que le produit u sin a, qui exprime la mesure du degré d’éclairage d’un endroit. On obtient le polygone o> de la manière suivante : Que l’on se figure d’un point de la surface éclairée des rayons tangents aux montants de la fenêtre, aux toits environnants, etc. ; ces rayons limiteront la partie du ciel libre que l’on aperçoit de ce point et donneront une surface polygonale qui donne le polygone w.
- On mesure ensuite ce polygone en degrés carrés, unité obtenue en construisant un carré de i degré de côté sur la surface de la sphère. Cette surface totale comprend donc 41253 degrés carrés. Pour une sphère de 114,6 m.m. de diamètre, on représente 1 degré carré par un carré de 2 millimètres de côté ; donc 1 degré carré équivaut à 4 millimètres carrés.
- L’appareil (fig. 1) permet de mesurer les de-
- grés carrés en même temps que l’angle d’incidence a.
- On place le socle G horizontalement au moyen des vis de calage et d’un fil à plomb sur l’endroit à étudier, puis on incline la planche H de manière à ce que le point de repère m corresponde avec le zéro de la graduation du secteur B.
- De cette manière, la lentille L projeterait un point lumineux de l’horizon exactement sur la pointe c placée au centre de la planche H. La lentille donne, à une distance de 114,6 m.m. une image d’intensité maximum.
- On recouvre la planche P d’un papier quadrillé à 2 millimètres, fixé en partie par la pointe c, en partie par des ressorts, puis on oriente vers la fenêtre la lentille, qui donne alors sur le papier une image polygonale et irrégulière de la partie du ciel que l’on aperçoit par la fenêtre. On trace sur le papier les contours de ce polygone, on compte le nombre de carrés compris et les fractions, et l’on obtient ainsi exactement la surface o) qui exprime en degrés carrés la partie visible du ciel.
- Pour la mesure de l’angle a, il faudrait, à la rigueur, faire une observation séparée pour chaque partie de la surface visible du ciel, en faisant exactement tomber les images en c ; mais on peut se contenter simplement d’un angle moyen d’incidence, ce que l’on obtient en inclinant la planche P jusqu’à ce que la pointe c occupe le centre de l’image de la partie du ciel observée. La marque m donne alors l’indication de l’angle a. Le produit w sin a peut-être considéré comme la surface réduite, et donne une quantité que l’on peut prendre pour mesure de l’éclairage du lieu d’observation, en faisant abstraction, toutefois, de la lumière réfléchie par les murs.
- D’après de nombreuses observations faites dans les écoles, l’éclairage, pour être suffisant, doit être exprimé par 5o degrés carrés au moins.
- Installation d’éclairage électrique au château de Wentworth.
- Suivant l’impulsion qui a été donnée en Angleterre, par plusieurs personnalités bien connues, comme, par exemple, Sir W. Thomson et M. Preece, quelques grands propriétaires ont voulu munir leurs habitations seigneuriales d’une ins-
- p.315 - vue 305/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 31 o
- | tallation complète de l’éclairage électrique, qui est | devenue en quelque sorte une « fashion ». i; L’une des plus remarquables de ces installations
- ;:j- fonctionne depuis près de neuf mois, au château :j de Wentworth, dans le Yorkshire, propriété j;j de M. C. F. Vernon, Wentworth, esq.
- | Quelques détails sur l’éclairage de cette habita-
- ;ij tion intéresseront peut-être nos lecteurs ; peut être î aussi quelques-uns d’entr’eux seront-ils tentés | d’imiter cet exemple. Nous avons souvent em-|:l prunté à nos voisins d’Outre-Manche des modes moins recommandables que celle-ci.
- ! La démonstration que l’éclairage électrique par [ l’incandescence se prête parfaitement à une ins-
- | tallation luxueuse, tout en n’exigeant ni une sur-
- | veillance, ni des agents spéciaux, est d’autant ï! plus utile que, depuis quelques années, il y a une I certaine tendance, dans les classes riches à abandonner le gaz, pour revenir à la bougie et à ji1 l’huile.
- L’installation dont nous voulons parler, en ce moment, et dont les détails nous sont fournis par i le journal anglais The JElectrician, comprend ac-tuellement 5oo lampes, mais elle est suffisante i! pour en permettre 600. La force motrice est ; fournie par deux moteurs à vapeur et deux chaudières du type Cormisch ; calculées pour une j' puissance de 12 chevaux chacune, elles sont d’une
- construction très soignée et destinées à travailler à une pression de 5,5 atmosphères ; elles ont été essayées à une pression hydraulique double. Les figures 2 et 3 indiquent la position respective des chaudières, des moteurs et des dynamos.
- Les moteurs du type horizontal indiquent environ 35 chevaux avec une vitesse de 140 tours par minute, et une détente correspondant aux deux tiers de la course.
- Ces moteurs actionnent, au moyen de courroies, un contre-arbre en acier, muni de quatre paires de poulies, respectivement folles et calées ; de cette manière, on peut faire toutes les combinaisons possibles, et laisser de côté soit l’un des moteurs, soit l’une des dynamos.
- Celles-ci sont des machines de Crompton, à
- FIG. 2 ET 3
- enroulement Compound et à faible vitesse, capables chacun de suffire à 3oo lampes ; l’enroulement est d’un type spécial ; il a été calculé en vue, non pas de maintenir une /. é. m. constante aux bornes, mais au contraire de tenir compte de la perte de potentiel variable dans les conducteurs principaux ; la f é. m. croît donc avec le courant ; elle croît de 110 à 134 volts pour le courant maximum de 320 ampères. Ces chiffres sont relatifs à une vitesse constante ; mais cet accroissement tient compte d’une diminution de vitesse due à un travail dépensé plus considérable.
- Le commutateur principal des dynamos comprend deux commutateurs Hartwell, qui permettent, soit de couper le courant de l’un ou de l’autre des dynamos, soit de mesurer ces courants séparément ; un autre commutateur permet de mesurer la f. é. m. de chaque dynamo et la f. é. m. dans l’intérieur du château.
- Un câble branché sert pour l’éclairage des
- p.316 - vue 306/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL DrÉLECTRICITÉ
- 3i 7
- communs, et cet arrangement exige un nouveau commutateur pour régler les variations de la f. é. m. qui en proviennent, en introduisant des résistances dans les bobines en dérivation de chaque dynamo, introduction qui se fait automatiquement par un régulateur électrique de Hartwell.
- Les câbles principaux reliant le commutateur général des dynamos au commutateur placé dans le château, sont composés de 19 torons de fil de 3,5 m.m. parfaitement isolé ; ils sont placés sous le sol dans un conduit en bois bitumé ; la distance des deux commutateurs, ou la demi-longueur des câbles, est de 270 mètres.
- Deux fils de petits diamètres, sont placés à côté des câbles principaux ; ils servent à la mesure de-
- là/’. é. m. à l’extrémité des conducteurs, et actionnent le régulateur électrique.
- Le commutateur de distribution comprend 7 fiches correspondant à sept conducteurs principaux, qui comprennent en moyenne de 5o à 60 lampes chacun.
- Tous les conducteurs sont visibles, placés dans des rainures en bois, et, dans les traversées de plafonds ou de parois, ils sont isolés au moyen d’as-beste et placés dans des tuyaux de fer.
- Les lampes sont du type Edison-Swan, avec support en vitrite, et munies en général d’interrupteurs fusibles.
- En outre, les câbles principaux sont aussi garantis par des interrupteurs placés dans le local des dynamos sur le câble négatif ; entre les dynamos et leur commutateur est placé un interrupteur magnétique de Cunyngham.
- Le château de Wentworth est une demeure sei-
- gneuriale, contenant de grandes richesses artistiques, et l’installation d’éclairage a été combinée pour les mettre en pleine valeur. La galerie de tableaux, de 55 mètres de long sur 7 mètres de large est éclairée au moyen de 107 lampes.
- La figure 4 représente le candélabre à 7 lampes qui éclaire le grand escalier, tandis que la fig. 5 donne une idée de l’éclairage de la salle à manger ;
- FTG, 5
- à côté de ces candélabres, la salle est éclairée par des lampes placées contre les murs.
- Les candélabres peuvent se déplacer la long de la salle, au moyen de poulies, de manière à éclairer une table d’une longueur quelconque.
- La serre, disposée comme salle de lecture ou pour le lunch, est également éclairée au moyen de lampes, auxquelles le courant est amené par un câble extérieur.
- Enfin, une centaine de lampes sont, en outre, distribuées dans les dépendances diverses, habitation de l’intendant, écuries, etc.
- Depuis plus de neuf mois, cette installation fonc-
- p.317 - vue 307/624
-
-
-
- 3i8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tionne sans accidents, et sans exiger les soins d’un électricien spécial ; une fois de plus, l’éclairage électrique par l’incandescence a fait preuve d’une facilité de distribution et de manipulation aussi grandes que l’éclairage au gaz.
- Cette installation remarquable est due à M. Hartwell de Leeds
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne
- Allocutions prononcées dans ouelques sections du Congrès des physiciens et médecins allemands de Berlin. — Dans la section de physique M. A. Kœpsel, de Berlin, a parlé de la détermination der moments magnétiques et des intensités de courant absolues, au moyen de la balance.
- Un aimant suspendu au fléau d’une balance, est influencé par la présence d’un deuxième aimant placé dans son voisinage, ou détermine la différence de poids, suivant que l’aimant latéral est éloigné ou mis en place. Avec trois aimants, on détermine facilement les trois moments.
- Pour la détermination, en valeur absolue, de l’intensité d'un courant, on peut employer le même procédé, c’est-à-dire que l’on fait agir le courant, que l’on se propose de mesurer, sur un aimant attaché au fléau d’une balance.
- M. Oberbeck, de Greifswald a traité la question de la force électromotrice des dépôts minces. Lorsqu’une plaque de platine est couverte, par voie d’électrolyse, d’une mince couche de métal elle devient le siège d’une force électromotrice. Pour des dépôts de faible épaisseur, cette force électromotrice reste constante pendant quelque temps, puis diminue brusquement. Il faudrait, suivant M. Oberbeck, chercher la cause de ce phénomène dans l’attaque du dépôt de métal, cette action chimique, où interviennent les forces moléculaires du platine, s’arrêtant pour une certaine épaisseur minima du dépôt.
- 'M. Kalischer, de Berlin, a communiqué à la Société une série d’expériences dont il est le premier à avoir eu l’idée et qui montrent que le sélénium peut, sous l’action de la lumière devenir le siège d’une force électromotrice. Pour réaliser
- cette expérience, il faut d’abord faire subir au sélénium une certaine préparation qui consiste à le maintenir pendant quelques minutes à la température de 190 degrés et à le laisser se refroidir ensuite.
- Cette manipulation, indispensable pour donner au sélénium la texture cristalline nécessaire, prend une demi-heure à peu près en tout.
- Les éléments employés par M. Kalischer, étaient constitués par des fils métalliques, enroulés côte à côte sur des corps isolants, et dans les interstices desquels on venait ensuite couler le sel fondu. Dans quelques-unes des expériences, tous les fils étaient de même métal ; d’autres expériences furent faites avec des fils de métaux différents. L’effet obtenu, toujours faible, était encore beaucoup moindre dans le second cas que dans le premier. Dans quelques-uns des éléments, la force électromotrice développée sous l’action de la lumière, décroissait avec le temps, cette décroissance étant toujours accompagnée d’une diminution considérable de la résistance. Il était sou-souvent possible de faire réapparaître la force électromotrice primitive, en soumettant le sélénium a une nouvelle chauffe.
- Ces éléments sont encore le siège d’un phénomène assez curieux. Si l’on fait agir la lumière, pendant un intervalle de temps extrêmement court, sur le sélénium traversé par un courant (ce qui a pour effet, comme chacMn sait, de diminuer l’intensité de ce courant), on reconnaît qu’après l’éloignement du foyer luminenx, l’aiguille galva-nomètrique, au lieu de retourner immédiatement à sa position primitive, prend une position voisine de celle-ci et n’y revient ensuite que graduellement. Il est clair que l’on n’a pas ici affaire à une action calorifique puisque :
- i° Des changements de température aussi insignifiants que ceux provoqués par un jet instantané de lumière ne peuvent produire d’effet appréciable ;
- 20 le retour de l’aiguille à sa position d’équilibre, n’est nullement retardé, si on substitue aux rayons lumineux des rayons calorifiques ;
- 3° Dans certains cas observés, une élévation de température est suivie d’un effet opposé à celui que provoquent les radiations lumineuses. En somme, M. Kalischer considère le phénomène
- p.318 - vue 308/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÊ
- 319
- qu’il a signalé à la société comme une action rétroactive pour ainsi dire de la lumière.
- M. E. Goldstein, de Berlin, a entretenu la société des différences entre les parties positives et négatives de la lumière, dans un tube de Geissler.
- Il a mentionné une série d’expériences qni tendent à prouver :
- t° Que ces différences n’ont aucun rapport direct avec les caractères distinctifs des électricités positive et négative, comme on l’a maintes fois affirmé.
- 2° Que la décharge a un caractère uniforme dans toutes les parties soumises à l’examen jusqu’à ce jour.
- 3° Qu’en un point quelconque de la décharge, même loin de l’électrode négative, les phénomènes et les effets produits par un pôle négatif peuvent être obtenus par un simple rétrécissement de l’enveloppe où a lieu la décharge.
- 4° Que les stratifications de la lumière positive doivent être assimilées aux aigrettes de la lumière négative dont elles ne se distinguent que par le degré de l’intensité lumineuse.
- 5° Qu’en particulier, la lumière positive se comporte vis-à-vis d’un aimant de la même manière que la lumière négative.
- Contrairement à l’opinion émise par Plücker et très répandue depuis, les stries de lumière posi tive sont transformées en courbes magnétiques, mais chaque courbe magnétique correspondant à une couche séparée est réduite, par suite de la courbure des parois du verre à une très faible longueur, presque à un point. La somme de ces points, correspondant à l’ensemble des stries, forme une trainée lumineuse qu’on avait considérée jusqu’ici comme un simple conducteur, ayant es deux extrémités fixes, souple et dévié par sl’aimant.
- M. Aron, de Berlin, a communiqué une note relative à des bobines sans induction destinées à diminuer l’oxydation que produit l’étincelle au point où l’on interrompt le circuit d’un électroaimant. Ce résultat peut être obtenu en disposan autour du noyau de l’électro-aimant un manchon de cuivre et en ayant soin de séparer chaque couche de fil de la couche suivante par une chemise métallique ; on pourra employer avantageuse-
- ment des feuilles de staniol. On a ainsi, en réalité, un amortisseur qui diminue dans une forte mesure la force électromotrice induite au moment de la rupture du circuit.
- Outre ces allocutions et quelques notes de moindre importance, la société a entendu une communication du professeur Stricker, devienne, ayant trait à un microscope électrique.
- L’appareil a été construit par la maison S. Plœsse et C10, de Vienne, et permet de faire des projections avec grossissement de 6,ooo à 8,ooo fois. M. Stricker excita au plus haut point l’enthousiasme de toute l’assemblée, en projetant sur un écran une pièce anatomique, un fragment d’os, qu’il tourna dans tous les sens, en sorte que chacun put s’en rendre un compte aussi exact que s’il l’eût regardé à la loupe.
- Pendant la réunion du Congrès, M. Werner Siemens à invité les membres présents à venir voir naviguer sur la Sprée son petit bateau électrique YElectra. Cette embarcation mesure n,5m. de longueur sur 2 mètres de largeur; elle a un tirant d’eau de o,8o m. et peut porter vingt personnes. La force motrice est fournie par une batterie de 8o accumulateurs capables de donner pendant trois heures environ, un travail utile de cinq chevaux et demi. La charge demande six à huit heures. La machine est placée dans le voisinage du gouvernail, et les accumulateurs sont logés au milieu du bateau, sous le pont. Ils peuvent être groupés en série on en dérivation par groupes de plusieurs éléments en série, au moyen d’un simple commutateur.
- M. Siemens a, parait-il, construit son petit bateau, moins pour montrer comment l’électricité peut être appliquée à la navigation que pour faire l’essai d’un nouveau loch.
- Dr H. Michaelis
- Angleterre
- L’étalonnage des instruments électriques au moyen de l’électrolyse. — Pendant l’année dernière, Sir William Thomson a fait de nombreuses expériences, dans un laboratoire de physique, au sujet de l’application de l’électrolyse de l’argent et du cuivre à l’étalonnage des ampèremètres et des voltmètres. L’élément électrolytique dont on
- p.319 - vue 309/624
-
-
-
- 320
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- s’est servi pour ces expériences, qui ont été faites sous la surveillance de M. Thomas Gray, est représenté en coupe sur la figure i. Il se compose d’une cathode en argent pur, sous forme de feuille, placée verticalement entre deux autres feuilles du même métal, maintenues par des ressorts. La solution est du nitrate d’argent pur. Les résultats obtenus concordent avec ceux de Lord Rayleigh, de Kohlrausch et d’autres physiciens, et démontrent la grande exactitude de la méthode.
- La figure 2 représente les communications pour les mesures. A A sont des accumulateurs qui four, nissent le courant; B représente un pont ou un appareil pour établir les communications; C,, CL sont des cellules électrolytiques, G un galvanomètre, R un pont de Wheatstone et I l’appareil qu’il s'agit d’étalonner.
- La figure 3 représente un agrandissement du pont B (fig. 2).
- M. Gray a constaté que quand la cathode est très propre et de dimensions bien en rapport avec l’intensité du courant qu’on veut mesurer, le dépôt prend la forme de cristaux très fins et adhère fortement à la plaque. On obtient les meilleurs résultats quand la densité du courant à la cathode est de 1/290 à 1/600 d’ampère par centimètre carré de la surface sur laquelle le dépôt a lieu, en supposant que la solution contienne 5 0/0 de nitrate d’argent. La perte d’argent de l’anode peut servir à évaluer le dépôt sur la cathode ; mais la densité du courant de l’anode doit être considérablement inférieure à celle qui donnerait un bon dépôt sur la cathode. D’après M. Gray, 1/400 d’un ampère par centimètre carré constitue le maximum de la densité de courant qu’on peut employer à l’anode avec toute sûreté, s’il faut peser la perte d’argent. On peut employer une densité de courant plus grande à la cathode en augmen-
- tant la force de la solution, mais le dépôt ne. formera pas de cristaux aussi fins et aussi adhérents. On deut augmenter la densité de courant à peu près dans la même proportion où on augmente la quantité de nitrate d’argent dans la solution, et quand on se sert de cathodes d’argent en feuilles, le procédé le plus avantageux et le plus économique consiste, par conséquent, à employer des solutions faibles avec des plaques très grandes.
- Pour avoir la plus grande exactitude dans l’étalonnage, il vaut mieux employer de l’argent que du cuivre, mais ce dernier paraît cependant suffi-
- F1G. 2
- sant pour la pratique ordinaire. La perte de poids provoquée par la corrosion dans le liquide, introduit, pour le cuivre, une erreur presque proportionnelle à la surface exposée de la plaque, et qui varie avec les changements de la température et de la densité de la solution. L’erreur paraît être à son minimum quand la densité est de 1,5 et 1,10. La température peut être maintenue constante. Quand on se sert de cuivre, il faut que la densité du courant et celle de la solution soient connues et l’équivalent électrochimique doit être modifié selon les circonstances. Avec ces précautions, le cuivre peut donner des résultats exacts à 1/10 0/0 près, et il a, en outre, l’avantage d’être d’un maniement beaucoup plus facile que l’argent.
- Les expériences de M. Gray sur le rapport
- p.320 - vue 310/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 32 1
- entre l’équivalent électrochimique du cuivre et celui de l’argent ont donné pour résultats que, la correction pour la corrosion dans le liquide faite, ce rapport est, à peu de chose près, de 0,2942. En fixant la quantité d’argent en grammes déposée par un coulomb d’électricité à 0,001118, on obtient comme chiffre correspondant pour le cuivre 0,0003290. Quand on emploie une solution presque saturée de sulfate de cuivre avec une densité
- de courant de i/5o d’ampère par centimètre carré de la cathode, la quantité de cuivre déposée par un coulomb d’électricité est de 0,0003287 grammes.
- Si la solution ne contient pas d’acide libre, on risque d’obtenir une trop grande augmentation de poids, probablement par suite de l’oxydation du cuivre pendant le dépôt. La même remarque qui a été faite pour les anodes d’argent
- FIG. 3
- s’applique aux anodes de cuivre, s’il faut les peser. Si les anodes de cuivre sont assez petites pour donner une densité de courant dépassant 140 d’ampère par centimètre carré, on risque de voir le courant cesser, même si l’on emploie une force électromotrice de 25 volts pour sa production. Ce phénomène semble provenir de la résistance excessive de la surface de l’anode. Après quelques minutes, le courant reprendra de nouveau et avec presque la même intensité, et il y aura un dégagement de gaz aux anodes.
- La LUMIERE ÉLECTRIQUE DANS LES MINES. -- Les
- mines d^ Cannock Chase, près de Birmingham, sont entièrement éclairées à l’électricité et présentent, h ce point de vue, un certain intérêt. Les dynamos sont actionnées jour et nuit par les machines qui servent pour les ventilateurs. Ces machines sont d’une marche très régulière, car le ventilateur même agit comme une espèce de régulateur et l’augmentation de vitesse qui se produit par suite de l’extinction des lampes est compensée par la résistance plus grande de l’air, et vice-versd.
- 21
- p.321 - vue 311/624
-
-
-
- 322
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’installation à Cannock Chase n’absorbe que de 7312 0/0 de l’énergie ordinaire des machines, qui sont toujours sous la surveillance du même nombre d’employés. Plusieurs des lampes ont fourni jqsqu’à 2270 heures d’éclairage.
- Les anciens câbles en fer et en acier, qui passaient dans le puits de la mine, ont été utilisés et servent de conducteurs principaux. On use annuellement de 4 à 5,000 de ces câbles de différentes épaisseurs, variant de 5/8 à 1 1/2 pouce de diamètre. La conductibilité est d’environ 1/4 de celle d’un câble en cuivre des mêmes dimensions. Pour éviter l’humidité, les câbles, dans 'le puits, sont enfermés dans des boîtes en bois placées sur les côtés et isolées sur des appliques. Sous terre, le câble est simplement entouré de toile goudronnée. La partie qui se trouve sur terre est placée dans une canalisation-en briques, remplie de goudron et de poussière de charbon. D’après l’ingénieur M. Sopwith, la perte de courant est absolument inappréciable. Ces vieux [câbles ne coûtent que fort peu et conviennent parfaitement pour le passage du courant à des distances considérables, qui atteignent, dans une des installations, jusqu’à i,3oo yards. La dernière installation est la plus grande et comprend toutes les usines à la surface du sol, occupant un espace de plus de cinq acres, ainsi que l’église, les écoles et d’autres bâtiments.
- J. Munro
- États-Unis
- L’application du système électrique Sprague
- AUX CHEMINS DE FER AERIENS DE NeW-YoRK. --------
- Depuis quelque temps, l’administration des chemins de fer aériens de notre ville a fait faire de nombreuses et intéressantes expériences de traction électrique. M. Frank J. Sprague, entr’autres, s’est tout particulièrement occupé de cette question.
- Avant de commencer la description de son système, il convient de rappeler les conditions générales qui doivent être remplies. Au mois de décembre de l’année dernière, M. Sprague a fait une conférence sur ce sujet devant la Boston Society of Arts. Prenant comme exemple la ligne de la 3mo Avenue, il a montré que le travail fourni aux trains pair les machines se répartissait de la manière suivante :
- i° Pour vaincre l’inertie des trains, on doit dépenser une fraction égale aux 59 pour cent du travail total ;
- 20 24 pour cent, pour faire gravir les rampes aux trains ;
- 3° Pour la traction proprement dite, 17 pour cent.
- Il faut remarquer que, vu les nombreux arrêts et à cause des grandes vitesses necessaires sur cette ligne, la plus grande partie de l’énergie actuelle ou potentielle acquise par les trains, ne joue qu’un faible rôle au point de vue de la traction. Au moment où l’auteur écrivait, il y avait, à certaines heures, 63 trains en marche en même temps, sur les deux voies de cette ligne, qui n’a qu’une longueur de 8,5 milles. La puissance totale que pouvaient fournir les machines employées sur cette ligne était de 11 700 chevaux, chaque machine étant d’environ 185 chevaux. La puissance moyenne nécessaire pour la traction de ces 63 trains était de 4640 chevaux, ce qui revient à environ 74 chevaux par train de 4 voitures, pour la durée entière d’une course, en comptant le temps des arrêts.
- Ce n’est pas un problème facile que de fournir et de distribuer une puissance aussi énorme, avec des rampes montant jusqu’à io5 pieds par mille, des arrêts à tous les 5oo mètres et avec des trains qui se suivent quelquefois à une distance moitié moindre à des vitesses de 20 à 22 milles à l’heure. Il est vrai qu’on a fait fonctionner de petites lignes, entr’autres celle de Portrush en Irlande, dont la longueur est de 6 milles, mais dans des conditions absolument différentes ; aussi les conditions qu’impose un service semblable à celui des chemins de fer aériens, font de l’application de la traction électrique un problème tout nouveau, aussi bien au point de vue électrique qu’au point de vue mécanique.
- La grande puissance dépensée sur les chemins de fer aériens, aussi bien que les grandes distances parcourues par les trains nécessitent l’emploi de courants puissants à un poteniiel élevé. M. Sprague a adopté le potentiel de 600 volts et, dans les expériences qui ont été faites sur la section de la 34e rue on a employé cette dernière tension.
- Ainsi que nous l’avons déjà dit, il y a, à certains moments de la journée, un développement d’une puissance de 4640 chiraux. Avec un ren-
- p.322 - vue 312/624
-
-
-
- JO URNAL UNIVERSEL UÉLEC TRICITÉ
- 3a3
- dement de 80 pour cent pour les moteurs, il faudrait une intensité de 43,291 ampères avec une différence de potentiel de 100 volts aux bornes des moteurs. Avec 600 volts Fintensité se trouverait réduite à 7215 ampères. L’emploi d’un courant d’une intensité de 7215 ampères et d’une force électromotrice de 600 à 665 volts n’est pas chose facile. Un conducteur donnant passage à un courant aussi considérable devrait avoir une forte section, pour ne pas donner lieu à une trop grande perte d’énergie avec les dispositions ordinaires. Mais on verra qu’avec, les dispositions que nous allons décrire, les difficultés ont été considérablement diminuées.
- Le premier point à considérer est l’installation de la station génératrice. Le système que préfère M. Sprague consiste à avoir un certain nombre de dynamos enroulées de manière à fournir à leur vitesse normale, et à pleine charge, une force électromotrice d’environ 670 volts aux bornes et à les coupler en quantité ; ces dynamos sont enroulées pour potentiel constant. La résistance des armatures est très faible et elles sont munies d’inducteurs en dérivation.
- Les dynamos pourraient être construites de façon à maintenir un potentiel constant, avec n’importe quelle charge à la jonction des conducteurs principaux avec la voie. Mais cette disposition présente cependant l’inconvénient que, si la force électromotrice des dynamos augmente automatiquement et s’il existe un court circuit en un point quelconque de la ligne, les machines pourraient facilement être brûlées. Au contraire, si ces machines sont enroulées en dérivation et sans aucune bobine en série avec l’armature, un contact sur la ligne fera tomber le potentiel aux bornes des dynamos et, lorsqu’elles seront soumises pendant un instant à un courant très fort, la chute du potentiel aux bornes suffira pour désaimanter assez les électros et pour écarter le danger de destruction des machines.
- M. Sprague se sert d’un enroulement spécial pour les électros de ses moteurs. Cet enroulement consiste en une série de bobines reliées en circuit direct avec l’armature, et dont la polarité est exactement à angle droit sur la polarité produite par les bobines en dérivation et réglées de façon à maintenir automatiquement les points correspondant à la moindre production d’étincelles dans la ligne de contact des balais^avec le collecteur. Ces bobines en série ne jouent pas le même rôle que
- dans l’enroulement compound ordinaire; elles ne produisent aucune augmentation de potentiel, mais elles suppriment simplement les étincelles avec des balais fixes, et cela pour n'importe quel courant. [Voirplus bas).
- La longueur de la ligne et la puissance à produire militent en faveur de l’adoption de deux stations génératrices au lieu d’une seule.
- Avec deux stations placées chacune à un quart de la longueur de la ligne à partir de chaque extrémité, la section du rail central peut n’être ainsi que le quart de celle nécessaire avec une seule station située au milieu de la ligne.
- Les prises de courant à chaque station doivent être au même potentiel et, pour y arriver, M. Sprague dispose une ligne spéciale, d'une station à l’autre, avec des appareils indicateurs convenables pour indiquer toute inégalité de potentiel qui pourrait exister aux points où se font les prises de courant. Et cela, parce que le maximum d’économie ne peut être réalisé qu’à la condition d’avoir des potentiels égaux à toutes les prises de courant, quel que soit le nombre des trains et quelle que soit leur position sur la ligne. La capacité totale des deux stations serait un peu supérieure au maximum d’énergie employée sur la ligne, c’est-à-dire à 4700 chevaux.
- On voit qu’il n’a pas été tenu compte des pertes dans ce calcul; on en trouvera la raison dans la description du système de freins employés. Chaque station aurait donc une capacité d’environ 25oo chevaux. La circulation sur la ligne étant très variable, faible la nuit, un peu plus intense ait milieu de la journée, et à son maximum le matin et le soir,il y a lieu de diviser ces 25oo chevaux en quatre unités, et, pour parer à l’éventualité d’uu accident à l’une des machines, ces unités doivent être d’environ 800 chevaux.
- Le trafic sur la ligne est si bien connu d’avance et suit une loi de progression et de diminution si bien définie, qu’il n’y aurait aucune difficulté à mettre les machines en marche, au moment nécessaire, et à introduire les dynamos dans le circuit. Le système serait donc extrêmement économique, en le réalisant avec des chaudières perfectionnées, du combustible bon marché et avec des machines bien construites.
- Nous arrivons, maintenant, au système de distribution. Les rails principaux communiquent avec la terre ; pour cela, ils sont reliés en divers points à la charpente métallique de la voie ; ils
- p.323 - vue 313/624
-
-
-
- 324
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- forment un côté du circuit. La résistance de quatre tions à la terre est très faible et on n’aurait pro-raUs simples de la charpente et des communica- bablement pas besoin de renforcer les éclisses ;
- FIG. I
- en tous cas, on pourrait au besoin établir une communication entre les deux rails, comme on le fait maintenant, quand la voie est utilisée
- pour des signaux électriques, ou bien on pourrait employer un conducteur principal comme pour le rail central. L’autre partie du circuit est
- formée par un rail central très léger d’une construction spéciale, bien isolé et élevé de 3 à 4 pouces au-dessus du plan de la voie.
- Ce rail n’est pas continu ; il est nécessairement coupé à tous les croisements, aiguilles, etc. Les bouts se terminent à environ 18 pouces de chaque
- croisement avec les rails ordinaires et, au lieu de se terminer brusquement, ils sont légèrement courbés, de sorte que les roues du collecteur, qui roulent sur le rail central, les quittent et y entrent sans aucune secousse. Ce rail central est encore divisé en sections de 5oo à 600 pieds chacune.
- p.324 - vue 314/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- A côté de ce rail se trouve sur toute la longueur de la ligne un gros conducteur continu et bien isolé. Celui-ci est relié aux deux extrémités de chaque section au moyen de contacts fusibles ou d’interrupteurs, et d’un court circuit branché., ce dernier forme un Y, le conducteur principal étant attaché à la tige de l’Y et une extrémité de chaque section aux bras. On voit que dans les conditioas normales, le courant qui passe d’une partie de la ligne a une autre, entre lesquelles il n’y a aucun train, traverse un circuit double en forme d’échelle. Le conducteur principal est parcouru par la plus grande partie du courant et le reste passe par les conducteurs sectionnés. Tant qu’il n’y a aucun train sur les sections adjacentes à une de ces communications, il est| évident qu’il ne peut y avoir aucune dit'érence de potentiel aux deux extrémités opposées de la branche de communication, et aucun courant n’y passera, bien que des courants puissants passent devant chacune de ses extrémités. Ces courants sont naturellement de même sens, mais dès qu’un train arrive à une section, il n’établit aucun contact ave,- le conducteur principal et continu, mais seulement avec le conducteur sectionné, et le courant est fourni à ce dernier, en partie peut-être, par les conducteurs sectionnés adjacents, mais pour la plus grande partie par les branches qui le relient au conducteur principal. En d’autres termes, il existera une différence de potentiel dans les différentes parties de ce circuit branché, et des parties auparavant inertes deviennent actives au moment du passage du train sur une section, soit que le circuit formé par le train soit simplement parcouru par le courant de la ligne, ou qu’au contraire, il constitue, comme nous le verrons, une nouvelle source de courant.
- On peut utiliser les courants qui traversent alors ces branches pour actionner un mécanisme quelconque et former ainsi un bloc système parfait, la seule présence d’un train sur une section produisant automatiquement des signaux à chaque extrémité de cette section; ces signaux sont de caractères différents, visuels ou accoustiques, ou des deux sortes. Les uns sont des signaux de jour, les autres de nuit ; pour ceux-ci, l’on se sert d’une ou de plusieurs lampes à incandescence. D’après la disposition, il s’en suit que, même si un train est arrêté sur une section, l’ingénieur peut envoyer s.es signaux.
- L’un des grands avantages de ce système de
- conducteur, est que, s’il y a un* contact ou un accident sur la ligne, on peut supprimer la section endommagée sans affecter en rien le reste de la voie, et le circuit entier restera intact à l’exception des 5oo ou 600 pieds où l’accident a eu lieu. On peut rendre les signaux automatiques, et par exemple, lorsqu’un court circuit produit dans une section aura rompu les contacts fusibles, un signal sera déplacé, et il ne pourra êtra remis en place que lorsque la réparation aura été faite. Il
- fig. 3
- y a là une garantie complète contre toute avarie subséquente de la ligne; on peut encore à volonté faire fonctionner un signal à l’une des extrémités d’une section seulement, en coupant l’autre extrémité. Pour les réparations, on peut enlever ou remplacer une section, sans gêner la ligne principale. Le conducteur principal peut encore être divisé en sections munies de commutateurs, pour permettre d’isoler une partie considérable de la ligne, en cas d’accident qui empêcherait de passer sur une section, comme par exemple en cas d’incendie.
- En dehors de ces dispositions, les conducteurs
- p.325 - vue 315/624
-
-
-
- 326
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- aux mêmes potentiels, sur les différentes voies, sont reliés par des circuits transversaux qui tendent à égaliser les potentiels sur la ligne, dans le cas d’un mauviis joint des rails, ou quand l’une des voies est plus chargée que l’autre. Ces communications transversales présentent encore cet avantage, que le courant engendré par des trains descendant des rampes peut non seulement erre envoyé au conducteur sur sa propre voie et traverser le système, mais encore prendre un chemin plus court et plus direct à la voie opposée, où un autre train gravira peut-être une rampe ou démarera au même instant. Il faut encore ajouter que le courant est fourni aux deux voies par la même source et qu’elles forment un seul système complet. Tous les moteurs sont montés en dérivation, et chacun d'eux est indépendant des autres : les moteurs sur une voie sont en dérivation avec les moteurs de l’autre.
- Nous arrivons maintenant à la question de la construction des moteurs. Les chemins de fer aériens présentent un problème spécial, parce que la résistance de la construction qui les supporte est limitée.
- Actuellement, les trains sont actionnés par des locomotives dont le poids s’élève à environ 22,5 tonnes, et sur ce poids, i5 tonnes seulement sont utiles pour la traction, c’est le poids qui repose sur les roues motrices; ces 22, 5 tonnes sont concentrés dans un très petit espace, et immédiatement après la locomotive vient le truc d’avant d’une voiture, chargé d’environ 9 tonnes. Il y a donc un poids total de plus de 3i tonnes, sur un espace d’environ 36 pieds, soit inférieur à la distance entre deux des colonnes qui supportent la voie. Il en résulte des efforts de flexion et de cisaillement très élevés, mais qui cependant ne représentent pas l’unique source de danger. Les vibrations engendrées par le mouvement du train, vibrations verticales provenant du poids, et horizontales dues au mouvement de la charge, produisent des efforts considérables et tendent à desserrer les boulons et à soumettre toute la construction à des tensions violentes. Une locomotive électrique de i5 tonnes fournirait un effort de traction plus considérable qu’une locomotive à vapeur du même poids, puisque celui-ci porterait en entier sur les roues motrices. Une locomotive électrique de i5 tonnes, bien construite et bien conduite pourrait même, exercer un plus grand eflort qu’une locomotive
- à vapeur de 22,5 tonnes avec i5 tonnes sur les roues motrices, si le poids était distribué sur quatre roues montées sur des essieux, indépendants; la pression serait alors égale sur chacune ; ce qui n’est pas le cas avec une locomotive à vapeur. De plus, dans une locomotive électrique, le moment moteur communiqué aux roues est constant, en sorte qu’elles adhèrent mieux qu’avec un poids égal, lorsque l’effort provient de la transformation d’un mouvement alternatif. Enfin, il y a encore une certaine augmentation de l’adhérence des roues, qu’il est impossible de déterminer exactement parce qu’elle varie dans différentes conditions, mais qui provient probablement de l’effet d’échauffement du' courant au passage du rail à la roue. Un autre système de traction, le plus logique, mais qui peut être un peu plus coûteux, quand on a affaire à un vieux matériel roulant, consiste à placer les moteurs sous les voitures et sur les trucs qui les supportent ; de cette manière, au moins, la moitié du poids des voitures et des voyageurs est utile pour la traction.
- Si les moteurs sont ainsi placés sur les voitures chacun peut être une unité indépendante ; en d’autres termes, on peut faire fonctionner une douzaine de voitures formant un seul train, au moyen d’un petit truc régulateur placé en tête.
- C’est de cette manière que fonctionne la voiture essayée sur la branche de la 34me rue du chemin de fer aérien de la 3"10 avenue à New-York. Les fig. 1,2 et 3 représentent la voiture en élévation, et vue de face. L’un des trucs sur lesquel la voiture est montée, est représenté en perspective sur la figure 4 et en détail par les figures 5 et 6.
- Comme on le voit, ces trucs sont en fer, du genre de ceux qui sont employés actuellement sur les nouvelles voitures des chemins de fer aériens, sauf quelques modifications de détails nécessaires pour l’installation des moteurs, et la suppression du mécanisme ordinaire des freins, Le truc porte deux moteurs, dont chacun est placé entre l’axe et la traverse centrale. Les électros se composent de quatre segments en fer doux. Deux de ceux-ci constituent les pièces polaires et portent de forts supports en bronze qui portent les paliers de l’axe de l’armature. L’enroulement de cette dernière est une modification du système Siemens, et l’axe porte à chaque extrémité des pignons en acier forgé à i3 dents, d’une largeur de 3 pouces et d’un diamètre moyen de 3,7 pouces. Les sup-
- p.326 - vue 316/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 327
- ports s’étendent en outre latéralement et embrassent les essieux, entre deux brides.
- Les essieux portent de chaque côté et près du moyeu des roues motrices, des roues dentées, engrenant avec les pignons ; ces roues sont de deux types : les unes sont simplement boulonnées et clavetées sur l’essieu, tandis que les autres sont composées de quatre parties; les deux parties intérieures (fig. 5/, formant l’ame et le moyeu de la roue, sont boulonnées sur l’essieu ; les deux parties extérieures, qui portent la couronne dentée, sont boulonnées entr’elles, et avec l’ame; l’ensemble constitue ainsi une roue dentée ajustable, ce qui est probablement une nouveauté en mécanique. Ces roues portent 66 dents, tracées au moyen de la développante, de manière à permettre un léger écartement de l’essieu et de l’axe de l’armature, l’engrenage se faisant encore parfaitement avec une simple modification de la durée de prise.
- Les pignons montés sur l’axe de l’armature sont calés de manière à être d’une demi dent en avance l’un sur l’autre.
- Avec un engrenage ordinaire, il serait difficile d’ajuster les axes, ou les roues et les pignons, en sorte que l’engrenage ait lieu d’une manière convenable pour les deux sens de rotation ; et c’est dans ce but que l’une des roues a été construite comme nous l’avons vu.
- 11 suffit alors de claveter les deux pignons, la roue fixe, et l’ame de l’autre roue, sans s’inquiéter de la manière dont se fera Pengrènement. Le moteur est alors fixé en position, ainsi que les supports ; en faisant tourner le moteur deux ou trois fois en avant et en arrière, les boulons de la roue ajustable étant desserrés, celle-ci prendra une position correcte. Les boulons sont alors serrés, et on a un double jeu de roues et de pignons engrenant convenablement dans les deux sens.
- Cette méthode de montage assure un mouvement concentrique, et de cette manière, les axes moteurs et les essieux sont maintenus absolument parallèles dans deux plans.
- Pour permettre au moteur de suivre tous les mouvements des essieux indépendants, et pour reporter une partie du poids des moteurs sur les boîtes à graisse, au lieu de la faire porter sur les essieux mêmes, une des extrémités du moteur est suspendue à son centre, par un bouton fixé à la traverse du truc. Ce boulon est réglable, et maintenu par un ressort à boudin très raide, sup-
- porté par une selle de fer doux. Le moteur est donc pour ainsi dire suspendu, ou supporté d’une manière élastique par le châssis du truc. Il y a, en outre, un petit ressort pour empêcher le mouvement en sens inverse. La suspension a lieu directement au milieu des pièces polaires, et les noyaux des électros, courbés en arc de cercle, comme nous l’avons dit, sont fixés d’une manière indépendante.
- Les résultats obtenus par ce montage des moteurs ont dépassé les espérances de l’inventeur.
- On voit que, puisque le moteur est suspendu à une extrémité à l’essieu du truc et à l’autre par des ressorts agissant dans les deux sens, quel que soit le mouvement des essieux, l’effort est toujours transmis, du pignon à la roue dentée par l’intermédiaire d’un ressort.
- Indépendamment des frottements, une pression d’une livre seulement exercée entre les dents, dans l’un ou l’autre sens, causera un faible déplacement du moteur. Il en résulte que, si fort ou si soudain que soit un choc, il ne peut jamais agir que d’une manière progressive sur l’engrenage.
- Pratiquement, on est arrivé à ce résultat, qu’en chargeant avec un poids de deux tonnes chaque roue de 3o pouces, on les a fait patiner sur une voie sèche, ce qui correspond à une pression de i5oo à 2000 livres sur chaque engrenage.
- On a produit aussi des efforts aussi soudains que possible en fermant brusquement le circuit avec une tension de 600 volts, et cela sans produire d’effet destructif.
- Cette méthode de montage des moteurs remplace un engrenage parfait, et suffit pratiquement pour prévenir tout le ferraillement que l’on pouvait craindre.
- Des moteurs de 200 à 3oo chevaux ont déjà été construits d’après ce principe, et mis en service.
- Considérons maintenant les particularités électriques de ces moteurs. Les armatures ont un enroulement Siemens modifié. Le noyau en est constitué par des couches alternatives de papier et des disques minces en fer, comme cela a lieu dans les machines Edison, en vue de réduire autant que possible les courants de Foucault. Cette àme est soigneusement vernie et séchée, et les plus grandes précautions sont prises en enroulant les diverses bobines, pour les isoler de l’âme et entre elles, au moyen d’une matière d’un très grand pouvoir isolant.
- Une des particularités les plus importantes de
- p.327 - vue 317/624
-
-
-
- 328 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ce système de propulsion électrique, est d’éviter tous les ajustages, et de réduire le plus possible la manipulation, tout en maintenant aussi élevé
- que possible le rendement des moteurs.
- Dans ce but, il était nécessaire, à cause du faible espace disponible, de rendre les moteurs aussi
- FIG. 4
- légers que possible, tout en ayant des champs La forme adoptée par ces moteurs, a permis magnétiques intenses. de réaliser ces conditions.
- FIG. 5
- Il était nécessaire, de plus, d’avoir divers degrés de vitesses, avec pleine pression électrique aux bornes de l’armature, et par suite il était nécessaire aussi d’avoir divers degrés d’intensité du champ magnétique.
- Un moteur travaillant dans ces conditions, est soumis à trois conditions nettement différentes :
- i° Lorsque le train est au repos, il s’agit de développer l’effort de traction le plus fort possible. Cet effort de traction doit être prrfaitement ré-
- p.328 - vue 318/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D*ÉLECTRICITÉ
- 329
- glable, et plus grand que celui que le moteur peut exercer pendant un temps déterminé ;
- 20 Lorsque le train doit être soumis à une traction continue, avec vitesse accélérée. Cette condition est nécessaire pour mettre le train en marche, et cet effort s’étend généralement sur le premier tiers ou la moitié de sa vitesse ;
- 3° Lorsqu’il faut obtenir des variations de
- vitesse de l’armature, après que le potentiel total est atteint aux bornes,
- La première condition est remplie en portant le champ magnétique à un haut degré de saturation.
- Le courant est alors admis dans l’armature sous contrôle, et le potentiel aux bornes de l’armature, augmenté graduellement, en augmentant
- ainsi le courant, jusqù’à ce que l’effort de traction soit suffisant pour mettre le train en marche.
- Lorsque le moteur est dans cet état, l’effort ou le torque est directement proportionnel au champ et au courant circulant dans l’armature. Mais, dès que celle-ci se met à tourner, une nouvelle condition s’établit : il est maintenant nécessaire d’exercercer une traction continue ; mais le moteur, à cause de sa vitesse accélérée, engendre une force électromotrice croissante, opposée à celle de la ligne, et c’est alors la différence entre ces
- forces électromotrices qui détermine le couran dans l’armature.
- Par conséquent, il est nécessaire, si l’on maintient le champ constant, d’accroître encore la différence de potentiel aux bornes de l’armature, pour maintenir le courant constant. Il est impossible de maintenir un effort de traction constant, d’une autre manière, dans ces conditions. Le potentiel ayant atteint sa valeur finale, s’il est encore nécessaire d’accélérer la vitesse du train, on le réalisera en diminuant l’intensité du champ ma-
- p.329 - vue 319/624
-
-
-
- 33o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- gnétique. Ce principe de la diminution du champ magnétique en vue d’augmenter ainsi l’effort mécanique du moteur, toutes les fois que celui-ci ne travaille pas à sa puissance maximum, a été émis par M. Sprague, il y a quelque temps, de la manière suivante :
- Dans un moteur, dont le champ et l’armature sont excités à part, le travail fourni par le moteur dans un temps donné et son rendement sont indépendants de l’intensité du champ magnétique, pourvu que les transmissions entre le moteur et l’organe absorbant le travail, puissent prendre toutes les vitesses; et dans tous les cas où un moteur travaille sur un circuit à potentiel constant en ne développant pas sa puissance maxima, il faut diminuer le champ magnétique, au lieu de l’augmenter, pour accroître soit l’effort mécanique, soit la vitesse ou la puissance, ou pour compenser une chute de potentiel sur la ligne.
- Il en résulte que, si le train roule sur un palier à une certaine vitesse, et qu’on désire gravir une rampe à la même vitesse, il faut diminuer l’intensité du champ magnétique. Si le potentiel baisse et si l’on veut maintenir la vitesse constante, il faut encore diminuer le champ, et inversement, si l’on désire ralentir la vitesse, il faut accroître le champ.
- Un moteur en mouvement peut être considéré comme une dynamo actionnée par un courant. Il engendre une force électromotrice dépendant du champ résultant et de la vitesse de l’armature, et indépendante des autres facteurs. Il suit que, si le champ magnétique est réglable à volonté, cette force contre électromotrice est aussi réglable aux différentes vitesses, et peut être rendue forte ou faible, relativement à la différence de potentiel active, et par suite, le moteur peut fournir à volonté une puissance variable.
- Ce système de régulation d’un moteur, qui diffère essentiellement des méthodes antérieures, a été poussé à ses conséquences logiques, dans le système de freins que nous indiquerons tout à l’heure.
- L’enroulement des électros des moteurs est particulier. Une des plus grandes difficultés qui s’est présentée invariablement avec les moteurs, est le calage variable, nécessaire pour éviter les étincelles. Il est indispensable, quand il s’agit de grande puissance, si celle-ci doit être continue, de maintenir les balais au point neutre.
- Ce calage variable est nécessité par la dis-
- torsion du champ causée par l’armature, et qui varie avec le courant, l’effort, ou le champ magnétique.
- On a donc l’habitude, en général, de disposer deux paires de balais, une pour chaque sens du mouvement. M. Sprague a complètement obvié à cette difficulté, par un procédé aussi simple qu’efficace.
- Il consiste dans le mode d’enroulement et de construction des électros. Ceux-ci sont munis de deux séries de bobines, dont les unes formées de fil fin en connection avec une résistance variable, produisent les pôles normaux et sont en dérivation, tandis que les autres formées de gros fil sont en série avec l’armature, et donnent naissance à des pôles placés à angle droit des premiers. Ce second circuit est compris dans le commutateur de renversement de marche, en sorte que, lorsque le courant est renversé dans l’armature, il l’est aussi dans ces bobines.
- Il y a donc quatre pôles induits dans cette machine, dont deux sont normaux et variables a volonté, et les autres anormaux, variables aussi, dépendant du courant circulant dans l’armature.
- Dans la disposition normale des circuits, les deux séries de bobines des électros concourent à produire une ligne polaire résultante. Puisqu’une augmentation du courant dans l’armature, se traduit par le même accroissement du courant dans les bobines en gros fil, les distorsions produites par ces deux causes se détruisent, et la ligne neutre reste dans la même position.
- Si au contraire le champ varie indépendamment de l’armature, en changeant la résistance du circuit en dérivation, ou par une variation de potentiel de la ligne, cette variation tendant à faire varier aussi bien la distorsion produite par l’armature que celle produite par les bobines en série, ne produit encore aucun effet.
- Si la direction du courant de l’armature est renversée, elle l’est aussi dans les bobines en série, et il n’y a encore aucun déplacement de la ligne neutre.
- Il est indifférent que le changement de sens du courant soit dû à un renversement des communications produisant un renversement de marche du moteur, ou bien par le fait que le moteur devient générateur à la suite d’un renforcement de son champ..
- Par suite, le. moteur tournera dans les deux sens sur un circuit à potentiel constant ou va-
- p.330 - vue 320/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL ^ÉLECTRICITÉ
- 331
- riable, avec une ou deux paires de balais tangen-tiels, sans aucun changement de calage. La position des balais ayant donc été une fois ajustée correctement, elle est indépendante du travail fourni par le moteur, de sa vitesse, et soit qu’il agisse comme moteur ou comme générateur.
- Elle est de même indépendante de l’intensité du champ et du courant, tant que le premier conserve une certaine valeur.
- Comme on le voit par la figure 4, il y a à chaque extrémité de la voiture trois tiges verticales de manœuvre, reliées à des leviers passant d’une extrémité à l’autre de la voiture. Ces leviers sont munis de cames qui opèrent sur trois commutateurs à mouvements rapides. Ces trois commutateurs sont employés comme suit : l’an sert pour couper le circuit principal, un autre pour renverser le circuit de l’armature, et un troisième pour disconecter partiellement l’armature de la ligne, et la fermer sur un appareil régulateur. Le mouvement des manettes des tiges verticales sont semblables à chaque extrémité. Un mouvement en avant de l’un, produit le mouvement en avant de la voiture; avec l’autre, on ferme le circuit principal, et avec le troisième on fait agir le frein. En sorte que, lorsqu’un conducteur est placé à chaque plateforme, les mêmes mouvements produisent le même effet par rapport à sa position. A côté de ces trois tiges, ii s’en trouve une quatrième qui, au moyen d’un engrenage d’angle, actionne une tige horiaontale placée sous le wagon, et munie de joints universels de manière à permettre l’ajustage nécessaire. Cette tige est mnnœuvrée par un volant à main, et elle met en jeu un régulateur formé de bobines de résistance. Par le mouvement continu du volant, les résistances sont d’abord sorties du circuit de l’armature, le champ étant maintenu saturé, en augmentant ainsi le potentiel aux bornes de l’armature, et ensuite introduites dans le circuit en dérivation, en diminuant ainsi le, champ. Ce régulateur gouverne aussi les deux premiers degrés de freinage.
- Le courant est pris du rail central par trois conducteurs, dont deux sont des roues de bronze, montées sur des bras articulés, actionnés par des ressorts; la tension de ceux-ci est réglée au moyen d’écrous ; des arrêts empêchent ces roues de s’abaisser au- delà d’un certain point, quand elles quittent ce rail.
- Les contacts sont tels que la voiture couvre un
- espace de 3o pieds sans rompre le circuit. L’autre, partie du circuit, soit les rails, vient en contact avec les roues du truck, en sorte qu’une partie de la voiture est mise à la terre continuellement.
- L’armature est munie de contacts fusibles à ses deux extrémités. Les armatures et les électros sont tous placés en arc parallèle.
- C’est le premier cas dans lequel deux moteurs indépendants ont été actionnés par la même source d’énergie, et par la méthode employée, il est parfaitement possible de faire marcher 20 moteurs de la même manière.
- On voit quel progrès important a été réalisé, puisque la vitesse varie de zéro à 1200 tours par minute, les deux moteurs ayant la même vitesse.
- Le torque ou le moment de torsion de ces moteurs est très grand aux faibles vitesses, et ils sont capables de partir depuis la position de repos, et de mettre en mouvement deux voitures chargées sur les plus fortes rampes du chemin de fer aérien. Ces moteurs pèsent environ 1200 livres.
- Considérons maintenant le système des freins, qui est la conséquence logique du système de réglage des moteurs employé par M. Sprague.
- Comme on le sait, lorsqu’un moteur est en mouvement, il engendre une force électromotrice. En d’autres termes, il agit comme une dynamo, et puisque cette force électromotrice dépend de l’intensité du champ magnétique et de la vitesse, et puisqu’on peut régler le champ à volonté, il s’ensuit que cette force éle tromotrice peut être rendue égale à la différence de potentiel initiale et même supérieure. Lorsque la force électromotrice du moteur devient ainsi prédominante, la machine agit comme générateur et fournit le courant à la ligne, et ses effets mécaniques sont renversés, de sorte que le' moteur agit comme frein sur le train, au lieu de l’entraîner, et le courant engendré de cette manière ou l’intensité du freinage sont maintenant réglables à volonté, en augmentant encore ou en diminuant le champ, et on peut à volonté faire travailler de nouveau la dynamo comme moteur.
- L'énergie mécanique absorbée par le moteur agissant de la sorte, et reproduite sous forme de courant fourni à la ligne, dépend de la masse du train et de sa vitesse.
- En descendant les rampes, la vitesse s’accélère naturellement, mais cette méthode de freiner permet de limiter cette accélération.
- Gela a lieu naturellement en augmentant l’inten-
- p.331 - vue 321/624
-
-
-
- 332
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- site du champ. Puisque l’énergie actuelle du train est maintenant employée à faire tourner les moteurs agissant comme freins électriques, le train descendra à une certaine vitesse constante, ou si le champ magnétique est encore augmenté, le train diminuera de vitesse; c’est ce qui arrive aussi dans le procédé ordinaire d’arrêt.
- La diminution de vitesse, cependant, réduit la force électromotrice du moteur, et par suite, le champ doit être encore renforcé à mesure que le train diminue de vitesse, jusqu’à ce qu’on atteigne une allure qui, avec le champ le plus intense, donnera une force électromotrice égale à celle de la ligne.
- Cette allure, avec les moteurs en question, est d’environ 7 milles à l’heure, soit le tiers de la vitesse normale. Par suite, les huit neuvièmes de l’énergie d’un train à la vitesse de 21 milles à l’heure est retournée à la ligne, de manière à décharger d’autant la station génératrice. En fait, le système, tel que nous le décrivons, a les avantages d’un tramway funiculaire, indépendamment *' d’autres avantages que ce dernier n’a pas, vu que non seulement les trains descendants aident aux trains montants, mais les trains qui ralentissent leur marche ou qui s’arrêtent, transmettent leur énergie au système ou aux trains qui partent. La station centrale devient alors un facteur différentiel, tenant compte des pertes de conversion et de reconversion, et pourvoyant à la traction et aux pertes sur les conducteurs. Naturellement, cetta perfection de conversion ne peut jamais être atteinte. Il convient de tenir compte d’une fraction de 40 0/0 de la puissance nécessaire, pour parer aux pertes sur le conducteur, et aux stations. En fait, il suffira à la station centrale de fournir une puissance égale à celle développée actuellement, à un moment donné, sur les chemins de. fer aériens, puissance qui est seulement les deux cinquièmes de la capacité des moteurs ou des machines.
- Par suite, au lieu que les stations fournissent un courant de 72 15 ampères en deux points, celui-ci est aussi, en réalité, engendré par un certain nombre de stations mobiles, représentées par les trains descendants et ceux qui s’arrêtent. 60 0/0 seulement du courant total est donc fourni par x les stations principales, soit 4329 ampères, ou 2165 pour chaque station.
- Le freinage final s’opère en disconectant l’armature de la ligne principale, lorsque la force
- électromotrice du moteur est égale à celle de la ligne, et au moment où aucun courant n’y circule plus, et en la fermant sur un circuit local, qui est formé par les mêmes résistances qui ont servi à varier la vitesse et la puissance.
- De cette manière, on obtient l’arrêt complet du train.
- Tous ces degrés du freinage sont parfaitement réglables, et, si on le désire, l’action du frein peut être si rapide, qu’elle amène les roues à patiner, en quelque sorte ; ce patinage n’est pas comparable à celui qui a lieu avec le frein à air; c’est le mode de frein le plus parfait, puisque un calage des roues amenant le glissement est impossible, et que les roues tournent jusqu’à ce que le train s’arrête, et, si le frein est appliqué trop brusquement et si son effort excède l’adhérence des roues, celles-ci diminuent de vitesse, en glissant, de la quantité nécessaire pour amener le freinage à sa valeur limite.
- Lorsque le levier ou commutateur est placé de manière à produire le freinage le plus fort, on peut arriver à faire descendre la voiture le long des pentes maxima, avec une vitesse imperceptible.
- L’énergie du train qui est dépensée au moment du dernier freinage, peut être utilisée pour le chauffage des voitures, et quelques expériences inréressantes sont faites maintenant, à ce sujet, à la station de la trente-quatrième rue.
- Il convient d’ajouter que la station génératrice actuelle, construite pour ces expériences, est située dans la vingt-quatrième rue, en sorte que le courant doit être transmis à environ 3/4 de mille.
- La force électromotrice nécessaire est obtenue en couplant en série cinq machines d’Edison. Le fil employé est le n° 1 de la B. W. G., porté sur les supports de la Western Union Telegraph Company.
- M. Sprague n’est pas encore absolument satisfait par l’état actuel de son système, il s’occupe maintenant de munir la station et les voitures avec des lampes Edison, mises en série sur le même circuit à haut potentiel qui actionne les voitures, d’après un système qui a été imaginé par M. E.-H. Johnson, le président de la Compagnie.
- Jos. Wetzler
- p.332 - vue 322/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 333
- FAITS DIVERS
- Le Directeur du Conservatoire National des Arts et Métiers, nous communique le programme suivant des cours publics pour l’année 1886-1887.
- Géométrie appliquée aux arts Les lundis et jeudis, à neuf heures du soir
- M. Lâussedat, professeur, étant chargé d’une mission officielle à l’étranger, ouvrira ce cours le jeudi 6 janvier.
- Cinématique. — Classification des mécanismes. — Etude géométrique des organes qui servent à la transformation des mouvements : engrenages, cames, excentriques, articulations, échappements, encliquetages. — Compteurs. — Instruments enregistreurs.
- Géométrie descriptive
- Les lundis et jeudis, à sept heures trois quarts du soir
- M. E. Rouché, professeur. Le cours ouvrira le jeudi 4 novembre.
- Charpente : assemblages, croupe biaise, escaliers. — Statique graphique : ses principes et ses applications.
- Mécanique appliquée aux arts Les lundis et jeudis, à sept heures trois quarts du soir
- M. J. Hirsch, professeur. Le cours ouvrira le jeudi 4 novembre.
- Objet et caractère du cours. — Machines à vapeur, questions générales. — Générateurs de vapeur. — Combustion et foyers. — Dispositions, construction et conduite des chaudières. — Utilisation de la vapeur dans les machines.
- Constructions civiles
- Les mercredis et Samedis, à sept heures trois quarts du soir
- M. Emile Trélat, professeur. Le cours ouvrira le samedi 6 novembre.
- Salubrité des édifices et des villes. — La santé. — Ses cinq facteurs naturels. — Salubrité. — Restitution des cinq facteurs naturels de la santé dans les édifices : maisons, écoles, casernes, hôpitaux, théâtres, voies publiques, chaussées, égouts, etc.
- Physique appliquée aux arts Les mercredis et samedis, à neuf heures du soir
- MM. E. Becquerel, professeur, et H. Becquerel, suppléant. Le cours ouvrira le samedi 6 novembre.
- Propriétés générales de l’électricité. — Applications de l’électricité aux arts : piles voltaïques; accumulateurs:
- appareils d’induction; machines dynamo-électriques; transport de la force; éclairage électrique, galvanoplas-lie; dorure, argenture, etc.; télégraphie; téléphonie; horlogerie électrique. — Actions chimiques produites par la lumière : photographie.
- Chimie générale dans ses rapports avec l'industrie Les lundis et jeudis, à neuf heures du soir
- M. E. Peligot, professeur. Le cours ouvrira le lundi 8 novembre.
- En cas d’empêchement, M. Péligot sera remplacé par M. L’Hôte.
- Propriétés générales des métaux, des oxydes, des sulfures, des chlorures, etc. — Sels métalliques. — Histoire sommaire et extraction des métaux et des alliages employés dans l’industrie.
- Chimie indust-ielle
- Les mardis et vendredis, à neuf heures du soir
- M. Aimé Girard, professeur. Le cours ouvrira le vendredi 5 novembre.
- Industrie papetière : travail du chiffon; emploi des succédanés, paille, sparte, bois, etc. — Industrie vinicole : vins rouges et blancs, vins de liqueur, vins mousseux, vins de marc, cidres et poirés, etc. — Brasserie. — Distillerie : alcools de raisins, de grains, de betteraves, de pommes de terre, de mélasse, etc. — Industrie du caoutchouc et de la gutta-percha.
- Chimie appliquée aux industries de la teinture, de la céramique et de la verrerie
- Les lundis et jeudis, à sept heures trois quarts du soir
- M. de Luynes, professeur. Le cours ouvrira le jeudi 4 novembre.
- Couleurs : mélange, contraste, classification. — Matières colorantes naturelles et artificielles. — Opérations préliminaires à la teinture et à l’impression. — Teinture. — Impression. — Apprêts. — Papiers peints.
- Chimie, agriculture et analyse chimique Les mercredis et samedis, à neuf heures du soir
- MM. Boussingault, professeur et Schlœsing, suppléant. Le cours ouvrira le samedi 6 novembre.
- Engrais et amendements. — Alimentation du bétail. ________
- Analyse chimique appliquée aux végétaux (suite et fin). Analyse minérale appliquée aux matières agricoles.
- Agriculture
- Les mardis et vendredis, à sept heures trois quarts du soir
- M. E. Lecouteux, professeur. Le cours ouvrira le vendredi 5 novembre.
- p.333 - vue 323/624
-
-
-
- 334
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le problème agricole dans les nouveaux milieux économiques. — Moyens d’accroître les rendements de la terre et du bétail : fumiers et engrais chimiques. — Rôle de l'azote dans l’économie rurale. — L’agriculture et la vie à bon marché.
- Droit commercial
- Les mercredis et samedis, à sept heures trois quarts du soir
- M. Malapert, professeur. Le cours ouvrira le samedi 6 novembre.
- Travaux agricoles et génie rural
- Les mercredis et samedis, à sept heures trois quarts du soir
- M. Ch. de Comberousse, professeur. Le cours ouvrira le samedi 6 novembre.
- Des sources de travail employées en agriculture (suite et fin). — Notions de physiologie végétale et animale. — Labourages, semailles, culture, récoltes : machinerie et mécanique agricoles. — Étude des moyens de transport.
- Filature et tissage
- Les lundis et jeudis, à neuf heures du soir M. J. Lmbs, professeur. Le cours ouvrira le jeudi 4 novembre.
- Origine, constitution, propriétés physiques et chimiques des principales matières filamenteuses. — Leur préparation avant la filature. — Leur tranformation en fil : principes généraux. — Matériel de la filature mécanique des principaux textiles.
- Economie politique et législation industrielle
- Les mardis et vendredis, à sept heures trois quarts du soir
- M. É. Levasseur, professeur. Le cours ouvrira le vendredi 5 novembre.
- Législation industrielle. — Rôle de la loi dans les matières économiques. — Droits et devoirs du commerçant. — Propriété industrielle. — Sociétés commerciales. — Liberté du travail et réglementation industrielle. — Monopoles. — Rapports des patrons avec les apprentis et les ouvriers. — Prud’hommes. — Syndicats. — Législation du crédit. — Tarifs de douanes. — Tribunaux de commerce. — Faillite.
- Economie industrielle et statistique Les mardis et vendredis, à neuf heures du soir M. A. de Foville, professeur. Le cours ouvrira le vendredi 5 novembre.
- Lé.s effets de l’industrie humaine. — La terre. — La production agricole et industrielle, ses progrès, sa situation actuelle. — Le commerce intérieur et extérieur, ses tranfortnationSi — Le mouvement des prix. — Géographie et statistique commerciale.
- Tribunaux de commerce : organisation, compétence, procédure. — Prud’hommes. — Arbitrages. — Contrats et obligations. — Contrats commerciaux. — Louage d’industrie; travaux publics; concession et exploitation des chemins de fer. — Effets de commerce
- Le Directeur du Conservatoire national des Arts et Métiers,
- A. Laussedat
- Approuvé :
- Le Ministre du Commerce et l’Industrie,
- Édouard Lockroy.
- Nous lisons dans le journal La Loi du 29 octobre, sous ce titre Les tramways électriques :
- Un anglais, M. Smith, a inventé un système de tramway électrique qui serait, paraît-il, un progrès sur celui qui fonctionne aux Champs-Élysées.
- M. Smith a cédé à l’un de ses compatriotes, M. Plint, l’exploitation de son invention, brevetée en France. Celui-ci a rétrocédé la moitié de ses droits à M. Goujon, un français, ce dernier.
- Ï1 était convenu que, moyennant les avances qu’il ferait à M. Plint, M. Goujon aurait la toute propriété de la ligne, des machines, et du matériel y afférent.
- M. Goujon fit les avances, la ligne se construisit, route de la Révolte, près de la porte Maillot; l’inventeur envoya les machines, et la démonstration eut lieu.
- A peine était-elle achevée que M. Smith voulut faire reprendre les machines et le matériel : il prétend les avoir prêtés seulement.
- M. Goujon soutient en être bien et dûment propriétaire, ,et a introduit un référé à fin de nomination de séquestre, tous droits et moyens des parties réservés.
- M° Bourse s’est présenté pour M. Goujon; M. Cortot pour M. Smith. M. le président a nommé M. Th. Pilter, séquestre, et a commis M. Fribourg, ingénieur, pour constater l’état du matériel et des machines avant leur tranport chez le séquestre.
- La Société de vulgarisation de Toulouse vient de créer dans cette ville et sous le patronage de la Chambre de Commerce, un musce industriel, commercial et agricole, destiné à l’Exposition permanente et gratuite des inventions nouvelles de toute nature.
- p.334 - vue 324/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 335
- *
- Le prix du cuivre qui était, il y a quelques années, de 3 francs le kilo est aujourd’hui descendu à i franc. Cette baisse considérable provient surtout de la grande production de ce métal aux États-Unis et au Chili, sans parler des mines de cuivre australiennes qui sont loin d’avoir dit leur dernier mot. Pendant l’année 1885, les États-Unis ont produit 75,5oo tonnes de cuivre, contre 40,468 tonnes en 1882. La production totale du cuivre s’est élevée depuis 3 ans de 146,000 tonnes à 208,000. La consommation annuelle ne dépasse pas en Europe 100,000 tonnes et il reste encore sur le marché 57000 tonnes de l’année dernière. Ces chiffres expliquent suffisamment la baisse du prix de ce métal.
- On s’occupe beaucoup depuis quelque temps des applications de l’électricité à l’exploitation des chemins de fer. Signalons à ce propos un appareil imaginé par un ingénieur belge M. Chenotet destiné à prévenir les accidents. C’est un appareil porte-pétard à déclanchement, qui au début devait simplement servir à la visite des voies ferrées par les garde-route. Les boîtes contenant ce système sont installées de distance en distance à proximité de la voie et reliées par une communication électrique à une machine d’induction établie sur un point de la ligne, d’où un agent peut lancer le courant servant au déclanchement. On peut utiliser à cet effet les fils télégraphiques; les courants dont on se scr- pour transmettre les dépêches étant trop faibles pour faire marcher le mécanisme.
- Les pétards étant amenés sur la voie, doivent être rentrés dans les boîtes par les garde-route, à leur passage, au moyen d’une clef dont ils sont porteurs. En cas de manquement à cette obligation, le premier train passant les écrase et la détonation qui en résulte annonce au mécanicien que la voie n’a pas été visitée et l’avertit d’avancer avec prudence. L’appareil Chenot est donc, à la fois, un avertisseur et un contrôleur. Il peut être utilisé egalement, dans certains cas, pour prévenir les accidents de chemins de fer, tels que rencontres, déraillements, etc. Un simple commutateur, établi dans la station, permet aux agents, en agissant sur une petite machine d’induction, de transmettre instantanément, à deux trains engagés sur une même voie, un signal d’alarme détonant qui les fera arrêter ou du moins ralentir, de .façon à éviter une rencontre. Par ce système, le problème de la communication entre les stations et les trains en marche serait donc résolu d’une façon très simple, sans fatigue pour le personnel et sans grande dépense pour l’admis-tation.
- Éclairage Électrique
- Notre confrère italien VEiettricita annonce la formation prochaine d’une Société des Électriciens Italiens à Milan. On se propose également de fonder une biblio-
- thèque, une école technique et un laboratoire public d’électricité.
- Le 8 octobre dernier il a été formé à Munich, une Société d’éclairage électrique et de transport de la force au moyen de l’électricité, au capital de i,25o,ooo fr. La nouvelle entreprise compte surtout exploiter les brevets Schuckert. La société allemande Edison fait également construire une usine centrale de lumière électrique à Munich, sur un terrain appartenant à la compagnie du gaz.
- La Commission douanière du port libre de Hambourg avait émis dernièrement le voeu de voir éclairée à l’électricité la ligne de démarcation de la douane qui s’étend le long du canal. Elle voulait ainsi, même pendant la nuit, exercer son contrôle et surveiller les passages par lesquels se font les expéditions. De plus, on a jug-é qu’il était bon d’éclairer à l’aide d’appareils électriques les bar-lières de la douane afin de pouvoir prolonger dans la mesure des besoins la période d’expédition aux principales entrées du port franc.
- De leur côté, les négociants en café et en tabac ont émis le désir de voir les comptoirs et les docks du port franc éclairés à l’électricité.
- La Compagnie des Entrepôts avait depuis longtemps déjà manifesté son intention de faire installer à ses frais les machines nécessaires pour l’éclairage électrique ; mais elle s’est convaincue, en établissant le devis détaillé, qu’elle ne pourrait pas, avec scs ressources, supporter seule la dépense. Elle a en conséquence adressé une demande au Sénat pour que l’installation fût faite aux frais de l’Etat, en se déclarant disposée à supporter les dépenses d’exploitation et le payement de l’intérêt du capital engagé dans l’entreprise. Une commission d’architectes, chargée d’étudier cette proposition, lui donna son approbation.
- En conséquence, un projet d’installation a été établi d’après lequel on élèvera un locakcommun pour les chaudières et les accumulateurs près de l’atelier de réparations, sur la place située près du Sandbrücke; quant aux machines, elles seront dans le sous-sol et dans la cave de l’un des entrepôts.
- La proposition de la Compagnie des Entrepôts a été soumise au Sénat, qui l’a adoptée. L’éclairage électrique va donc être installé très prochainement à Hambourg.
- Le journal VElectrotechniker de Vienne, annonce qu’une usine centrale de lumière électrique, va prochainement être installée sur le boulevard Montmartre, à Paris (?). Notre confrère ajoute que le prix d’une lampe à arc de 5oo bougies sera de 80 centimes par heure, tandis que les lampes à incandescence coûteront pour 10 bougies 5 centimes et pour 20 bougies xo centimes par heure.
- p.335 - vue 325/624
-
-
-
- 336
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les travaux préliminaires pour l’installation de la lumière électrique dans le nouvel hôtel des Postes à Vienne, en Autriche, sont déjà commencés. L’installation comprendra, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur des bâtiments, 315 foyers de différentes intensités lumineuses.
- \JAmerican Electric Manufacturing C° a invité toutes les entreprises d’éclairage électrique à arc, à prendre part à un concours devant prouver la supériorité d’un des systèmes représentés. Selon le programme, les machines et les lampes doivent fonctionner pendant 3o jours consécutifs. Le prix attribué au gagnant serait affecté à secourir les victimes des tremblements de terre récents en Amérique. Nous tiendrons nos lecteurs au courant du résultat de ces expériences originales.
- Télégraphie et Téléphonie
- M. Claude a présenté à la Société internationale des électriciens, un ensemble d’appareils télégraphiques nouveaux qui constitue une innovation importante, en ce qui concerne les communications télégraphiques et téléphoniques.
- Ce système, appelé à rendre de grands services aux chemins de fer particulièrement, donne la communication directe à toutes les stations et gares situées sur les lignes, et facilite par conséquent dans une mesure très grande la transmission des dépêches. Les intermédiaires n’étant plus un obstacle, l’expéditeur peut adresser ses dépêches et signaux instantanément, môme en l’absence de celui qui doit les recevoir; tous les retards, aujourd’hui si préjudiciables, sont ainsi évités. Le fil de ligne, tout en actionnant une série de postes variant de 3 à j5 ou 20 postes et au delà, n’est jamais coupé et par suite non interrompu. Le but principal atteint est la transformation en ligne directe de toutes les lignes [existantes reliées à plus de deux postes.
- L’appareil est composé de deux cadrans portant des niiméros; l’aiguille de l’un des cadrans indique le poste appelé, celle de l’autre les postes appelants, l’expéditeur fait une série de contacts indiquant à tout le monde quel est le poste appelé et quel est celui qui appelle, et se trouve par ce moyen en rapport direct avec celui qu’il appelle, sans déranger aucun des intermédiaires, mais tout en leur indiquant la manœuvre d’une manière précise. L’échange terminé, l’un ou l’autre des employés remet les appareils à zéro, et indique à tous que la ligne est libre.
- \ En vertu d’une convention conclue par le gouvernement français, pour la pose d’un câble sur la côte occidentale d’Afrique, les possessions françaises de Grand-Barsam, Porto-Nuovo (Kotonon) et du Gabon, viennent d’être reliées à la métropole et au réseau télégraphique général.
- Les taxes pour ces diverses destinations, ouvertes dès maintenant au service de la correspondance télégraphique, sont provisoirement fixées ainsi :
- Grand-Barsam......... 6 fr. g5 par mot
- Porto-Nuovo.......... 8 fr. 45 —
- Le Gabon............. 9 fr. o5 —
- Le Département des télégraphes en Espagne vient de publier son rapport pour le dernier semestre de l’année 1885.
- Le nombre des nouvelles stations ouvertes au public pendant les six mois a été de 3o, dont 29 appartiennent aux Compagnies des chemins de fer et une seulement à l’Etat; une station a été fermée L’augmentation en fil de ligne a été de 167 kilomètres contre 108 pour la première moitié de i885. L’Etat possède 533 bureaux télégraphiques et les chemins de fer en ont 35g ouverts au public.
- Le Département a transmis 1,332,394 dépêches à l’intérieur, dont 1,075,866 étaient des dépêches particulières. Les télégrammes pour l’étranger étaient au nombre de 342,202, contre 362,765 pour le premier semestre.
- Les prévisions budgétaires du Département étaient de 3o,iog fr. 25, tandis que les recettes se montent à 34,732 fr. 25, laissant un bénifice de 4,623 fr. Sur 902 interruptions de plus de 6 heures, 63o ont été causées par le mauvais temps.
- Les journaux de Madrid contiennent de nombreuses plaintes, surtout de la part des spéculateurs à la bourse, au sujet de la transmission des dépêches à l’étranger, il paraît que les télégrammes expédiés de Paris ou de Londres à 3 heures de l’après-midi ne sont distribués à Madrid qu’à 9 heures du soir et souvent plus tard, on se plaint aussi de nombreuses erreurs de transmission.
- Le Direction générale des postes, des télégraphes et des phares du Portugal, qui relevait du Ministre des travaux publics, vient, par décret en date du 28 juillet dernier, d’être incorporée définitivement dans ce ministère, dont clic fera dorénavant partie intégrante.
- En même temps le service télégraphique dans les colonies portugaises qui ressortissait du Ministère de la marine, a été placé sous le contrôle immédiat de la Direction générale des postes, des télégraphes et des phares du Ministère des travaux publics.
- On vient de commencer la construction d’une ligne téléphonique directe entre Augsbourg et Munich.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 31, boule-yard des Italiens. Pari;*. — L. Barbier.
- p.336 - vue 326/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Électricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8” ANNÉE (TOME XXII) SAMEDI 20 NOVEMBRE 1886 N> 47
- SOMMAIRE. — Le ballon-signal de Lisbonne; B. Marinovitch. — L’exposition d’appareils électrothérapeutiques à Berlin; D' Stein.— Recherches sur l’e'lectrolyse ; A. Minet. — Revue des travaux récents en électricité : Rappel de l’observation d’une matière incandescente en fusion tombée d’un nuage orageux ; par M. A. Trécul.— Rapport fait au nom de la section de chimie sur les recherches de M. Moissan relatives à l’isolement du fluor ; par M. Debray. — Sur le transport des forces. Réponse à M. Deprez ; par M. Hippolyte Fontaine. — Les constantes électriques du fil de « nikeline »; par F. Uppenborn. — Perfectionnement dans les accumulateurs. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant ; par M. A. Righi. — Correspondances spéciales de l’étranger : États-Unis; J. Wetzler. — Faits divers.
- LE BALLON-SIGNAL
- DE LISBONNE
- Au mois de juillet de l’année dernière, on inau gurait, dans le port de Lisbonne, un ballon signal qui, relié électriquement à l’Observatoire astronomique de la ville, devait donner l’heure exacte aux navires en rade, et leur permettre ainsi de contrôler la marche des chronomètres de bord.
- Depuis cette époque le Times-Bail fonctionne d’une façon ininterrompue, justifiant pleinement, et les espérances des promoteurs de l’entreprise et le choix qui fut fait de M. Herrmann, ingénieur à Lisbonne, pour mener le projet à bonne fin. Dès l’origine, le gouvernement portugais avait chargé M. le colonel d’état-major J. Larcher, directeur des constructions civiles de la marine, d’établir ce Times-Ball d’accord avec M. P. A. Oom, directeur de l’Observatoire astronomique de Lisbonne. Ces messieurs chargèrent à leur tour du soin de l’installation M. Herrmann, à l’obligeance duquel nous devons de pouvoir aujourd’hui donner à nos lecteurs des détails très complets sur le dispositifadopté. Cedispositif présentant plusieurs
- particularités intéressantes mérite à tous égards une description détaillée.
- Le ballon est placé à une distance de plus de 4 kilomètres de l’observatoire, et les instruments qui reçoivent le courant directement ont été installés dans la salle des chronomètres, séparée du ballon par une distance de 200 mètres.
- Une tourelle en fer et trique, d’une construction très légère, sur laquelle se trouve le mât du ballon, sert en même temps d’abri à l’appareil du ballon qui est monté à l’intérieur (fig. 5).
- A une heure moins cinq minutes, on fait monter le ballon jusqu’à la demi-hauteur du mât, à une heure moins trois minutes on le hisse jusqu’au sommet, et à une heure précise le ballon tombe par l’interruption d’un courant électrique produite par une pendule spéciale de l’observatoire.
- Les instruments ont été disposés de manière que l’heure puisse être indiquée en même temps par un coup de canon.
- Le ballon a 1 mètre de diamètre; il est composé de 20 croissants en tôle galvanisée de 0,7 m. m. d’épaisseur, placés verticalement autour d’un cylindre en cuivre bien écroui, ayant 1 mètre de hauteur et 20 centimètres de diamètre.
- Les deux bouts de ce cylindre forment deux couronnes auxquelles sont rivés les croissants. Le contour extérieur est une courbe circulaire
- p.337 - vue 327/624
-
-
-
- 338
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- d’un rayon de 5o centimètres, et le contour intérieur est une courbe elliptique dont les axes ont goet 80 centimètres. Les croissants sont, en outre, soutenus par le milieu au moyen de deux bandes qu’on y a laissées et qui sont fixées au cylindre par des rivets. Ces bandes occupent une position différente sur chaque croissant, de manière à intercepter la lumière, permettant ainsi qu’à une certaine distance le ballon présente l’aspect d'un disque noir, et maintenant les pièces doht il se compose dans la position la plus favorable à la pénétration de l’air. Le ballon est peint en noir et ne pèse que 23,9 kil.
- Les croissants sont liés entre eux par des bandes d'un décimètre de largeur, auxquelles ils sont rivés, de manière à former l’équateur de cette sphère dont le contour extérieur des croissants représente les méridiens et dont les couronnes forment les pôles.
- La couronne supérieure est munie d’une bride à laquelle s’attache la corde du ballon.
- Les couronnes portent aussi 4 fourches dans l’intervalle desquelles pénètre la partie saillante de 4 guides en fer à T fixés au mat sur toute la longueur parcourue par le ballon.
- Dans la partie inférieure, le ballon porte une sorte de parapluie de forme cylindrique qui recouvre les rondelles de caoutchouc sur lesquelles il repose, quand ilest en bas. Cesrondelles: reposent sur un bloc cylindrique en fonte assez lourd pour pouvoir amortir le choc dû à la chûte
- du ballon, si par hasard il venait à tomber sans l’action des freins.
- La longueur du mât est de 7 mètres ; à la base et jusqu’à un mètre de hauteur, son diamètre est de 0,16m.; le reste, soit une longueur de 6 mètres, est conique jusqu’au sommet où le diamètre n’est que de 0,14 m.
- Dans l’espace parcouru par le ballon, c’est-à-
- dire sur une longueur de 6 mètres, se trouvent les 4 guides formés de fer à T de 2 5 X 25 X4 millimètres.
- Les guides sont vissés au mât dans des entailles dont la profondeur est calculée de manière à conserver le parallélisme de ces guides.
- Le sommet du mât supporte une poulie en bronze, dont l’axe coupe àangle droit l’axe géométrique du mât. Cette poulie a o, 14 m. de diamètre, et tourne sur un axé en acier fixe, soutenu par des pièces en bronze encastrées dans le bois. Le mât est en outre abrité par un casque en tôle de fer, dans lequel on a ménagé deux guichets afin de rendre accessible l’axe de la poulie et faciliter le graissage.
- La corde du ballon avant d’atteindre la poulie du côté opposé à celui où se trouve l’anneau du ballon, traverse un tube de laiton fixé au mât sur toute la longueur de celui-ci; ce tube forme le prolongement d’un autre tube de 0,18 m. de diamètre et de 3 mètres de longueur, lequel se trouve fixé au-dessous du mât au milieu de la charpente en fer constituant la guérite du ballon. Ce tube en tôle de cuivre de 2 m. m. d’épaisseur
- p.338 - vue 328/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ . 339
- }
- forme un frein à air comprimé par l’action d’un piston en bois fixé à la corde du ballon.
- La chûte du ballon étant de 5 mètres, il s’en suit que pendant les premiers deux mètres le ballon tombe librement, parce que le piston attaché à la corde parcourt cet espace entre quatre guides formés par dés barres de fer à T de 25 X 25 X 7 millimètres, et ce n’est qu’après avoir parcouru les deux premiers mètres, qu’il commence à pénétrer dans le tube dans lequel l'air, successivement comprimé, lui offre une résistance qui amortit la chûte du ballon.
- La corde est en chanvre ; elle a un centimètre de diamètre et a été bien imbibée d'huile de lin.
- D’un côté, cette corde est fixée à l’anneau dont j’ai parlé, et de l’autre elle s’enroule sur le tambour a de l’appareil du ballon (fig. i, 2 et 3). Cet appareil se compose d’un châssis en fonte b, de forme rectangulaire, mont é sur deux pieds qui sont réunis à la partie inférieure par une traverse en fer. Ce châssis soutient l’axe c qui porte le tambour, sur lequel s’enroule la corde. La circonférence de ce tambour a i mètre, ce qui correspond à 5 tours pour les 5 mètres de chûte du ballon,
- L'un des bords d du tambour est en fonte et porte 6o dents, cette partie du tambour est solidement fixée sur l’axe et fait partie d’un disque plus
- petit qui constitue l’armature des électro-aimants du frein électrique.
- L’autre bord du tambour est en cuivre jaune de 0,004 m. d’épaisseur et, afin de téduire le poids, on y a ménagé des ouvertures circulaires.
- L’axe du tambour est en acier et tourne dans des coussinets en bronze vissés au châssis. D’un côté cet axe est de section carrée, afin de recevoir la manivelle, et de l’autre il est muni d’une vis sans fin à trois filets. Cette vis donne le mouvement à une roue e (fig. 2) dont l’axe est vertical, et porte à sa partie supérieure une lame en cuivre f formant le commutateur du frein électrique. Sur le châssis il y a quatre montants g g g g en fonte dont les deux premiers portent l’axe i du cliquet d’arrêt qui est fixé sur cet axe, en face des dents du tambour. Ce cliquet constitue le bras court d’un levier dont le long bras est une pièce j en bronze montée sur le même axe et du côté extérieur du montant d’avant.
- En soulevant ce bras, le cliquet vient s’abattre contre une des dents du tambour et l’empêche de
- p.339 - vue 329/624
-
-
-
- 34°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tourner. Si cette opération se fait après avoir hissé le ballon, tout le poids de ce dernier est supporté par le cliquet. Les deux autres montants portent l’axe k du deuxième levier; cet axe est aussi prolongé du côté extérieur présentant une petite surface / sur laquelle vient s’appuyer l’extrémité du grand levier j. Le levier m est en bronze et porte l’armature n de l’électro-aimant du ballon. Cette armature se tient éloignée par l’action d’un poids o qui agit en sens opposé ; c’est seulement quand on l’approche de l’électro-aimant et qu’on la fait arrêter par le butoir respectif/, qu’elle se maintient à la distance convenable pour être attirée quand le courant traverse l’électro-aimant q.
- Le butoir supérieur /, dont je viens de parler, ainsi que le outoir inférieur sont constitués par des vis, afin de pouvoir régler la distance de l’armature à l’électro-aimant.
- Ainsi, les deux bras en bronze j m sont susceptibles de prendre deux positions différentes ; si le ballon est en bas, le bras j, monté sur l’axe du cliquet d’arrêt, butte contre un tampon r, à ressort et le bras m qui porte l’armature butte, de son côté, contre un tampon semblable r\
- Lorsque le ballon est monté et que les leviers ont été armés pour sa chute, le bras du cliquet porte sur la petite surface l du prolongement de l’axe auquel est fixé le bras de l’armature m, et cette dernière se trouve rapprochée de Pélectro-aimant.
- Indicateur de la position du ballon et commutateur du Jrein électrique
- Ainsi que nous Pavons dit, l’une des extrémités de l’axe du tambour a la forme d’une vis sans fin c', donnant le mouvement à une roue de 3o dents e. Quand le tambour est en mouvement, la lame supérieure^, fixée sur l’axe de cette roue, parcourt une partie d’un anneau fixé au montant, qui porte une des extrémités de l’axe du cliquet. Cet anneau est isolé électriquement du montant et porte un contact s, dont la position peut être réglée, et sur lequel vient appuyer la lame f du commutateur, après que le ballon a parcouru les deux premiers mètres de sa chute. Il y a un trait sur la lame : ce trait doit correspondre à un autre trait marqué sur Panneau, indiquant par ce moyen que le ballon se trouve au bout du mat, et si cette coincidence n’avait pas lieu, on aurait le moyen de l’établir, en déplaçant la lame au moyen des vis
- qui la fixent à son axe. L’autre fonction de la lame, c’est-à-dire, son action comme commutateur du frein électrique, est de fermer le circuit de la pile locale, à travers les électrc-aimants du frein, au moment où cette lame touche le contact de Panneau; mais pour que le circuit se trouve complètement fermé, il faut qu’en même temps, le courant soit fermé par les contacts du régulateur centrifuge tt, ou que l’on ait appuyé sur le bouton placé sur le châssis.
- Ainsi, si l’on appuie sur le bouton pendant que le ballon descend, le frein électrique est mis en action dès que la lame touche le contact de Panneau.
- Le régulateur centrifuge dont j’ai parlé se compose de trois petites boîtes t t f, en ébonite, hermétiquement fermées et fixées en trois points équidistants, contre le bord en fonte du tambour (fig. 2).
- Ces boîtes contiennent une certaine quantité de mercure qui, étant lancé contre les parois les plus éloignées du centre, y ferme le circuit en établissant la communication entre les deux bouts de fil de platine, qui se trouvent en cet endroit e qui font partie du circuit des électro-aimants du frein.
- Il va sans dire que ce déplacement de mercure n’a lieu que lorsque la vitesse du tambour a atteint une certaine valeur. Si la vitesse du tambour diminue, le mercure se sépare des bouts de platine et le frein cesse d’agir.
- L’axe du cliquet a encore une cheville saillante qui écarte un ressort de contact au moment où le bras en bronze tombe sur son repos. Ce ressort se trouve sur le circuit de la pile locale et, en se séparant de son contact, interrompt la communication avec la bobine d’induction destinée à produire l’étincelle qui devrait mettre le feu au canon.
- Ainsi l’interruption produite par l’écartement du ressort de contact a pour effet d’empêcher que le courant de la pile locale continue à traverser la bobine après la production du coup de canon, ce qui aurait lieu si l’officier de service continuait à appuyer sur le bouton correspondant, empêchant de cette manière que la totalité du courant fût employée au service du frein.
- Le frein électrique se compose de deux électroaimants u w, dont les pôles s’ajustent à une partie de la circonférence du disque v qui fait corps avec le plateau à dents dont j’ai parlé.
- p.340 - vue 330/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 341
- Les noyaux en fer des électro-aimants du frein sont mobiles, les pièces qui les soutiennent leur permettent une course longitudinale de 4 millimètres, course complètement suffisante, puisque la distance des pôles au disque n’est que de 1 millimètre, ce qui produit une action immédiate aussitôt que le circuit est fermé.
- FIG. 3
- En pratique, cette distance de 1 millimètre n’existe même pas et les pôles touchent presque le disque quand le circuit est ouvert, tandis qu’au moment où le courant traverse les électroaimants du frein, l’attraction a lieu avec force et le ballon est arrêté dans sa chute. Cependant, l’arrêt du ballon au milieu de sa course n’a jamais lieu parce que, aussitôt que la vitesse diminue, le régulateur du frein coupe le courant et le frein cesse d’agir.
- Pour que les conditions dans lesquelles a lieu
- la chute du ballon soient connues à l’Observatoire, le montant de devant qui porte l’axe du cliquet est muni d’un interrupteur x (fig. 1 et 2) placé sur le circuit de la ligne et qui indique, par des interruptions momentanées du courant de l’observatoire, les instants où le ballon se sépare du bout du mât et parcourt chacun des 5 mètres de sa course, instants qui sont enregistrés par le chronographe de l’Observatoire.
- L’interrupteur précédent se compose d’une traverse en ébonite, fixée au montant et qui porte un contact à ressort avec une petite saillie qui est obligée de s’élever d’un millimètre, chaque fois qu’elle rencontre une autre pièce y fixée sur le bord en cuivre du tambour. Ainsi chaque révolution du tambour produit la rupture du circuit de la ligne et, comme le tambour a un mètre de circonférence, cinq interruptions se produisent pour les 5 mètres de course du ballon.
- Instruments placés dans la salle des chronomètres
- Ces instruments (fig. 4), destinés au service du ballon, ont été placés sur une table vernie ayant 1,2 in. de longueur et 0,7 m. de largeur. A droite se trouve le relais a qui reçoit directement le courant de l’Observatoire. A gauche se trouve la bobine d’induction b qui produit l’étincelle devant faire partir le coup de canon.
- Le relais, de même que la bobine, sont abrités de la poussière par des cages en verre.
- Au milieu, entre les deux appareils dont je viens de parler, est placé le commutateur de ligne à deux contacts c, l’un pour établir la communication par le téléphone, et l’autre pour faire communiquer la ligne avec le relais.'
- A côté de la bobine d’induction se trouve un bouton-contact d sur lequel on appuie pour faire partir le coup de canon et, à côté du relais, se trouve un autre bouton e pour faire tomber le ballon sans l’intervention du courant de l’Observatoire.
- Cependant, on ne fait usage ni de l’un ni de l’autre de ces boutons, le coup de canon ayant été provisoirement supprimé et le ballon ne devant tomber que par l’action du courant de l’Observatoire.
- Il existe encore un deuxième commutateur/-, à la portée de l’officier de service et qui doit être placé sur le contact actif, au montent où com-
- p.341 - vue 331/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 342
- mence le passage du dernier courant de l’Observatoire, dont l’interruption produit la chute du ballon.
- Toutes les communications entre les instruments de la table et leurs accessoire sont métalliques, c’est-à-dire faites avec des rubans en cuivre.
- Il y a, en outre, sur la table 6 bornes où s’attachent 6 fils. Ces bornes sont marquées par les signes B -f- L. Te. T — P, qui signifient: ballon, positif de la pile locale, ligne, téléphone, terre et canon.
- Piles
- Pour le service du ballon, j’ai employé une pile au bichromate de potasse disposée d’une manière particulière.
- Cette pile se compose de 4 éléments et fournit le courant à trois circuits) différents.
- a, circuit dans lequel se trouve l’électro - aimant
- du ballon ;
- £>,circuitquicom-
- prend le fil inducteur de la bobine d’induction ; c, circuit des électro-aimants du frein.
- Chaque élément de cette pile se compose des parties suivantes :
- Un vase en grès, dont le fond a été percé afin de recevoir un petit robinet en ébonite.
- Au centre de ce vase, on place un vase poreux, et dans l’espace compris entre les deux on met un prisme en charbon, et on achève de remplir tout l’intervalle avec du charbon de cornue réduit en petits fragments.
- Dans le vase poreux on introdu’t une lame de zinc amalgamé, et les quatre éléments se réunissent entre eux en série, au moyen de bandes de cuivre serrées par des serre-lames. Dans le vase poreux on verse de l’eau contenant 10 0/0 d’acide sulfurique; dans le vase extérieur on verse un liquide composé de la veille et contenant, pour 100 parties d’eau, 3o parties de bichromate de potasse et i5 parties d’acide sulfurique.
- Ces quatre éléments donnent encourt circuit 21 ampères, leur force électromotrice étant de 8 volts.
- La communication entre cette pile et l’appareil du ballon est faite au moyen de gros fil de cuivre de 5 millimètres de diamètre, vu qu’il y a une distance d’environ 10 mètres entre l’appareil du ballon et l’endroit où se trouve la pile.
- Près de la pile, il y a un galvanomètre d’une résistance presque nulle et au moyen duquel on peut vérifier, en appuyant simplement sur un bouton si la résistance intérieure de la pile se maintient dans des conditions normales.
- Fonctionnement
- Chaque jour à i2h 3om, c’est-à-dire une demi-
- heure avant la chute du ballon on monte les éléments. On commence par verser dans le vase extérieur la dissolution de bichromate de potasse contenue dans le vase qui se trouve au-dessous de chaque élément. Cette opération se fait rapidement puisque chaque vase ne contient que la quantité de liquide nécessaire à chaque élément.
- Ensuite on verse dans chaque vase poreux la quantité nécessaire d’eau acidulée pour que le niveau du liquide arrive à la hauteur normale et l’on introduit dans chacun d’eux une des quatre lames en zinc, et l’on établit les communications au moyen des bandes en cuivre serrées par les serre-lames.
- Les conducteurs en cuivre de 5 millimètres, descendent de chaque côté jusqu’à la hauteur des éléments, de manière que l’on n’a qu’a les serrer d’un côté au charbon, et de l’autre au zinc.
- Du côté du charbon, on a marqué sur le mur, le signe -f et du côté du zinc, le signe —, ce qui évite dj changer le sens du courant. Cela fait, on appuie sur le bouton du galvanomètre, et si le déplacement de l’aignille n’excède pas les limites
- p.342 - vue 332/624
-
-
-
- p.343 - vue 333/624
-
-
-
- 344
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de 8 à io degrés, on en conclut que la pile est dans de bonnes conditions.
- Toute l’opération du montage de la pile, se fait en moins de 5 minntes, et ce travail est fait par le matelot chargé de l’entretien du ballon, et comme ce montage de la pile le met en contact avec des acides, il a soin de se laver les mains, avant de se rendre près des appareils du ballon, où il attend les signaux qui lui indiquent les moments où il doit monter le ballon.
- Le premier signal, donné cinq minutes avant une heure, lui indique qu’il doit monter le ballon jusqu’à la demi-hauteur du mat. Le deuxième coup de sonnette qui a lieu trois minutes avant l’heure l’avertît qu’il doit achever de le monter. Cette dernière opération doit être faite avec un peu de soin et seulement jusqu’au point où les deux traits du commutateur et de l’anneau se trouvent réunis, ayant soin en même temps de vérifier que la pièce du tambour qui met en action l’interrupteur se trouve près de ce dernier du côté d’où se produit le mouvement. Après cela, il retire la manivelle, la remet à sa place de repos, et lève le bras en bronze fixé sur l’axe du cliquet; ensuite il fait descendre le bras de l’armature et fait retenir cette dernière au moyen du butoir qui détermine la distance de l’armature aux pôles de l’électro-aimant, ce qui termine l’opération de mettre le ballon sous la dépendance du jeu des leviers ; après quoi il doit retirer le cliquet de sûreté^ (fig. a) ; tout étant ainsi préparé pour la chute du ballon, 40 secondes avant la chute du ballon, la pendule de l’obseivatoire ferme le courant et envoie ensuite 20 signaux de secondes par interruption depuis oh,59m,3i8 jusqu’à oh,59m, 5o8, qui sont reçus par l’électro-aimant des relais dont l’armature produit un nombre égal de coups qui correspond à des secondes de temps moyen. Ces 20 signaux sont suivis par un courant continu de 10 secondes, à la fin desquelles une interruption correspondant à 1 '“jO^o8, produit la chute du ballon.
- Immédiatement après le commencement du courant continu, l’officier de service place le commutateur du relais sur le contact du ballon, en ce moment l’armature de l’électro-aimant du ballon est attirée, le matelot écarte le butoir supérieur et le ballon reste retenu jusqu’au 'moment où l’ai mature devient libre par la rupture du courant ; alors, par le déplacement de l’armature, les leviers laissent échapper le tam-
- bour qui se met en mouvement, la corde se déroule et le ballon descend.
- Pendant les deux premiers mètres de chute, le ballon tombe librement, mais au commencement du troisième mètre le piston entre dans le tube et comprime l’air qui s’y trouve, en même temps la lame du commutateur touche le contact de l’anneau et ferme le circuit de la pile locale à travers les électro-aimants du frein. Par l'action de ce dernier, aussi bien que par la compression de l’air du tube, le mouvement du tambour se ralentit jusqu’au moment où le mercure se sépare des bouts de platine, et que les électro-aimants perdant leur force d’attraction le tambour devient libre et peut continuer son mouvement, et ainsi de suite jusqu’à la fin de la course du ballon. Arrivé à ce point, le matelot appuie sur le bouton du frein pour le faire agir indépendamment du mouvement du tambour, afin d’éviter que la corde continue à se dérouler après 'que le ballon est arrivé à la fin de sa course.
- Gomme nous l’avons déjà dit, chaque tcur du tambour produit une interruption momentanée du courant de l’observatoire, laquelle étant enregistrée par le chronographe de l’observatoire indique les différents momenls où le ballon est arrivé aux points correspondants de sa course. La première interruption indique le commencement de la chute, la deuxième indique le temps que le ballon a mis à parcourir le premier mètre, la troisième indique le temps qu’il a mis à parcourir le deuxième mètre, et ainsi de suite jusqu’à la fin de la chute.
- Ensuite, le matelôt se met en mesure de démontrer la pile en commençant par ouvrir les quatre robinets des éléments, le liquide en sortant tombe dans les quatre vases placés au-dessous des robinets. En même temps il retire les serre-lames et les conducteurs en cuivre, fait sortir les zincs, les introduit dans un vase rempli d’eau pour les soustraire à l’action de l’air et après que toute la dissolution de bichromate est sortie des vases, on retire ceux qui ont recueilli le liquide et on les remplace par d’autres plus petits, destinés à recevoir les dernières gouttes ainsi que la petite quantité de liquide qui traverse les vases poreux pendant les 23 heures et demie suivantes, liquide que l’on rejette après.
- De cette manière, les liquides ne sont pas changés, mais l’on y ajoute seulement au fur et à mesure de nouveaux liquides pour que les niveaux se conservent a la même hauteur.
- p.344 - vue 334/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 345
- Pour que les zincs soient toujours bien amalgamés, on a une cuvette de forme convenable remplie de mercure dans laquelle on les plonge pendant quelques secondes.
- L’opération consistant à faire sortir chaque jour la dissolution de bichromate a l’avantage de mettre le dépolarisant en contact avec l’air, ce qui lui permet de conserver plus longtemps ses propriétés, et la perte résultant de ce que l’on ne profite pas du liquide qui sort des éléments pendant les 23 heures et demie séparant deux opérations, est bien compensée par l’avantage de ne pas avoir à s’occuper de l’état des liquides de la pile.
- Dans la salle des instruments
- Le service de comparaison des chronomètres de la marine portugaise se fait dans cette salle ; les navires de l’Etat, ainsi qu’une grande partie des bateaux de la marine marchande, y font déposer leurs chronomètres immédiatement après leur arrivée au port de Lisbonne.
- On a vu que dans cette salle se trouvent les instruments qui communiquent directement avec l’observatoire. Dans cette même salle se trouve aussi le téléphone qui sert à la correspondance entre ces deux points.
- Pour établir cette correspondance on n’a qu’à placer le commutateur de ligne de la table sur un contact marqué Te, et, pour établir la communication avec le relais, le même commutateur doit être placé sur un contact marqué To.
- Quinze minutes avant l’heure, l’officier de service appuie sur le bouton de la sonnette électrique qui se trouve dans la guérite du ballon afin de s’assurer de l’état de la sonnette.
- Dix minutes plus tard, c’est-à-dire cinq minutes avant l’heure, il appuie de nouveau sur le bouton pour produire un coup de sonnette qui commande au matelot de faire monter le ballon jusqu’au milieu du mât, et trois minutes avant l’heure un troisième coup commande d’achever de monter le ballon.
- Nous avons vu qu’à partir de o'*, Sq111,31s, l’observatoire envoyait 20 signaux de secondes de temps moyen suivies d'un courant constant dont l'interruption produisait la chute du ballon. Ces signaux de 20 secondes avec courant continu de 10 étant produits par la roue d’échappement de la pendule de l’observatoire il est facile de les
- faire répéter automatiquement à chaque heure. Aussi, chaque jour à midi, l’observatoire les envoie afin que l’on puisse s’assurer que tout est en ordre.
- Trente secondes avant l’heure, l’officier attend les émissions, tenant devant lui un chronomètre pour le comparer à l’heure de l’observatoire. Aussitôt que le relais a frappé les vingt coups produits par les 20 émissions de l’observatoire, il passe le commutateur,/du ballon sur le contact respectif et, suivant des yeux l’aiguille des secondes du chronomètre, il attend le coup du relais qui indique la chute du ballon.
- Si le coup de canon devait avoir lieu l’officier n’aurait qu’à appuyer de la main gauche sur le bouton qui se trouve près de la bobine d’induction jusqu’au moment où le coup partirait. Le coup de canon aurait lieu presqu’en même temps que la chute du ballon parce que cette dernière est produite au moment où le bras de l’armature du relais se sépare du butoir inférieur, tandis que l’étincelle a lieu au moment où le bras touche le butoir supérieur, l’amplitude de l’oscillation du bras de l’armature étant à peine d’une petite fraction de millimètre.
- Conducteur extérieur
- Pour le service du ballon il y a deux lignes montées sur poteaux suivant des chemin très éloignés l’un de l’autre; elles sont formées par du fil de fer galvanisé de 4 millimètres de diamètre. Ces lignes sont désignées par N et S, nord et sud ; elles ont respectivement les résistances suivantes. La ligne N = 92 ohms comprenant la résistance des deux fils de terre. S = 89 ohms comprenant aussi la résistance de la terre. L’isolement peut-être considéré suffisant.
- Sur la table des instruments, et près de la bobine d’induction, existe un commutateur à quatre directions qui permet d’employer les deux lignes dans quatre combinaisons différentes :
- i° Les lignes N et S sans communication avec la terre, la résistance extérieure étant 181 ohms;
- 20 Les lignes N et S réunies parallèment avec la terre aux extrémités, la résistance des deux
- lignes réunies étant dans ce cas
- 3° La ligne N avec terre ;
- 40 La ligne S avec terre.
- N S N + S'
- p.345 - vue 335/624
-
-
-
- 346
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La première combinaison permet de se soustraire aux inconvénients d’un mélange de fils qui pourrait se produire entre l’une de ces deux lignes et les nombreux fils qui sillonnent la ville, et les autres combinaisons permettent de choisir celle d’entre elles qui se trouve dans les meilleures conditions.
- Ce dispositif imaginé par M. Oom rend très peu probable le cas de manque de communication.
- Dans l’Observatoire
- Dans l’observatoire il y a une pendule astronomique réglée sur le temqs moyen et dont la marche est contrôlée chaque jour par comparaison chronographique avec la pendule normale de l’observatoire.
- Les différences dues au retard ou à l’avance de la pendule sont corrigées au moyen de poids placés d’une manière ingénieuse sur un plateau fixé à la tige du pendule, ce qui a pour effet de faire monter ou baisser le centre de gravité du pendule.
- Cette disposition, aussi bien que celle que l’on a effectuée à la pendule pour produire les émissions de courant, a été éxécutée dans l’atelier de l’observatoire placé sous la direction de M. Oom.
- Les émissions de courant produites par la pendule ont lieu de la manière suivante :
- La roue d’échappement, qui fait un tour en une minute, porte vingt chevilles en fil d’acier; ces chevilles occupent le tiers de la circonférence sur laquelle elles sont placées. La dernière de ces chevilles est suivie d’une autre, placée à une distance correspondant à l’espace qu’occuperaient dix chevilles, et qui produit l’interruption de courant qui occasionne la chute du ballon.
- Les interruptions produites par les chevilles sont de très courte durée, attendu qu’elles n’ont lieu que pendant une fraction minime de l’arc décrit par chacune des roues de la dent d’échappement, pendant que l’une d’elles tombe d’une palette de l’échappement sur l’autre.
- A ce moment, les chevilles rencontrent successivement le prolongement d’un très faible ressort ayant un contact en platine, lequel ferme le circuit en s’appuyant contre un butoir également
- en platine, écartent le ressort et produisent l’interruption.
- Pour faire passer le courant à travers le ressort, il y a deux moyens : l’un automatique par l’aiguille des minutes de la pendule, et l’autre exigeant l’emploi d’une clef.
- Le courant est fourni par une pile Leclanché de 8 éléments, dont les constantes sont mesurées fréquemment, ce qui a permis de conserver les appareils sans toucher au réglage; l’intensité du
- TêSêphot
- fig. & et 7
- courant dans le circuit est de 20 milli-am-
- pères.
- Dans le meme circuit, il existe aussi un relais ayant une résistance de 20 ohms et pour lequel les mouvements de l’armature sont enregistrés par le chronographe.
- Nous citerons encore, comme accessoires, des clefs et des bobines différant entre elles : l’une ayant la résistance du circuit extérieur = 625 ohms, permet d’effectuer d’une manière facile les essais et vérifications nécessaires, indépendamment de ce circuit. Une autre bobine de 80 ohms, introduite dans le fil de terre, sert à égaliser les résistances des circuits correspondant aux positions ir0, 2°, 3° du commutateur des lignes-
- p.346 - vue 336/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 347
- Communications électriques
- La figure 6 représente schématiquement les communications de la guérite du ballon, et la figure 7 celles de la table des instruments.
- Supposons que le courant arrive de l’Observatoire par la ligne S : dans ce cas, le courant traversera le commutateur de lignes a pour se rendre par A à l’interrupteur i de l’appareil du ballon, de là il retourne par la ligne L, le commutateur a deux contacts b, et si celui-ci se trouve sur le contact Te, le courant passe dans le téléphone; si, au contraire, le commutateur repose sur l’autre contact, le courant traverse le relais R pour se rendre par T —, Z, T à la terre.
- Nous avons vu que la pile au bichromate de potasse fournissait le courant à trois circuits différents.
- Pour faire fonctionner l’électro-aimant E du ballon, le courant entre par la borne -f-, vient au commutateur d et, au moment où l’officier place ce commutareur sur son contact, le courant passe du bras de l’armature du relais au butoir inférieur, et sort par B pour traverser E et se rendre au pôle — de la pile.
- Pour mettre en action le frein, le courant sort du pôle -f-, traverse les trois interrupteurs à mercure rrr, vient à la lame du commutateur c, traverse les électro-aimants FF du frein, après avoir passé par le contact c', et se rend au pôle négatif.
- Dans le cas où l’on aurait établi le coup de canon, le courant passerait dans la bobine d’induction par le contact e et, de là, en T —, d’où il passerait au pôle négatif par le fil T.
- En même temps, le courant d’induction produit dans la bobine, sortant par P, mettrait le feu à l’amorce.
- Comme on le voit, la ligne attachée à la borne P a été utilisée pour établir la communication de la sonnerie s, et sert de fil de retour au courant envoyé par la ligne B. Pour faire agir le frein indépendamment du régulateur à mercure, nous avons vu qu’il est nécessaire d’appuyer sur le bouton J; dans ce cas, le courant suit le chemin +/,c, c', FF-.
- B. Marinovitch
- l’exposition d’appareils
- ÉLECTRO-THÉRAPEUTIQUES
- A BERLIN
- L’exposition ouverte à 1 occasion du Congrès des naturalistes et médecins allemands, à Berlin, fait dans le numéro 42 de votre estimable journal, l’objet d’un compte rendu de M. Em, Dieudonné, au sujet duquel je me permettrai de vous présenter quelques observations.
- Tout en rendant justice, d’une manière générale, aux efforts que fait la science allemande pour atteindre à la hauteur des progrès modernes, M. Dieudonné ajoute que les appareils allemands exposés ne sont, pour la plupart, que des contrefaçons d’instruments parisiens.
- Cette affirmation n’est pas exacte.
- Je reconnais volontiers que, il y a quelques années, voire même jusqu’en 1875, un grand nombre d’appareils de précision allemands n’étaient que des copies de créations parisiennes. Mais, depuis l’essor qu’a pris l’industrie en Allemagne, essor que personne ne conteste, la mécanique de précision a suivi le mouvement général et a adopté une allure beaucoup plus indépendante.
- Bien que, parmi les appareils mentionnés page 137 du numéro précité de votre journal, un grand nombre d’instruments de haute précision, de construction moderne, appartenant aux diverses branches de la physique, ne soient nullement des copies d’inventions françaises, je ne vous entretiendrai, aujourd’hui, que des progrès de la mécanique de précision dans le domaine de l’électro-thérapeutique.
- Les instruments électriques exposés par la maison bien connue de MM. Hartmann et Braun (dont le siège n’est pas à Würzbourg, mais à Bockenheim, un des faubourgs de Francfort-surrMer), et par celle de MM. Siemens et Halske ont été suffisamment décrits par M. Dieu-donné. Toutefois, il a omis de parler de la riche collection d’appareils d’électrothérapie de construction absolument nouvelle qui s’y trouve. Or c’est précisément dans les instruments de cette catégorie que l’industrie allemande, autrefois
- p.347 - vue 337/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 348
- tributaire de la France, est parvenue à conquérir une indépendance complète. C’est ce que je me propose de démontrer par la description de quelques modèles choisis, avec gravures à l’appui.
- Parlons d’abord des galvanomètres médicaux de M. Edelmann, de Munich, dont la supériorité est connue non seulement en France et en Allemagne, mais dans le monde entier.
- Les appareils d’Edelmann ont été exposés par les soins de l’Institut de médecine clinique de l’Université de Munich. Ces galvanomètres sont
- FIG. 1
- affranchis de tout frottement par la suspension de l’aimant à un fil de soie très ténu. Ils sont d’ailleurs à battements parfaitement amortis, et, en ce qui concerne l’exactitude de l’étalonnage, ils ne dépendent pas de l’aimantation de l’aiguille.
- Pour remédier à l’inconvénient qui résulte de ce que les divisions du cercle gradué doivent être lues d’en haut, M. Edelmann a pourvu récemment son galvanomètre horizontal d’une échelle verticale et d’un index vertical également, comme le montre la figure 1.
- La plaque de laiton m peut tourner sur un trépied / pourvu d’une vis de rappel. Sur cette plaque, à l’intérieur d’une boîte en verre formée par le cylindre g et la plaque de recouvrement p,
- est fixé un tambour cylindrique t qui porte le limbe»». Ce tambour renferme le galvanomètre pourvu d’un puissant amortisseur en cuivre d.
- Le galvanomètre se compose d’un aimant mobile en forme de cloche et des bobines de résistance ordinaires, grâce auxquelles la sensibilité du galvanomètre peut être augmentée ou diminuée. Sur la boîte en bois u, qui repose sur la plaque de verre p, est vissé le tube s qui supporte le fil de soie auquel est suspendu l’aimant en forme de cloche.
- Au-dessus de l’aimant se trouve l’index en aluminium qui se meut dans l’inteivalle qui existe entre la plaque de verre et le tambout t. L’index ^ est recourbé en w et se meut librement
- au-dessus de l’échelle sur une longueur correspondant à une intensité de o à 5 milliampères dans les deux sens.
- On peut, à l’aide des bobines de résistance mentionnées ci-dessus, étendre les indications de l’instrument jusqu’à 15o milliampères, et, grâce à l’espacement des divisions, la lecture peut se faire à distance.
- Des galvanomètres verticaux d’une valeur réelle étaient également exposés; je citerai, entre autres, ceux de MM. A. Hirschmann, de Berlin, qui jouissent d’une grande faveur auprès des médecins allemands.
- M. Hirschmann avait exposé, en outre, un système complet de bains et douches électriques d’après les indications du célèbre professeur Dr A. Eulenburg, de Berlin, ainsi qu’un grand nombre de batteries, rhéostats, appareils d’induc-
- p.348 - vue 338/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 349
- ion, etc., pour usages médicaux. Les appareils de bains électriques étaient également pourvus d’une disposition permettant l’application de douches électriques. D’après le Dr Eulenburg, dont je partage l’opinion, le bain électrique se re co m m an de surtout comme méthode d’électrisation générale ; on l’emploie de préférence dans les cas de névroses diffuses et générales, telles que la névro-asthénie, l’hystérie, la chorée et autres névralgies étendues.
- La maison Reiniger, Geb-bert [et Schall, d’Erlangen et de Stuttgart, avait exposé également des batteries et des appareils pour bains hydroélec-triques, ainsi qu’un grand nombre d’autres appareils, parmi lesquels je citerai un nouveau système de commutateur double à manivelle, qui permet d’utiliser alternativement différentes parties d’une batterie.
- On sait que dans les batteries médicales on n’utilise, en général, que peu d’éléments ; rarement on en emploie un grand nombre ou la batterie entière, si ce n’est en cas d’affaiblissement considérable de la sensibilité du système nerveux, comme dans les paralysies anciennes, etc. Si donc on ne se sert le plus souvent que
- de 10 ou 12 élé ments, ceux-ci s’épuisent très vite, tandis que les autres restent actifs, sans qu’il soit possible de les utiliser en cas de prescription de courants faibles.
- Le commutateur imaginé par MM. Reiniger,
- Geb bert, et Schall, représenté figure 2, permet de parer à cet inconvénient.
- Les bornes o à 3o, rivées sur une rondelle en caoutchouc durci, sont reliées avec les éléments, comme dans toute autre batterie. Deux manivelles A et BB' peuvent se mouvoir dans les deux sens sur les bornes o à
- A B C D, rayon des appareils, •p CDEF, rayon des éléments avec 60 élé-1 ments à débit constant. GG, commutateur avec compteur d’éléments a a, inverseur de courant b et galvanomètre H de mesure absolue. J, clef du galvanomètre. K, rhéostat. L, clef pour la mise en série et en dérivation des rhéostats. M, clef de mise en circuit du rhéostat pour le courant faradique et galvano-faradique. N. commutateur de Watteviile. O, amortisseur pour la bobine primaire. P, bobine primaire, et
- S, bobine secondaire de l’appareil d’induction ; /, marteau de Wagner, avec interrupteur Meyer ; g, borne pour batterie, g\ borne pour courant primaire et secondaire, Q, inverseur pour bains monopolaires et dipolaires. R, inverseur pour le courant faradique.
- T, cordon souple. V, bornes d'attache. W, tige pour le bain monopolaire. Z, plaques pour les bains monopolaire et dipolaire, i A-, bornes de dérivation pour galvanisation et faradisation en dehors de l'eau du bain.
- 3o
- 1
- eur
- o
- elles ont centre de
- FIG. 3
- rotation commun en G, mais sontisolées l’une de l’autre par une rondelle en caoutchouc durci.
- A-la manivelle G A est fixé solidement, par un rivet en n, le segment de cercle G, de sorte que ce dernier tourne avec la mas nivelle A. Au-dessous du segment de cercle se meut la manivelle G B, qui porte un index i. Lors donc que la manivelle A repose, comme l’indique la figure, sur la borne 4 et la manivelle B sur la borne" 26, l’index i montre exactement sur le segment de cercle G le nombre d’éléments en activité, soit 22. Si l’on repousse la manivelle B sur la borne iû
- p.349 - vue 339/624
-
-
-
- 35o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- en maintenant la manivelle A sur la borne 4, I l’index marque alors le chiffre i5, ce qui signifie que i5 éléments sont en activité, savoir ceux compris entre les bornes 4 et 19.
- La manivelle A représente le pôle positif et la manivelle B le pôle négatif de la série d’éléments en activité. Un ressort agissant perpendiculairement de D en F maintient en contact constant la manivelle, B avec la borne négative sur laquelle elle est arrêtée.
- Les appareils de M. R. Blænsdorf, successeur de M. S. Simon, de Francfort-sur-Mein, méritent une attention spéciale. Cette maison exposait une sorte de meuble électrothérapeutique universel propre à la galvanisation et à la faradisation ainsi qu’à l’administration de bains hydro-électriques, utile surtout dans les cliniques et dans les grands établissements de santé.
- Ce meuble (fig. 3) a la forme d’un buffet élevé et relativement étroit. Dans le corps inférieur de ce buffet est renfermée la batterie composée de 60 éléments Leclanché modifiés (éléments secs dans lesquels, au lieu de liquide, on fait usage d’un mélange semi-plastique de gélatine, de glycérine, d’acide salicylique et de sel ammoniac; ce mélange permet d’obtenir une constance et une durée supérieures de ces éléments), ainsi qu’une batterie de 4 grands élémens en quantités pour le courant d’induction.
- Dans le corps de buffet supérieur, séparé du précédent par des tiroirs, se trouve le tableau portant les bornes des circuits pour la faradisation et la galvanisation ordinaires en dehors du bain, ainsi que le câble de jonction avec la baignoire et le commutateur de direcrion ; ce dernier permet, en outre, grâce à un système de chevilles, de rendre le bain électrique (faradique ou galvanique) à volonté monopolaire ou bipolaire.
- Le tableau contient encore le commutateur des éléments en service avec galvanomètre absolu et nverseur du courant ; au milieu, un rhéostat susceptible de donner une résistance de 10000 ohms; au-dessous de celui-ci, se trouve un dispositit permettant d’employer le rhéostat en série ou en dérivation. L’appareil d’induction est pourvu d’un régulateur original des interruptions du marteau (de 1 à 5 o par seconde) ; on y remarque, en outre, l’amortisseur de la bobine principale ; cette dernière s’emploie de préférence pour le bain bipolaire faradique.
- Un grand nombre de batteries transportables
- à courant constant avaient été exposées par la plupart des maisons représentées à l’Exposition. Je signalerai, entre autres, l’excellente batterie Blænsdorf à éléments secs déjà mentionnée et représentée sur la figure 4. Cette batterie se compose de 2 5 éléments, d’un shunt, d’un rhéostat de 2000 ohms, et d’un petit galvanomètre horizontal étalonné jusqu’à 20 milliampères. D’après mon expérience personnelle, cette batterie peut suffire, en général, aux besoins du praticien ; je n’en emploie pas d’autre depuis plus d’un an. Elle est très commode, élégante et relativement peu coûteuse. La constance des éléments, même après un usage quotidien de plusieurs heures, depuis que j’en ai fait l’acquisition, s’est montrée fort satisfaisante.
- L’objet le plus intéressant de l’exposition de la maison Blænsdorf est, sans contredit, une batterie universelle destinée à l’application du courant galvanique dans la thérapeutique. Ce courant s’emploie de cinq manières différentes :
- i° Sous forme de courant continu pour la galvanisation générale et locale des systèmes nerveux et musculaire ;
- 20 Sous forme de courant faradique intermittent, applicable aux mêmes usages ;
- 3e Comme agent chimique destructeur de néoplasies et de tumeurs (catalyse et électrolyse) ;
- 40 Pour la galvanocaustique, c’est-à-dire pour la destruction de néoplasies et la cautérisation de parties du corps à l’aide de pointes, fils et ligatures métalliques rendus incandescents par le courant galvanique ;
- 5° Pour l’éclairage de cavités du corps, autant pour le diagnostic de certaines maladies que pour pratiquer des opérations internes.
- La même batterie peut servir à ces diverses fins, en ce sens que sa force électromotrice est suffisante. Toutefois, il convient que, pour chaque oojet, les éléments dont on fait usage soient combinés d’une manière différente, de façon qu’ils produisent des courants de diverse nature. Ainsi, pour surmonter la résistance considérable du corps humain, pour la galvanisation générale et locale, il est nécessaire de grouper les éléments en série, attendu que, dans ce cas, on n’a besoin que d’une faible intensité, mais d’une grande force électromotrice de courant.
- Dans la catalyse et dans l’électrolyse, on emploie également des courants d’une grande force électromotrice mais aussi d’une intensité proportionnée.
- p.350 - vue 340/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 35 i
- Dans la galvanocaustique, en revanche, on a besoin de courants de faible tension, mais d’une intensité considérable, attendu que, dans ce cas, on se propose de rendre rapidement incandescents les corps métalliques auxquels il a été fait allusion plus haut.
- Enfin, pour l’éclairage, on a besoin de courants de tension et d’intensité moyennes.
- Le meuble exposé par la maison Blænsdorf répond pleinement à toutes ces exigences. Comme le montre la figure 5, il se distingue de toutes les
- FIG. 4
- batteries galvaniques connues par ce fait que, grâce à un mode de groupement variable des éléments, il devient possible par l’action d’une manivelle K, de les enlever de leurs bornes sans toucher aux fils et de les grouper l’un derrière l’autre ou parallèlement, ou de [.les alterner. Il suffit pour les diverses positions de la manivelle K, de fixer les fils conducteurs qui partent de l’appareil à deux des bornes i à 6 que l’on voit sur le devant de l’appareil, et dont le rôle sera mis en évidence plus bas. Un indicateur A, relié avec la manivelle K, montre le groupement obtenu, et indique s’il est propre à la galvanisation, au traitement faradique, à l’éclairage ou à la galvanocaustique.
- Le commutateur du nombre des éléments se
- trouve sur le plateau circulaire S pourvu d’une manivelle. En faisant mouvoir cette dernière à droite, on peut choisir le nombre des éléments et déterminer, par conséquent, l’intensité du courant nécessaire pour chaque cas particulier.
- La manivelle que l’on voit en R sert à introduire à volonté des résistances dans le circuit, ainsi qu’à régler l’intensité de lumière lorsqu’on a recours à l’éclairage par incandescence.
- FIG. 5
- W est l’inverseur de courant indispensable dans tout appareil galvanothérapeutique ; J est un appareil d’induction de Du Bois Reymond, pourvu des modifications indiquées par le D1' Stein pour régler l’intensité du courant et le nombre des interruptions.
- G est un galvanomètre vertical absolu gradué en milliampères.
- Entre le compartiment inférieur, qui contient les éléments, et les appareils auxiliaires qui sont au-dessus, se trouve un tiroir renfermant les fils conducteurs nécessaires, des électrodes et autres instruments accessoires, ainsi que les ustensiles et appareils nécessaires pour l’éclairage et pour la galvanocaustique.
- Les dispositions adoptées pour changer le
- p.351 - vue 341/624
-
-
-
- 352
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mode de groupement sont représentées sur les figures 6 et 7. Les appareils qui s’y rattachent sont enfermés dans le buffet (fig. 5), au-dessous de la planche inclinée K S A R W.
- Sur le socle isolé a (fig. 6) sont vissés les paliers b et c qui supportent l’arbre d, sur lequel est monté |le cylindre isolé e. Contre ce cylindre pressent deux rangées de ressorts f et g placées l’une derrière l’autre et vissées sur la plaque a.
- Les ressorts y sont reliés avec les électrodes charbon, et les ressorts g avec les électrodes zinc (fig. 6 a).
- Sur le cylindre e sont vissées de petites plaques métalliques de diverses formes et dans un ordre variable ; ces plaques mettent en communication les ressorts y et g, ce qui permet, suivant le choix que l’on a fait des éléments de la batterie, d’obtenir un groupement déterminé. Ainsi la position donnée par la figure 6 serait un groupement en quantité, attendu que, les ressorts f (charbon) étant tous reliés avec la bande métallique r, tous les icharbons sont réunis à une électrode. La même chose a eu lieu pour les pôles négatifs qui se trouvent derrrière, de sorte que toute la batterie est transformée d’un seul coup en un élément à grande surface.
- Pour le groupement en série des éléments, on a fixé des pièces métalliques s s s en travers sur le cylindre e, de telle sorte que les ressortsy et g placés l’un devant l’autre (fig. 6 a) pressent sur une même plaque. Si l’on fait tourner le cylin- j
- dre de 90 degrés dans le sens de la flèche, le ressort supérieur f (charbon) d’un élément, et le ressort inférieur g (zinc) de l’élément suivant touchent la même plaque s.
- Le schéma figure 7 montre le développement du cylindre e garni de ses plaques métalliques. Les inscriptions qui se trouvent en regard de chaque combinaison de plaques indiquent l’objet de cette combinaison. Les plaques qui portent ces inscriptions tournent avec le cylindre. Les chiffres 1 et 2, 3 et 4, 3 et 4, 3 et 4, 5 et 6, qui se trouvent au-dessous des inscriptions, se rapportent aux 6 bornes que l’on voit, figure 5, à la partie supérieure du meuble.
- Si, en faisant tourner le cylindre, on fait apparaître la première inscription avec les chiffres 1 et 2, cela indique que tous les éléments sont groupés en série. Si l’on fait tourner le cylindre de 90 degrés, les ressortsy/y entrent alors en contact avec les lames métalliques r r', de sorte que tous les éléments se trouvent groupés parallèlement.
- Dans le troisième mode de groupement, 4 pôles charbons et 4 pôles zinc sont reliés en dérivation puis en série On groupe ainsi l’un derrière l’autre plusieurs éléments à grande surface qui donnent une intensité et une tension de courant suffisantes pour l’éclairage électrique.
- Dans le quatrième mode de groupement, il faut employer 4 conducteurs, dont deux pour la gal-vanocaustique et deux pour l’éclairage, en admettant que l’on veuille pratiquer, dans une cavité
- FIG. 6 ET 6 .1
- du corps, une opération de galvanocaustique pour laquelle le concours de la lumière électrique soit nécessaire. La partie du cylindre qui entre en action dans ce cas est celle représentée par la rangée inférieure nri (fig. 7). Ici, pour
- une moitié, les éléments se trouvent groupés parallèlement, et pour l’autre moitié, en série, par un seul mouvement de la manivelle.
- La rotation de l’appareil s’obtient à l’aide de la manivelle K, aussitôt que le levier d’arrêt h qui
- p.352 - vue 342/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 353
- fixe le cylindre a été soulevé. Le cylindre est fixé dans la position qui lui a été donnée, par le crochet /. Comme je l'ai dit plus haut, les inscriptions indiquant l’objet de chaque combinaison des plaques se trouvent à l’extrémité du cylindre, en regard de leurs combinaisons respectives. Elles tournent avec le cylindre et apparaissent chacune en même temps que la combinaison à laquelle elle se rapporte, de sorte qu’aucune fausse application n’est à redouter.
- Dans le meuble de la figure 5, le cylindre se trouve placé au-dessous du plan incliné sur lequel sont vissés le commutateur S et le rhéostat R. Le levier à manivelle r passe à travers une ouverture pratiquée dans le plan incliné et apparaît à côté de l’appareil d’induction.
- Suivant les objets médicaux que l’on a en vue,
- FIG. 7
- le mouvement de la manivelle suffit pour insérer dans le circuit les appareils accessoires suivants :
- A. — Pour la galvanisation : Le commutateur
- S, le rhéostat R, le galvanomètre G, l’inverseur de courant W ; bornes d'attache n° i et 2. :
- B. — Pour la faradisation : L'appareil d’induction J, l’inverseur de courant W; bornes d’attache', nos i et 2. La position de l’indicateur est la même.
- C. — Pour l’amputation par ligature : Le rhéostat R ; bornes d’attache nos 3 et 4.
- D. — Pour la galvanocaustique et l’éclairage électrique : a) Pour la cautérisation : Le rhéostat R ; bornes d’attache nos 3 et 4 ; b) Pour l’éclai-
- rage : Le commutateur S; bornes d’attache n0> 5 et 6.
- E. — Pour la galvanocaustique seule : Le rhéostat R ; bornes d’attache nos 3 et 4.
- En ce qui concerne les éléments à employer, on peut se servir de n’importe quel élément, pourvu qu’il ait une force électromotrice suffisante. Indépendamment des éléments secs à la gélatine, dont j’ai parlé plus haut, on peut recommander, à raison de leur grande force électromotrice les éléments à la potasse de Dun. Ceux-ci présentent, sur les autres éléments, connus jusqu’ici, ce grand avantage que, tout en jouissant des excellentes propriétés des éléments Bunsen sans avoir besoin d’être démontrés au repos, ils conservent toute leur force électromotrice. En service, ils ne s’usent pas, et, de même que les éléments à la gélatine de Stein, ils sont toujours prêts à être employés.
- Le mode de montage des éléments à la gélatine a été indiqué dans le N° 12 de l’année 1885, du journal Elektrotechnische Rundschau. Le montage des éléments à la potasse se fait avec une partie de potasse caustique que l’on fait dissoudre dans 3 parties d’eau, dans un vase inattaquable à l’acide. Le dépolarisant qui est de l’hypermanganate de potasse (25 grammes par élément) se trouve contenu dans le cylindre de charbon ; il faut donc prendre garde de ne pas le renverser en déballant. Pour une batterie de 24 éléments, il faut 2,5 kilogrammes .de potasse caustique. Lorsque la solution terminée est refroidie (l’hypermanganate de potasse reste dans les cylindres), on remplit avec précaution (attendu que le liquide est corrosif) les éléments jusqu’à 2 centimètres du bord supérieur, après s’être assuré qu’il n’existe aucun contact entre les cylindres de. charbon et. les rondelles de zinc. Au bout de 4 à 6 heures les éléments sont en possession de toute leur force..
- Lorsque, après un usage prolongé, la solution est entièrement épuisée, .on enlève d’abord les cylindres de zinc des verres et oh nettoie ceux-ci. Une demi-heure environ après l’enlèvement des bornes, on place les cylindres de charbon dans un vase contenant une dissolution de 1 partie d’acide sulfurique dans 10 parties d’eau ; on verse en outre, à leur intérieur, de l'acide sulfurique étendu dans la même proportion. Au bout d’un certain temps, on rince les cylindres à grande
- p.353 - vue 343/624
-
-
-
- 354
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- eau, et on peut recomposer les éléments et les charger de nouveau d’après les indications qui précèdent.
- Avant de visser les bornes polaires, il faut veiller à ce que toutes les surfaces de contact avec les fils, ainsi que les extrémités de ces derniers, soient bien propres.
- Dr Stein
- ’ (A suivre.)
- RECHERCHES
- SUR L’ÉLECTROLYSE t1)
- Lois relatives aux travaux et a la force électromotrice
- Les lois d’intensité ont pu être établies en dehors de toutes données thermiques et des relations qui déterminent l’intensité en fonction des autres éléments du courant.
- Il n’en sera pas de même pour les lois qui se rapportent aux travaux électro chimiques et à la force électro motrice.
- Cependant, Favre est arrivé à démontrer la plupart de ces lois, au moyen d’expériences calorimétriques et sans le secours des formules électriques.
- Nous verrons que l’étude complète des phénomènes électrolytiques ne peut être faite qu’en se servant, à la fois, des données mécaniques, thermiques et électriques.
- Soit un système électrique simple (fig. i), qui se compose d’une source d’électricité P, formée d’un élément de pile, de fils conducteurs B A, CD de résistance égale à r, et d’un appareil voltamé-trique V contenant un électrolyte.
- Le liquide de la pile est considéré également comme un électrolyte ; il suit les mêmes lois.
- Représentons respectivement par p, et p„ les résistances physiques des liquides de la pile et de l’électrolyte.
- Soient encore :
- E, la force électromotrice totale ;
- e, la force contre-électromotrice due à la réaction voltamétrique ;
- “ (J) Voir La Lumière électrique du i3 novembre 1886.
- I, l’intensité du courant;
- 0, la durée de l’expérience.
- Lois relatives aux travaux. — 10 Les quantités d’énergie qui sont distribuées à tous les points du système résultent uniquement des réactions chimiques, principales et secondaires, électrolytiques qui s’opèrent dans la source.
- A côté de ces réactions, il en existe d’autres qui se forment en local et produisent une certaine quantité d’énergie, non transmissible au circuit ; elles portent le nom de réactions secondaires non électrolytiques.
- Ne considérons que la somme des énergies C, exprimée en grandes calories résultant des réactions électrolytiques. Si nous appelons C, les quantités de chaleur dégagées par les combinai-
- FIG. *
- sons et C2 les quantités- de chaleur absorbées par les décompositions qui se produisent dans la source, la valeur de la quantité d’énergie disponible sera ainsi exprimée :
- (r) G = (Ci — Cs)
- La quantité C peut être représentée également par les grandeurs électriques. Nous avons, en effet :
- (2) C = ~
- J g
- j, l’équivalent mécanique de la chaleur est pris avec une valeur égale à 428,4 ;
- g, l’accélération de la pesanteur en facteur, indique que les forces électromotrices sont exprimées en volts et les intensités en ampères.
- Lts travaux qui résultent, aux divers points du système, de la transformation de l’énergie, fournie par la source, peuvent être représentés par trois termes :
- p.354 - vue 344/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 355
- a) Le premier mesure les quantités de chaleur re'sultantdu passage du courant à travers les fils conducteurs et les électrolytes considérés comme résistances physiques.
- Ces quantités de chaleur W suivent la loi de Joule, et leur valeur est donnée par la formule :
- (3) W = K (>- + p„ + p.) P
- Si l’on exprime les résistances en ohms et les intensités en ampères, l’expression (3) devient, en faisant r -(- p„ -f- = R.
- (4) W = o,ooo238 R I2
- b) Le second mesure l’énergie dépensée par le courant pour décomposer l’électrolyte.
- L’électrolyse est accompagnée de combinaisons et de décompositions.
- Nous ne parlons pas des réactions qui s’opèrent en local et qui engendrent des quantités d’énergies non transmissibles au circuit.
- Appelons :
- t’,, les quantités de chaleurs dégagées par la combinaison ;
- c2, les quantités de chaleurs absorbées par les décompositions ;
- c, la quantité totale d’énergie absorbée représentant le second terme des travaux éiectro-chimiques.
- Nous aurons :
- (5) C = (C! — c2)
- L’expression (5) peut s’écrire :
- c) Le troisième terme représente l’énergie mécanique T, consommé par le transport des ions d’une électrode à l’autre, soit dans la source, soit dans le voltamètre.
- (7) T=^L6
- J g
- La première loi des travaux sera ainsi formulée, en exprimant en calories chacun des travaux qui apparaissent aux différents points du système :
- («) C = c + W + T
- et en grandeurs électriques.
- E_ = (R I + e + ejHJj g~ jg
- Nous reviendrons bientôt à l'étude de ces formules.
- Démonstrations mathématique et expérimentale
- des lois relatives aux travaux électrochimiques.
- Nous venons de reproduire l’énoncé de ces lois; il importe d’en donner une démonstration rigoureuse.
- Celle-ci peut s’établir de deux façons : mathématiquement, en se basant uniquement sur les principes de la mécanique générale ; expérimentalement, au moyen du calorimètre.
- Théorie mathématique desphénomèmes électrolytiques. — Admettons que le système, pris comme exemple, pendant la période de temps 0 où il est traversé par le courant, ne subit l’influence d’aucun agent extérieur.
- Ce système, dès lors, peut être considéré comme étant composé de points matériels, mis en mouvement par des forces intérieures résultant des phénomènes chimiques et électriques.
- En l’état actuel de la science, les différents modes de mouvement que présentent ces points ne sont pas définis mathématiquement; on peut mesurer, toutefois, leurs manifestations physiques sous les formes de l’énergie qui y correspondent : énergies mécanique, chimique, calorique.
- L’électricité 11e serait pas considérée comme une forme de l’énergie, mais représenterait l’état particulier de la matière, en vertu duquel l’énergie ess transportée avec la vitesse de la lumière, à travert le système, et se transforme suivant la nature et la position des points influencés par le courant électrique.
- La mécanique nous enseigne que « l’énergie « totale d’un système, formé de points matériels, « ne subissant que l’action d’agents intérieurs, est « constante. »
- On désigne cet énoncé sous le nom de principe de la conservation de l’énergie.
- L’énergie totale est composée de deux quantités :
- i° L’énergie actuelle, ou la somme des forces
- vives des points du système , pouvant être
- transformés en travaux de divers ordres;
- p.355 - vue 345/624
-
-
-
- 356
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2° L’énergie virtuelle ou potentielle S T, qui représentent la partie de la force vive transformée en travaux.
- Le principe de la conservation de l’énergie sera ainsi exprimé :
- pour ceux qui présentent une résistance électrolytique.
- Nous pouvons écrire, d’après ces considérations,
- e + W + T = 2 (T0- T6 )
- mi V2
- (g) rt——- — S T = constante = K
- Si l’on applique, avec M. Berthelot, ce principe aux réactions chimiques, on déduit que la constante K varie avec chaque réaction et que, pour une réaction donnée, où les corps entrent avec des poids représentés en valeur absolue, par leurs équivalents exprimés en grammes, la constante K n’est autre chose que la quantité de chaleur donnée en thermochimie, qui correspond à cette réaction.
- Revenons au système électrique, pris comme exemple, et considérons-le au début et à la fin de l’expérience.
- Soit 0 la durée de l’expérience.
- Nous aurons
- d’où
- Or, nous pouvons reproduire sous une forme semblable l’expression (8), tirée de la première loi des travaux.
- (ii) C — (c+W + T) — o
- On se rappelle que le terme C représentait la quantité d’énergie rendue libre par la source, pendant le temps G ; celle-ci ne pouvait résulter que d’une perte de force vive.
- D’où
- et établir par suite, en nous appuyant uniquement sur le principe général de la conservation de l’énergie, l’équation (i i)'qui exprime la première des lois, relatives aux travaux électrochimiques.
- Adolphe Minet
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Rappel de l’observation d’une matière incandescente, en fusion, tombée d’un nuage orageux; à l’occasion de la dernière Note de M. Stanislas Meunier ; par M. A. Trécul. f1).
- Dans la dernière séance de l’Académie (a), M. St. Meunier a fait une communication du plus haut intérêt- Il a décrit des échantillons d’une substance qui lui fut envoyée de Luchon par M. Maurice Gourdon, avec l’étiquette de Fulgurites. Ces échantillons « sont en forme de gouttes et d’enduits translucides, brunâtres, à éclat vitreux et de texture bulleuse. Mais, au lieu de varier avec la substance qui les supporte et dont les vraies fulgurites ne sont que des produits de fusion, ils restent identiques à eux-mêmes sur des schistes et sur des calcaires ; bien plus, sur des écorces d’arbres ! »
- Bien que l’habitant de Luchon, qui les a signalés, dise avoir vu tomber la foudre à 20 m. de lui, M. St. Meunier doute que cette matière, dont il a étudié avec soin les propriétés, et qu’il trouve de nature résineuse, tsoit le produit du tonnerre. Il dit en terminant :
- tandis que les termes c W T mesuraient les travaux résultant du passage du courant à travers le système, d’où il résultait pour chaque point de ce système, une augmentation d’énergie potentielle. Celle-ci se. traduisait en chaleur pour les points solides ou liquides offrant au courant une résistance purement physique, en travail chimique
- Une autre supposition, toutefois, quant à l’origine delà résine que je viens d’étudier, serait de la rattacher non à un coup de foudre, mais à l’explosion d’un bolide. Dans
- C) Note présentée à l’Académie des Sciences, le 8 novembre 1886.
- (J) Voir La Lumière Electrique du i3 novembre i88(3..
- p.356 - vue 346/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 35 7
- de nombreux récits on a mentionné à la suite de ces météores la chute de substances plus ou moins visqueuses, qui figurent seulement dans les catalogues, mais qu’on chercherait en vain dans les collections. Ce ne serait pas la première fois que des corps météoriques auraient d’abord été considérés comme dérivant du tonnerre.
- Je crois, à cet égard, devoir rappeler un communication que j’ai faite à l’Académie en 1881 (Comptes rendus, t. XCII, p. 775), laquelle concerne un fait susceptible de jeter de la lumière sur cette importante question. En tout cas, mon observation montre qu’il peut exister dans les nuages orageux une matière incandescente, en fusion, et qui, à un moment donné, peut tomber à la surface du sol, en se divisant en gouttes ou en globules de volumes variables.
- Je vais reproduire textuellement mon observation intitulée : Cas remarquable de tonnerre en boule, etc.
- Le 25 août 1880, ..., pendant un orage avec tonnerre et éclairs, je vis, en plein jour, sortir d’un nuage sombre un corps lumineux, très brillant, légèrement jaune, presque blanc, de forme un peu allongée, ayant en apparence 35 à 40 centimètres de longueur, sur environ 25 centimètres de largeur, avec les deux bouts brièvement atté -nués en cône.
- Ce corps ne fut visible que pendant quelques instants; ii disparut en paraissant rentrer dans le nuage; mais, en se retirant, et c’est là surtout ce qui me semble mériter d’être signalé, il abandonna une petite partie de sa substance, qui tomba verticalement comme un corps grave, comme si elle eût été sous la seule influence de la pesanteur. Elle laissa derrière elle une traînée lumineuse, au bord de laquelle étaient manifestes des étincelles ou plutôt des globules rougeâtres, car leur lumière n’était pas radiante. Près du corps tombant, la traînée lumineuse était à peu près en ligne droite (verticale), tandis que dans la partie supérieure elle devenait sinueuse. Le petit corps tombant se divisa pendant sa chute et s’éteignit bientôt après, lorsqu’il était sur le point d'atteindre le haut de l'écran formé par les maisons. A son départ et au moment de sa division, aucun bruit ne fut perçu, bien que le nuage ne fût pas éloigné.
- Ce fait me parait surtout intéressant en ce qu’il dénotait incontestablement dans le nuage la présence d’une matière pondérable, qui ne fut point projetée violemment par une explosion, comme celle qui a lieu dans les bolides, ni accompagneé par une décharge électrique bruyante.
- » Il ne saurait être ici question d’un bolide,
- attendu que la matière incandescente est certainement sortie du nuage, où elle est ensuite rentrée. Je ne l’en ai pas vue sortir de nouveau plus tard. Il est encore à remarquer que, malgré la puissance lumineuse de cette masse, celle-ci était tout à fait invisible dans l’intérieur du nuage, tant ce dernier était obscur.
- Il peut donc exister dans certains nuages orageux une matière en fusion, incandescente, qui peut tomber sur le sol, en se divisant dans l’atmosphère qu’elle traverse. Quoique, dans le cas dont il s’agit ici, la chute du corps n’ait pas été accompagnée du bruit du tonnerre, il me semble que le fait que je viens de rappeler peut être rapproché de celui qui fut signalé par l’habitant de Luchôn, et qu’il est bien probable que la matière résineuse, si bien étudiés par M. St. Meunier, provient, non d’un bolide, mais du tonnerre en boule, tombé pendant l’orage comme l’a cru ledit habitant de Luchon.
- Je crois que les deux observations se complètent réciproquement. J’ai vu la matière tombée sortir d’un nuage obscur, sans avoir pu la recueillir. A Luchon, M. Gourdon a recueilli les produits de la chute, sans avoir par lui-même constaté leur provenance.
- Rapport fait, au nom de la Section de Chimie, sur les recherches de M. Moissan relatives à, l’isolement du fluor ; par M. Debray, rapporteur (').
- L’Académie des Sciences a reçu de M. Moissan professeur agrégé à l’Ecole de Pharmacie, plusieurs communications relatives à l’électrolyse de l’acide fluorhydrique. Ces communications ont été renvoyées a l’examen de la Section de Chimie qui m’a chargé de faire connaître son opinion sur les expériences que le jeune et savant chimiste a faites devant elle, et sur l’interprétation qu’il leur a donnée.
- A coup sûr, ces expériences ont fait faire un pas décisif à la question de l’isolement du fluor; mais, pour apprécier le mérite d’un travail, il est nécessaire d’en connaître le point de départ. On me permettra même de remonter aux origines, d’ailleurs peu anciennes, de la question et d’in-
- (') Rapport présenté à l’Académie des Sciences le 8 novembre 188G.
- p.357 - vue 347/624
-
-
-
- 358
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- diquer rapidement la part que divers chimistes ont prise à son avancement.
- Les travaux de Scheele, au dernier siècle, et ceux de Gay-Lussac et Thénard, dans les premières années de celui-ci, nous ont appris à préparer régulièrement l’acide fluorhydrique. Il résulte de l’action de l’acide sulfurique sur le spath fluor. Mais ce n’est qu’en 1813 que Davy en fit connaître la nature. Dans un Mémoire très important, il démon tra, contrairement à l’opinion reçue à cette époque, que l’acide du fluor, l'acide fluorique, comme on l’appelait alors, ne contenait pas d’oxygène comme l’aéide sulfurique (par exemple), mais qu’il fallait l’envisager, ainsi que l’acide chlorhydrique, comme une combinaison d’un radical analogue au chlore uni à l’hydrogène. C’était, comme Davy le dit lui-même, la confirmation d’une vue d’Ampère sur les composés du fluor.
- Davy devait nécessairemant songer à isoler le fluor (le fluorine, comme on disait alors). Il l’a essayé de diverses manières, mais, tout d’abord, par l’action du courant électrique, à l’aide duquel il avait isolé les métaux alcalins, quelques années auparavant.
- J’entrepris, dit-il, d’électriser l’acide fluorique (A) liquide pur avec d’autant plus d’espoir de succès que celte expérience paraissait offrir la méthode la plus probable de constater la véritable nature de cette substance, mais des difficultés considérables se rencontrèrent dans l’exécution de ce procédé. L’acide fluorique détruit immédiatement le verre et toutes les substances animales et végétales. Il agit sur tous les corps qui contiennent des oxydes métalliques. A l’exception des métaux, du charbon de bois, du phosphore, du soufre, et de certaines combinaisons de chlorine (de chlore), je ne connais pas de substance qu’il ne dissolve ou qu’il ne décompose promptement.
- ...J’essayai de faire des tubes de soufre, de chlorure de plomb et de cuivre, renfermant des' fils de métal à l’aide desquels cette substance pût être électrisée, mais mes tentatives à cet égard furent sans succès. Je parvins néanmoins à percer un morceau d’argent corné (chlorure d’argent), de manière à pouvoir souder dans l’intérieur un fil de platine, au moyen d’une lampe à esprit-de-vin; puis, le renversant dans une capsule de platine remplie d’acide fluorique liquide, je trouvai le moyen de soumettre le fluide à l’action de l’électricité, de manière à pouvoir recueillir, dans des expériences successives, le fluide élastique qui se produirait. En opérant de cette manière, avec un tvès faible appareil voltaïque, et en le
- (i) Aujourd’hui fluorhydrique.
- tenant froid au moyen d’un appareil frigorifique, je m’assurai que le fil de platine, au pôle positif, était corrodé promptement et qu’il se couvrait d’une poudre couleur de chocolat. La matière gazeuse fut séparée au pôle négatif. Jamais je ne pus l’obtenir en quantité suffisante pour l’analyser avec exactitude, mais elle s’enflammait comme l’hydrogène. Aucune autre matière inflammable ne fut produite quand l’acide était pur.
- J’essayai d’électriser l’acide fluorique liquide en appliquant la plombagine à la surface positive, mais cette substance fut promptement détruite; un sous-fluate de fer se déposa sur la surface négative et le liquide devint trouble et noir. J’appliquai les grandes batteries de Volta de l’Institut royal à l’acide fluorhydrique liquide, de manière à en tirer des étincelles. Dans cette circonstance, le gaz paraissait être produit aux surfaces positive et négative, mais il est probable que c’était surtout l’acide indécomposé, devenu gazeux, qui s’était dégagé à la surface positive; car, pendant l’opération, le fluide devint très chaud et diminua promptement.
- L’atmosphère environnante était tellement remplie de vapeurs d’acide fluorique, qu’il fut extrêmement difficile d’examiner les résultats de ces expériences. L’acton dangereuse de ces fumées a été décrite par MM. Gay-Lussac et Thénard. J’ai beaucoup souffert de leurs effets dans le cours de ces recherches (*).
- Interprétant ses expériences, Davy ajoute :
- La manière la plus simple de les expliquer, c’est de supposer l’acide fluorique, ainsi que l’acide muriatique, composé d’hydrogène et d’une substance jusqu’ici inconnue, sous une forme distincte, possédant, comme l’oxygène et la chlorine, l’énergie électrique négative, par conséquent portée à la surface positive et fortement attirée par les substances métalliques.
- Depuis Davy, de nombreux chimistes ont tenté d’isoler le fluor ; plusieurs y ont compromis gravement leur santé, comme les frères Knox ; Louyet, qui avait continué leurs recherches, avec leur appareil, y fut mortellement atteint. Il serait trop long de rappeler ici toutes ces tentatives : je ne parlerai que des principales, en commençant par celles qui ont eu pour but de décomposer par la pile l’acide fluorhydrique et les fluorures.
- Citons en passant G.-J. Knox (2) qui, pour la première fois, se servit de vases en fluorine : cette
- (!) Annales de Chimie et de Physique, i™ sétie t. LXXXVIir, p. 283 et 286; 1813.
- (-) Philosopiucal Magaqine, vol. XVI, p. iq2 (cité par Gorel.
- p.358 - vue 348/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 359
- idée remonte d’ailleurs à Davy. Cette recherche n’aboutit à aucun résultat nouveau. Plus tard, Faraday (4j. en opérant sur un acide plus concentré que celui de ses prédécesseurs, constata l’influence de l’eau sur la marche de l’expérience. L’eau facilite l’électrolyse de l’acide fluorhydrique. D’après lui, l’acide anhydre, si on pouvait l’obtenir tel. serait indécomposable par le courant, et l’eau seule qu’il contient est décomposée.
- C’est la conclusion à laquelle arrivait M. Fremy dans ses belles recherches sur les fluorures (2) :
- J’ai fait passer (dit notre éminent confrère) un courant très énergique dans une solution concentrée de gaz fluor-hydrique; l’eau a été d’abord décomposée, et ensuite le gaz fluorhydrique, résistant à l’action du courant électrique, s’est dégagé en produisant des vapeurs blanches très épaisses.
- Pour bien comprendre ce que veut dire ga\ florhydrique, il faut savoir que M. Fremy venait de découvrir le moyen de préparer l’acide fluorhydrique véritablement andydre (3). C’est un gaz à la température ordinaire, mais il est condensable, dans un mélange de glace et de sel, en un liquide ti'ès avide d’eau et qui répand à l’air « des fumées blanches dont l’intensité ne peut être comparée qu’à celle du florure de bore. »
- La résistance de l’acide fluorhydrique liquide et pur ne saurait être indéfinie. Gore (4) a constaté qu’on pouvait le décomposer, mais sans arriver à isoler le fluor qui paraît se fixer sur l’électrode positive. Son travail, très étendu et très soigné, a eu surtout pour but d’étudier l’électrolyse de l’acide fluorhydrique mélangé à diverses substances destinées à lui donner de la conductibilité, et de déterminer l’influence des électrodes de nature diverse. Ses expériences ont donné lieu à des observations importantes. Gore, notamment,
- (') Mémoire de Gore, p. 198.
- (2) Annales de Chimie et de Physique, 3" série, t. XLVII, p. 10 , i856.
- (3) On l’obtient en décomposant parla chaleur, dans un vase de platine, le fluorhydrate de fluorure de potassium. Louyet avait cru le préparer en déshydratant l’acide fluorhydrique de Gay-Lussac et Thénard par l’acide phos-phorique andhydre. Il obtint ainsi un gaz sans action sur le verre, qui est probablement un des fluorures de phos- ! phore de M. Moissan.
- (4) Gore. Philosophica! Transactions, 1869, p. 17^-200.
- a vu le premier la production de l’ozone dans l’électrolyse de l’acide fluorhydrique hydraté.
- L’électrolyse de l’acide fluorhydrique n’est pas la seule que l’on puisse tenter pour séparer le flor. M. Fremy, le premier, songea à décomposer par la pile des fluorures métalliques anhydres fondus à une température où le fluor pourrait cesser de s’unir au platine.
- De telles expériences présentent des difficultés énormes, que les chimistes seuls peuvent apprécier. Si les fluorures métalliques tels que les fluorures d’étain, de plomb et d’argent, sont fusibles et bons conducteurs de l’électricité, on ne connaît jusqu’ici aucun vase capable de résister à leur action ou à celle des produits de leur décomposision. Ainsi, la porcelaine est attaquée par le fluorure lui-même, le platine est aussitôt percé par le métal mis en liberté.
- Le fluorure de calcium a été, de la part de notre savant Confrère, l’objet d’une intéressante expérience (') :
- J’ai fait fondre le fluorure de calcium dans un creuset de platine, et je l’ai soumis à un courant électrique; j’ai vu se produire dans la masse une vive effervescence et se dégager, au pôle positif, un gaz attaquant le verre; il se déposait en même temps, au pôle négatif, du calcium que l’oxygène atmosphérique transformait rapidement en chaux.
- Cette expérience, importante au point de vue théorique ne devait pas me permettre d’étudier les produits de la décomposition du spath fluor, parce que ce sel n’entre en fusion qu’à la température du feu de forge; or, à ce degré de chaleur, les observations sont difficiles à suivre, et, en outre, le creuset de platine qui contient le fluorure se trouve attaqué et ne tarde pas à être traversé par le fluorure de calcium en fusion.
- La décomposition du florure de potassium semblait devoir mieux se prêter à l’observation. Elle a été faite par M. Fremy dans les conditions suivantes (* 2) :
- Une cornue tubulée en platine contenait le fluorure alcalin; le sel était maintenu en fusion au moyen d’une bonne forge. Un fil de platine, d’un diamètre assez fort, communiquait avec le pôle positif de la pile et venait plonger dans le fluorure en fusion, tandis que les parois de la cornue se trouvaient en contact avec le pôle négatif.
- (t) Mémoire déjà cité, p. 45. (2) Mémoire cité, p. 47.
- p.359 - vue 349/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- H6o
- En mettant l’expérience en activité, on voit le fluorure î.lcalin se décomposer rapidement; le fil de platine qui plonge dans le fluorure est attaqué par le fluor, s’use et se transforme momentanément en fluorure de platine qui, lui-même, ne tarde pas à se décomposer par l’action de la chaleur, en fournissant de la mousse de platine que l’on retrouve dans la cornue après l’expérience. Il m’a été impossible de remplacer, dans cette expérience, le fil de platine par un crayon de charbon qui, lorsqu’il est
- pur, se désagrège rapidement dans le fluorure... Il se
- dégage par le col de la cornue un gaz odorant qui décompose l’eau en produisant de l’acide fluorhydrique, et qui déplace l’iode contenu dans les iodures; ce gaz me paraît être le fluor.
- Il est inutile d’insister sur l’importance de ce résultat. C’est le premier succès obtenu dans la voie électrolytique.
- Nous abordons maintenant un autre ordre d’expériences. La solution du problème n’a pas été cherchée dans une voie unique. Plus d’un chimiste a essayé d’atteindre le but par l’intermédiaire des réactions chimiques. C’est encore à Davy qu’on doit les premiers essais dans cette nouvelle direction. Il démontra que le chlore était absorbé par les fluorures de mercure, d’argent, de potassium et de sodium. En opérant dans des cornues en verre, il obtint, en même temps qu’un chlorure, un gaz composé de fluorure de silicium et d’oxygène. La cornue se trouva corrodée jusqu’au col ; Davy conclut, avec sa sagacité habituelle, que ces produits définitifs étaient dus à une réaction secondaire.
- L’explication naturelle de ces phénomènes est qu’un principe particulier, la matière acidifiante de l’acide fluo-rique combinée avec les métaux en est chassée par l’attraction plus forte de la chlorine (le chlore) et que ce principe, en contact avec le verre, le décompose par son attraction pour le silicium et en sépare les métaux de l’oxygène avec lequel ils étaient combinés (').
- Il ajoute aussitôt :
- Je fis différents essais pour obtenir le principe fluorique à l’état de pureté. Je fis chauffer des Huâtes de potasse et de soude dans des capsules de platine, placées dans un tube de platine adapté à un vaisseau rempli de chlorine. Dans ce cas, les fluates se convertirent en muriates, avec augmentation considérable de poids de la capsule, le platine fut fortement attaqué et se couvrit d’une poussière
- (i) Annales de Chimie et de Physique, i” série, t. XXXVIII, p. 291.
- brun rougeâtre; dans l’expérience ou j’employai le fluate de potasse, il se forma un composé de fluate de platine et de muriate de potasse.
- Il y eut absorption considérable de chlorine, mais il ne fut pas possible de découvrir aucune nouvelle matière gazeuse dans le gaz qui était dans le tube.
- Les frères Knox, et après eux Louyet, reprirent l’expérience de Davy relative à l’action du chlore sur les fluorures d’argent et de mercure. Pour éviter la corrosion du verre ou du platine par le fluor, ils employaient des appareils en spath fluor, sur lesquels on avait fondé de grandes espérances. Le chlore était absorbé à froid en dégageant un gaz peu coloré que Louyet crut être le fluor. Mais ce savant, au lieu d’opérer sur des fluorures réellement anhydres, faisait en réalité agir le chlore sur des fluorures hydratés ou mélangés d’oxyde: c’est ce que M. Fremy a fait voir le premier dans ses belles recherches sur les fluorures.
- Le gaz considéré comme du fluor était « un mélange d’acide fluorhydripue, d’oxygène, et pro-probablement de chlore ou d’acide hypochloreux 0 ».
- M. Fremy a fait voir en outre que l’action du chlore sur les fluorures anhydres était moins énergique qu’il n’avait paru à ses devanciers et que c’était à la présence de la vapeur d’eau, dont ils n’avaient pas soupçonné la présence dans le chlore ou dans le fluorure, qu’il fallait attribuer la facilité des décompositions.
- Cependant le fluorure de calcium est décomposé par le chlore sec à haute température, mais partiellement et avec lenteur, en donnant un gaz mélangé avec un excès de chlore, qui attaque le verre.
- Le travail de M. Fremy marque donc une date importante dans l’histoire du fluor ; notre confrère l’a manifestement séparé des fluorures, sans avoir pu néanmoins l’obtenir à un état de pureté suffisant pour pouvoir en bien constater toutes les propriétés.
- Pendant trente années, la question du fluor est restée au point où M. Fremy l’avait amenée. Elle s’est imposée de nouveau à l’attention des chimistes, le jour où M. Moissan nous a fait connaître les fluorures de phosphore et d’arsenic.
- Davy avait entrevu les fluorures de phosphore; il pensait qu’en les faisant agir sur
- t1) Fremy, mémoire cité, p. 44.
- p.360 - vue 350/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 361
- l’oygène sec, on obtiendrait, comme produit de leur combustion, de l’acide phosphorique anhydre, et que le fluor, incapable de se combiner à l’oxygène, serait mis en liberté. M. Moissan a vérifié que cette conjecture, en apparence si probable, n’était pas fondée ; l’expérience lui a montré que l’oxygène ne sépare pas les éléments du fluorure de phosphore ; il s’unit à eux pour donner un oxyfluorure analogue à l'oxychlorure de phosphore de notre regretté confrère M. Wurtz. Tout espoir de préparer le fluor au moyen du fluorure de phosphore n’était pas perdu cependant : on pouvait peut-être y arriver par une voie indirecte.
- Dans les expériences d’électrolyse, on a vu le fluorure de platine qui s’y produit se décomposer sous l’influence d’une température élevée, comme on pouvait d’ailleurs s’y attendre. Pourquoi donc ne pas recourir à la décomposition du fluorure de platine? Parce que nous ne savons préparer ni ce fluorure ni le fluorure d’or, certainement décom-posable comme lui. M. Fremy (’) a vainement tenté de les obtenir- en faisant réagir sur les oxydes d’or et de platine l’acide fluorhydrique hydraté. Mais, par une exception fâcheuse, la méthode est ici en défaut. Si l’on essaye de dessécher la matière ainsi obtenue, elle se dédouble en acide fluorhydrique et en oxyde, et ramène ainsi l’opérateur à son point de départ.
- M. Moissan ayant constaté que les fluorures de phosphore et d’arsenic sont facilement absorbés à chaud par le platine, avec production finale de phosphure et d’arséniure de platine, crut tenir un procédé de préparation du fluorure de platine anhydre et, par suite, du fluor. En chauffant peu d’abord, l’absorption du fluorure de phosphore, par exemple, donnerait un mélange de phosphure et de fluorure de platine et, la quantité de ce dernier étant suffisante, une élévation de température pourrait en dégager le fluor. Cette expérience et d’autres analogues ont été tentées dans les conditions les plus propres à en assurer le succès, mais elles n’ont pas donné de résultats bien positifs ; il est donc inutile de nous attarder à les décrire.
- Ces insuccès n’ont pas découragé M. Moissan ; il a abandonné temporairement au moins, ces expériences très coûteuses et porté son effort d’un autre côté.
- p) Fremy, Mémoire cité. p. 14.
- Avec beaucoup de sagacité, il a jugé que l’expérience de la décomposition de l’acide fluorhydrique par la pile pouvait être reprise avec de sérieuses chances de succès, si l’on y apportait les modifications qu’il jugeait nécessaires.
- Je décrirai sommairement son expérience.
- M. Moissan a opéré sur l’acide fluorhydrique pur, préparé par la méthode de M. Fremy. Cet acide avait été condensé dans un tube m U en platine, dont les deux extrémités sont fermées par deux bouchons à vis. Chacun de ces bouchons est formé par un cylindre de spath fluor bien serti dans un cylindre creux de platine, dont l’extérieur porte le pas de vis. Chaque cylindre de spath fluor laisse passer en son axe un gros fil de pla-iine iridié (à 10 pour 100 d’iridium), moins attaquable que le platine pur. Ces fils plongeant par leur extrémité inférieure dans le liquide, servaient d’électrodes. Enfin deux ajutages en platine soudés à chaque branche du tube, un peu au-dessous des bouchons, au-dessus par conséquent du niveau du liquide, permettaient au gaz dégagés par l’action du courant de s’échapper au dehors.
- Le tube en U plongeait à sa partie inférieure dans du chlorure de méthyle, dont on activait l’évaporation par un courant d’air sec. On maintenait ainsi l’acide fluorhydrique liquide à une température toujours inférieure à — 23 dégrés (température d’ébullition normale du chlorure) et pouvant atteindre— 5o degrés, température facile à maintenir par le passage d’un courant d’air dans ce liquide. Comme l’acide fluorhydrique anhydre est mauvais conducteur de l’électricité, on le rend propre à l’électrolyse en lui ajoutant un peu de fluorhydrate de fluorure de potassium, facile à obtenir sans trace d’eau. Vingt éléments de Bunsen suffisent alors pour obtenir la décomposition du liquide soumis à l’électrolyse. Un ampère-mètre placé dans le circuit permet de se rendre compte de l’intensité du courant.
- Avec une telle disposition d’appareil, l’opérateur est mis dans une large mesure à l’abri des effets funestes de l’acide fluorhydrique, et cet acide se trouve également soustrait à l’action hydratante de l’air atmosphérique et des anciens mélanges réfrigérants. Ceux-ci sont d’ailleurs avantageusement remplacés par le chlorure de méthyle au point de vue de la constance et de l’intensité de leurs effets. Aussi l’électrolyse a-t-elle pu facilement être maintenue durant deux ou
- p.361 - vue 351/624
-
-
-
- 362
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trois heures, ce qui permet à l’observaieur de s’assurer de la constance des effets observés.
- Voici les résultats de cette expérience. M. Mois-san obtient : au pôle négatif de son appareil, un dégagement régulier d'hydrogène (de i,5 litres à 2 litres par heure) entraînant un peu d’acide fluo-rhydrique; au pôle positif, un dégagement aussi notable d’un gaz possédant les propriétés suivantes :
- Il est absorbé complètement par le mercure avec production de protofluorure de mercure jaune clair.
- Il décompose l’eau à froid en donnant un dégagement d’ozone.
- Le phosphore s’enflamme dans ce gaz en fournissant du fluorure de phosphore ; le soufre s’échauffe, fond rapidement, et peut même s’y enflammer; l’iode s’y transforme, avec une flamme pâle, en un produit gazeux à peu près incolore ; l’arsenic et l’antimoine en poudre y brûlent avec incandescence. Le silicium cristallisé prend feu au contact de ce gaz et brûle avec éclat en donnant du fluorure de silicium ; le bore adamantin y brûle avec plus de difficulté. Le carbone semble sans action.
- Le fer et le manganèse en poudre y brûlent avec étincelles ; il attaque avec violence la plupart des corps organiques ; l’alcool, l’éther, la benzine, l’essence de térébenthine, le pétrole prennent feu à son contact ; un morceau de liège, placé auprès de l’extrémité de l’ajutage de platine par lequel le gaz se dégage, se carbonise rapidement et s’enflamme.
- Ajoutons que le chlorure de potassium fondu est attaqué à froid avec dégagement de chlore.
- Bornons-nous à citer ces expériences dont votre Commission a reconnu la parfaite exactitude, et arrivons à leur interprétation.
- Dans sa note du 28 juin 1886, M. Moissan indique, sans se prononcer à cet égard, les trois hypothèses que l’on peut faire sur la nature du gaz dégagé dans l’électrolyse de l’acide fluo-rhydrique.
- On peut admettre qu’on se trouve en face du fluor, ou bien d’un perfluorure d’hydrogène, ou enfin d’un mélange d’acide fluorhydrique et d’ozone assez actif pour expliquer l’action si énergiqce que ce gaz exerce, sur le silicium cristallisé par exemple.
- , La troisième hypothèse suppose que, dans ses . expériences,. M.. Moissan a eu constamment de
- l’eau en présence de l’acide fluorhydrique ; il la rejette pour les raisons suivantes (1) :
- Si l’acide fluorhydrique renferme une petite quantité d’eau, soit par manque de soin, soit qu’on l’ait ajoutée avec intention, il se dégage tout d’abord au pôle positif de l’ozone qui n’exerce aucune action sur le silicium cristallisé. Au fur et à mesure que l’eau contenue dans l’acide est ainsi décomposée, on remarque (grâce à l'ampèremètre) que la conductibilité du liquide décroît rapidement. Avec de l’acide fluorhydrique absolument anhydre, le courant ne passe plus. Dans plusieurs de nos expériences, nous sommes arrivé à obtenir un acide anhydre tel qu’un courant de 25 ampères était totalement arrêté.
- Nous nous sommes assuré par des expériences directes, faites au moyen d’ozone saturé d’acide fluorhydrique, qu’un semblable mélange ne produit aucune des réactions décrites précédemment. Il en est de même de l’acide fluorhydrique gazeux.
- Dans sa dernière Note, M. Moissan rejette également la seconde hypothèse pour une raison péremptoire. Le gaz dégagé au pôle positif ne renferme pas d’hydrogène ; le fer l’absorbe en totalité en donnant du fluorure de fer, en petits cristaux d’un blanc légèrement verdâtre, si l’on a pris soin d’éliminer la petite quantité de vapeurs d'acide fluorhydrique entraîné par le gaz, en le faisant passer à travers une petite colonne de fluorure de potassium anhydre. L’opération se fait dans un tube de platine, dans une atmosphère d’acide carbonique, où il serait facile de retrouver l’hydrogène dégagé.
- On trouvera dans le mémoire de M. Moissan le détail de ces expériences délicates. Elles nous paraissent justifier sa conclusion finale. « Le gaz que l’électrolyse dégage de l’acide fluorhydrique anhydre est donc bien le fluor. »
- L’histoire de ce corps, si difficile à étudier, entre dans une phase nouvelle. Nous pouvons maintenant agir directement sur le fluor et aborder ainsi l’étude de questions importantes, réputées insolubles jusqu’ici. Le travail de M. Moissan, par la difficulté du sujet traité, et par l’importance du résultat obtenu, mérite donc tous nos éloges. La Section de Chimie demande, en conséquence, à l’Académie de vouloir bien en ordonner l’insertion dans le Recueil des Mémoires des Savants étrangers.
- fl) Communication du 19 juillet 1886.
- p.362 - vue 352/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 363
- Sur le transport des forces. Réponse à. M. Deprez, par M. Hippolyte Fontaine (‘).
- M. Deprez a présenté, mardi dernier, quelques observations sur notre note du 26 octobre. Ces observations, qui tendent à démontrer que nos expériences ne présentent aucune nouveauté, ni dans les procédés employés, ni dans le résultat obtenu, peuvent se résumer ainsi :
- i° Le procédé d’accouplement des machines n’est pas nouveau.
- 20 Le moyen employé pour conduire les anneaux des génératrices ressemble beaucoup à celui que M. Deprez a fait breveter le 28 avril i885.
- 3° Nos machines tournent trop vite.
- Nos réponses seront catégoriques :
- i° Le procédé d’accouplement des machines est évidemment dans le domaine public ; si MM. Gramme et d’Ivernois l’ont fait breveter en 1872, c’était uniquement pour ne pas être empêchés de l’utiliser.
- 20 Le moyen dont nous nous servons pour entraîner les anneaux des génératrices est identiquement le même que celui employé par MM. Chrétien et Félix dans leur installation de Sermaize pour le labourage électrique, en 1879.
- 3° Il est facile d’établir que la vitesse de nos machines n’a rien d'exagéré, puisqu’il existe actuellement plus de mille machines Gramme fonctionnant depuis dix ans, à la même vitesse, sans avoir eu besoin de réparations.
- Ce qui caractérise nos récentes expériences, ce n’est donc pas la nouveauté des organes : c’est l’emploi des dynamos rustiques et d’éléments mécaniques bien coordonnés, formant un ensemble peu encombrant, économique à établir, facile à conduire, pratique pour tout dire en un mot.
- Le résultat seul nous paraît nouveau : le transport de 5o chevaux, à travers une résistance de 100 ohms, avec un rendement de 52 pour 100, en employant des dynamos ne pesant ensemble que 8400 kilogrammes et n’ayant coûté que 16450 francs.
- S’il est vrai que dans l’industrie on emploie de préférence une machine de 100 chevaux allant
- p) Note présentée par M. Mascart à l’Académie des Sciences, le 8 novembre 188G.
- lentement, au lieu de quatre machines de 25 chevaux d’allure rapide, c’est surtout pour réaliser une économie de combustible.
- Les constantes électriques du fil de « nikeline » par F. Uppenborn.
- La maison H. Kirchhoff, de Berlin, a introduit dans le commerce, depuis une année environ, un nouvel alliage, se rapprochant du maillechort, et
- (51
- FIG. I
- décoré par son inventeur du nom de nikeline (Nikelin). Ce nouveau produit doit remplacer le maillechort dans la confection des bobines de résistance employées dans les appareils électriques.
- Les deux qualités requises pour un tel but soni. en premier lieu, une résistance spécifique élevée, pour éviter d’avoir des bobines trop volumineuses et pour réduire les variations de résistances provenant des dérivations par l’isolant; celles-ci, en effet, augmentent en même temps que le volume
- p.363 - vue 353/624
-
-
-
- 364
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des bobines. Enfin, cette matière doit avoir un faible coefficient de température, afin que l’erreur inévitable provenant de la connaissance imparfaite de la température ou de ce coefficient lui-même soit aussi faible que possible.
- M. F. Uppenborn, l’électricien bien connu de Nuremberg, a déterminé, dans le laboratoire d’essai de Munich, les constantes relatives à cet alliage, qui n’avaient pas encore été publiées, et c’est de son rapport que nous tirons les renseignements relatifs à cette détermination.
- La méthode employée par l’auteur consiste simplement à mesurer la résistance d’une longueur déterminée de fil, d’un diamètre [connu, à deux températures déterminées; d’où l’on tire immédiatement le coefficient de température ; connaissant le poids total, la longueur et le poids spécifique, on en peut déduire la résistance spécifique.
- La seule difficulté est de connaître exactement la température du fil au moment des mesures.
- Une longueur de 9 mètres d’un fil d’environ 1 millimètre de diamètre est enroulée en hélice sur un cylindre placé dans l’électro-calorimètre d’Edelmann; la figure 1 fait comprendre la disposition de l’appareil. Le vase calorimétrique proprement dit, en laiton poli, muni de trois tubulures, est entouré d’un vase extérieur, également en laiton, et l’intervalle est rempli soit d’une couche d’air, soit d’eau froide. Les extrémités du fil sont reliées à deux tiges de cuivre, isolées et munies de bornes à l’extérieur; ces tiges sont reliées par un disque d’ébonite, et le tout, déplacé verticalement, sert d’agitateur pour le liquide, du pétrole, dans ce cas, qui baigne le fil et assure une température uniforme. Un thermomètre, également immergé, donne la température.
- La résistance du fil aux diverses températures était mesurée au moyen d’une boîte universelle de Siemens. La température inférieure du pétrole est déterminée par celle de l’eau froide remplissant l’intervalle des deux vases de laiton, et pour élever la température, l’auteur fait passer un fort courant dans le fil de la bobine. Pour éviter les variations produites par ce courant, les expériences ont été refaites avec une deuxième bobiné, le courant ne circulant que dans la première.
- Détermination du coefficient de température
- l = résistance des conducteurs auxiliaires = 0,0024 ohm (24 degrés) ;
- L. = température du fil de nikeline; tr = température de la boîte de résistance;
- C = coefficient de température.
- La première colonne indique la résistance du fil et des conducteurs auxiliaires :
- Bobine I
- r + l t.i tr C
- 4 6062 67 2 19 7 | 0 0002807
- 4 5942 18 85 19 5
- 4 6562 67 2 19 7 | 0 0002790
- 4 5926 17 6 19 75
- 4 6562 67 2 19 7 | 0 0002788
- 4 5929 17 8 19 75
- 4 6542 65 85 19 7 | 0 0002795
- 4 5942 18 85 19 5
- 4 6542 65 85 19 7 | 0 0002778
- 4 5926 17 6 '9 75
- 4 6542 65 85 19 7 j 0 0002776
- 4 5929 17 8 19 75
- Moyenne. . . . 0 0002789
- Erreur probable. Bobin E II ± 0 0000008
- r + l tHi /, C
- 4 8957 56 1 19 12 | 0 0002838
- 4 8387 14 8 :g 3o
- 4 8957 56 1 19 12 1
- 4 838g 15 0 19 3o j 0 0002842
- 4 8941 55 0 19 i5 I
- 4 8387 14 8 19 3o > 0 0002837
- 4 8941 55 0 19 >5 | 0 0002844
- 4 838g i5 0 19 3o
- Moyenne. 0 0002840
- Erreur probable.. 0 oooooo3
- On peut donc admettre la valeur de 0,00028 comme coefficient de température.
- Connaissant la résistance totale et la longueur du fil, on peut, au moyen d’une pesée, déterminer le diamètre moyen, si l'on connaît le poids spécifique, et par suite, déterminer la résistance spécifique.
- Le poids spécifique de cet alliage a été trouvé de 8,88, et la résistance spécifique (résistance
- p.364 - vue 354/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 365
- d’un fil de i mètre de long et de i millimètre carré de section) de 0,4117 ohm.
- Les seuls alliages qui ont été employés jusqu’à présent avec succès sont le maillechort et l’alliage de platine et d’argent ; leurs constantes, ainsi que celles du cuivre et du mercure, sont :
- Résistance Coefficient
- spécifique de température
- Cuivre................ o 016 o oo38
- Maillechort...... o 267 o 00034 — o 00037
- Platinoïde (33,4 0/0
- platine)............. o 2466 o 00032
- Mercure................ o 9434 o 000907
- Comme on le voit par ces chiffres, le maillechort et le platinoïde ont à peu près les mêmes propriétés, mais ce dernier est beaucoup plus cher.
- La comparaison avec les chiffres trouvés par M. Uppenborn montre la supériorité du nouvel alliage ; avec un coefficient de température un peu inférieur, il possède en outre une résistance spécifique environ 1,5 fois plus forte que celle de ces alliages; il se prête donc très bien à la construction des bobines de résistance.
- Quelques détails sur la grande dynamo Brusch
- Notre correspondant d’Amérique a déjà donné quelques chiffres relatifs à la dynamo monstre construite par M. Brush, à Cleveland, pour la compagnie Cowles ; le docteur R. H. Thurston de l’Université de Cornell a eu dernièrement l’occasion d’assister à quelques expériences faites avec cette machine, et dont il a donné le [détail dans le Journal de l’Institut de Franklin (octobre 1886, v. XCII, n° 4); ce rapport nous permet de compléter un peu les renseignements par trop sommaires, que nous avons donnés jusqu’ici.
- Le poids total de cette machine est de 9,930 ki-log. ; son armature a un diamètre de 1,06 m.; elle renferme 726 kilog. de fer, et porte 38o kilog. de fil de cuivre, tandis que les électros, enroulés en dérivation, portent 2,642 kilog. de fil.
- L’armature consiste en 16 bobines, comprenant chacune 21 doubles tours de fil de 9 millimètres ; chaque bobine étant formée de deux fils enroulés ensemble. Ces 16 bobines sont reliées en arc
- parallèle, ce qui fait que la résistance intérieure de l’armature est celle de 32 fils du diamètre indiqué, et d’une longueur de 20 mètres reliés en quantité (moins de 0,00002 ohm), 16 barres de cuivre conduisent le courant des bobines au commutateur, leur section est de 25,4X 12,7 m. m. Les deux commutateurs sont reliés en arc multiple. Le champ est produit par huit bobines, dont les noyaux en fonte ont 0,28 m. de diamètre et 0,41 m. de longueur; ils portent 3o couches formées chacune de 102 tours de fil de cuivre de 3,4 m. m. Les circuits des huit bobines sont reliés en arc parallèle, et leur résistance combinée est d’environ 1 ohm à froid.
- L’arbre principal a une longueur de 4 mètres, avec un diamètre de 0,14 m. La longueur totale de la machine est de 4,57 m. sur une hauteur de 1,52 m.
- Cette dynamo a été calculée pour donner à la vitesse normale de 600 tours, un courant de 3,200 ampères, avec une force électromotrice de 80 volts. Le courant dans les électros serait donc de 80 ampères.
- Dans les expériences, faites jusqu’à présent, il n’a pas été possible de dépasser 400 tours par minute, à cause de l’insuffisance de force motrice.
- D’après M. Thurston, la dynamo en activité avec des courants de plus de 3,000 ampères, ne donnait lieu à aucun échauffement anormal, après 2 heures de marche, l’armature en particulier n’était pas assez chaude pour incommoder la main au toucher.
- La puissance maxima développée a été de 249,000 watts ou 336 chevaux électriques.
- Cette machine a été construite entièrement d’après les dessins de M. Brusch, et sans expériences préliminaires. C’est la meilleure preuve, qu’avec de bons types de machines, leur puissance peut être déterminée à l’avance d’une manière très approchée, et qu’il est possible de multiplier la puissance d’une machine, d’un type donné, par la simple augmentation des dimensions.
- Le tableau suivant donne les résultats d’une série d’expériences, dans lesquelles on a fait varier soit le courant dans le circuit extérieur, soit le courant dans les électros.
- Si l’on étudie, au moyen de ces chiffres, le champ magnétique, on voit que dans cette machine, on travaille avec une excitation des électros assez éloignée de la saturation.
- p.365 - vue 355/624
-
-
-
- 366
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Nombre do tours F. 15. M. aux bornes du Courant Courant Travail électrique utile
- pur minute circuit extérieur extérieur d'oxcltutlon en watts
- 428 78 1000 33 1/4 [78000
- 424 68 2000 3o 1/2 136ooo
- 423 56 2500 27 1/2 140000
- 420 66 2600 37 1/2 171600
- 418 72 2640 46 1/2 19080
- 4IO 76 27OO 58 205200
- 420 94 2040 89 191760
- 412 88 2450 85 215600
- 410 86 2700 83 232200
- 410 85 2800 82 238ooo
- 405 83 3200 80 249000
- 423 56 27OO 29 151200
- 423 54 3i5o 35 170100
- 423 62 3400 45 210800
- 423 : 66 3400 5o 224400
- 423 68 3400 52 231200
- 423 52 3ooo 33 i56ooo
- 421 46 2950 28 135700
- 421 36 2620 21 1/2 94320
- , 421 32 35oo !9 80000
- 421 26 2300 16 5g8oo
- 421 22 2100 15 46200
- 421 >9 i85o i3 35 i5o
- 431 100 0 76 0
- 431 io5 0 100 0
- Perfectionnement dans les accumulateurs
- M. Paul Gadot vient de modifier la construction de ses plaques d’accumulateurs d’une façon
- Pin Pinpmmmnni
- onnnnnninonoBo
- oonononûDEono
- oiimocooiiimnonnio
- onnamnonninro
- OOOD'QODODoDOd
- momônsŒnoD
- ODûooomoHôofl
- CffiBnoortepond
- OOODOOnpDDDldQ
- ^innnnnoopinnOo
- giiiinngaiiiiiooooiiiio
- omnoponnnoDO
- M
- N
- m
- N
- m
- m
- m
- m
- m
- m
- fort ingénieuse. Ainsi que le montre la figure ci-jointe chaque plaque est formée de deux parties rivées et soudées ensemble, en sorte que la matière active se trouve emprisonnée dans dp petites
- alvéoles, plus élargies dans le plan de jonction que sur les surfaces de la plaque. De cette façon, la matière active n’est plus sujette à tomber, inconvénient qui se présentait souvent dans la construction primitive de ces plaques.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d'un aimant, par M. A. Righi p).
- g. Incidence normale. — La méthode qu’on vient d’expliquer peut s’appliquer aussi au cas de l’incidence normale. On a alors évidemment — to2, ’-fi — — ^2; car tout plan passant par le rayon incident peut être pris comme plan d’incidence. Comme p = 1 et que p et cp ont des valeurs particulières p0, ÿi>, on t“'e de (17), (19) et (5 r ) :
- 2 Ml •= 2 0)2 = cp
- tangi^j
- 1 " Pc
- 2 po sin cp0
- formules qui pourraient servir à calculer p0, et <p0. Mais on ne peut faire de mesures à l’incidence normale sans employer une lame de verre à faces parallèles qui réfléchisse une fois la lumière et en soit une fois traversée, et dans le premier Mémoire j’ai fait observer (n° 7) qu’il faudrait corriger les mesures de l’effet produit par le verre. Cette correction peut se faire à l’aide des formules de Fresnel. Elle offre le moyen de donner non seulement la valeur de cp0, mais aussi celle de p0, simplement par deux mesures de rotations faites avec l’analyseur, une fois avec des vibrations perpendiculaires au plan d’incidence sur le verre, et une fois avec des vibrations dirigées suivant ce plan.
- Comme la lame de verre peut se placer de deux manières différentes, suivant que la réflexion sur elle se fait avant ou après la réflexion sur le pôle, nous traiterons séparément les deux cas.
- Premier cas. — Supposons que la lumière se réfléchisse d’abord sur le verre, puis sur l’acier, comme le montre la figure 8.
- Le rayon AB, qui vient du polariseur, arrive sur le verre VVj sous l’incidence A B P = *, qu’on fait généralement de 45 degrés, se réfléchit en B, et va tomber normalement sur le miroir d’acier S Si. Réfléchi par le pôle, il suit la route CB, se réfracte en B, en formant un angle de réfraction
- (*) Voir La Lumière Electrique des a, g, 16,23, 3o octobre et 6 novembre 1886
- p.366 - vue 356/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 36ÿ
- DBPi=r, et sort enfin suivant DE, parallèle à CB, pour se diriger à l’analyseur.
- Rapportons, comme toujours, les vibrations à deux axes orthogonaux pris dans un plan perpendiculaire au rayon, et placés de manière qu’en recevant le rayon dans l’œil l’axe des x soit dans le plan d’incidence sur le verre (plan que nous supposons horizontal), et dirigé vers la droite, et que l’axe desj'- soit dirigé en haut. Les axes pour le rayon B C, qui va tomber sur le pôle SSi, seront dès lors O0 x0', O0y0: pour le rayon CB
- FIG. 3
- réfléchi par le pôle, O0 x0, O0j^0 ; pour le rayon DE, Oa; Oy.
- Lorsque le miroir SSi n’est pas aimanté, et que les vibrations sur AB sont dirigées ou suivant le plan AB C ou perpendiculairement, le verre ne produit pas de rotations, et sur le rayon D E les vibrations sont encore ou dirigées suivant le plan ABC ou perpendiculairement.
- Mais, lorsque SSi est aimanté, les vibrations sur le rayon C B réfléchi par le pôle sont elliptiques, et ses vibrations se modifient à cause des réfractions en B et D. Calculons donc les composantes X, Y suivant Ox, Oy, des vibrations qui ont lieu sur le rayon DE, soit lorsque les vibrations sur AB sont dans le plan d’incidence ABC, soit lorsqu’elles sont perpendiculaires à ce plan.
- Supposons-les d’abord dirigées suivant le plan ABC;; elles resteront dans ce plan après la réflexion sur le verre, c’est-à-dire sur le rayon BC. Soit sin 0 la vibration sur BC. Après la réflexion
- sur le pôle, la vibration sur CB aura les composantes données par les formules (8) du premier Mémoire, composantes que nous indiquerons ici par X0, Y0 :
- X0 = — sin (9—çol + ^p sin 0
- Yo=^pCOS(0— Ço)—^p cos 0
- Dans la réfraction qui a lieu en B, ces composantes seront modifiées dans l’amplitude, et suivant les formules de Fresnel il faudra les multiplier respectivement par
- 2 sin r cos i 2 sin r cos i
- sin i cos i 4- sin r cos r sin (t 4- r)
- De même, à cause de la réfraction en D, il faudra multipiier les amplitudes de X0, Y0 par des quantités semblables, qui se déduisent des précédentes en changeant i en r et r en i
- 2 sin i cos r 2 sin i cos r
- sin r cos r -p sin i cos r sin (i -p r)
- Pour avoir donc les composantes cherchées X, Y, il faudra multiplier X0, Y0 respectivement par
- 4 sin i cos i sin r cos r 4 sin i cos i sin r cos r
- (sin i cos i -p sin r cos rj2 sin2 (i -p r)
- ou en posant
- 4 sin i cos i sin r cos r sin2 (i -p r)
- et en observant qu’on a
- sin i cos i -p sin r cos r = sin (i + r) cos (i — r) il faudra multiplier X0 et Y0 par u
- ---------- H
- COS* (4 — V)
- Nous aurons donc
- cos2 (t -
- —r — sin (0 — <p) -p----:~
- r) 2 ' cos2 (t
- r) 2
- — sin 0
- Y = u ~ cos (0 — 9) — u — cos 0
- p.367 - vue 357/624
-
-
-
- 368
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Connaissant ainsi la vibration qui arrive à l’analyseur, on peut calculer la rotation qui rend minimum la lumière qu’il transmet à l’œil. Avant l’aimantation du miroir l’analyseur donnait l’extinction lorsque sa section principale était dirigée suivant Oy. Pour rendre minimum la lumière qui apparaît lors de l’aimantation, il faut la tourner de droite à gauche, si le courant aimantant a la direction des flèches de la figure 8. Pour calculer cette rotation, prenons deux nouveaux axes Oxi, Oyt inclinés de \ sur Ox, O y, et écrivons la composante On aura
- Si l’on mesure directement les rotations ?, Ç, avec des vibrations incidentes, parallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence sur le verre, rendent minimum la lumière, les formules éta-
- k
- blies permettront de calculer cp0 et p0 = ir- En
- flQ
- effet, éliminant S entre (55) et (56), on a
- (57)
- tangfo
- tang 2 \ tang i Ç tang 2 \ -f- tang aÇ
- i + cos4 (i — r) cos2 (t — »•)
- et éliminant cp0,
- Yi = Y cos $ — X sin 5
- =--------;--------r sin 6 [fc0 cos % cos2 (i — r) sin <p0
- 2 cos2 (i — r) L
- — k0 sin 5 cos ç0 — h0 sin Ç] cos 0 [/r0 cos £ cos2 (i — r)
- 2 cos2 (i — r)
- — k0 cos 5 cos2 (i — » ) cos<p0—k0sin £sin ç0]
- Y! n’est que la vibration que transmet l’analyseur, une fois tourné de l’angle <•, de droite à gauche. Son intensité, qui est proportionnelle à la somme des carrés des coefficients de sin G et cos G, pourra s’écrire
- i = (/r 2 + kl — 2 h0 k0 cos <po) cos4 (i — r) cos2 £ + {h J + k J + 2 h0 k0 cos <p0) sin2 £
- — 4 ho k0 sin ç0 s>n 5 cos ? cos2 (i — r)
- Dérivant par rapport à \ et égalant à zéro, on trouvera la rotation cherchée, qui rend minimum la lumière transmise par l’analyseur. Si nous posons
- h\ + kl — 2/t0fc0cospo ( h l -b k l + 2 h0 ko cos <p0
- on trouve aisément
- ,,e. . (i — S) cos2 (t — r)
- (55) tang 2 Ç = tang 90 —
- On trouve d’une manière analogue l’expression de la rotation qui rend minimum la lumière transmise par l’analyseur, lorsque les vibrations qui arrivent de A en B sont perpendiculaires au plan ABC, et l’on arrive à la formule suivante :
- , ( i — S) cos2 (i — r)
- (56) tang 2 £ = tang ?û -^7=7)^s~
- (58) s _ tang 2 £ cos2 U —r) —tang 2$
- ' tang 2 £— tang 2£ cos4 (£—r)
- Ainsi l’équation (57) fournit la valeur de cp0, (58) celle de la quantité auxiliaire S, et enfin (54), dans laquelle on porte les valeurs trouvées de S et <p0, donne la valeur de p0.
- Si l’on ne cherchait qu’une détermination approximative de <p0, comme k0 et h0 diffèrent peu entre eux et que tp0 est toujours petit, S sera très petit aussi. On aura donc, d’une manière approchée,
- (5g) tang25 = tangç0 cos2 (£—r) tang2£ = tang<p0 — et, par conséquent,
- tang <p0 = tang 2 £ tang 2 £ (»)
- Avec ce degré d’approximation, les mesures de i et de r, ou de i et de l’index du verre sont épargnées, et, comme i\, 2Ç sont précisément les doubles rotations telles qu’on les obtient par l’inversion du courant aimantant, on peut dire que la tangente de <p0 est sensiblement égale à la moyenne géométrique des tangentes de ces doubles rotations. On pourra même substituer les arcs aux tangentes et dire que la différence de phase est la moyenne géométrique des deux doubles rotations.
- (') On pourrait démontrer que ces dernières formules sont valables, même lorsque le polariseur ne donne pas exactement des vibrations parallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence, pourvu que les deux azimuts des vibrations incidentes soient exactement perpendiculaires entre eux.
- p.368 - vue 358/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3f>çj
- Deuxième cas. — Supposons en deuxième lieu la lame de verre placée de manière que la lumière la traverse avant de se réfléchir sur le miroir d’acier, et se réfléchisse sur elle après.
- Le rayon AB (fig. 9) provenant du polariseur
- FIG. 9
- tombe en B sur le verre sous l’incidence i se réfracte suivant BC en formant un angle de réfraction r, puis sort du verre suivant CD parallèlement à AB, formant par conséquent un angle DCP = i de réfraction dans l’air. En D le rayon se réfléchit normalement sur le miroir SS], suit le chemin DC, enfin se réfléchit en C sur la lame de verre, sous une incidence i, et se dirige suivant CE vers l’analyseur.
- Les axes auxquels les vibrations seront rapportées sont tracés dans la figure 9 ; O0 x'0, O0 jrQ sont les axes pour le rayon CD qui va tomber sur le pôle réfléchissant, O0 x0, O()_r0 sont ceux du rayon D C, et Ox, Oy sont ceux du rayon CE qui traverse l’analyseur.
- Soit sin 0 une vibration dirigée dans le plan DCE et qui se propage de C en D. Après la réflexion sur le miroir aimanté dans le sens des flèches, la vibration aura pour composantes X0, Y0 les expressions (8) du premier Mémoire, qu’on a écrites plus haut, et, pour avoir les composantes X, Y de la vibration qui se propage en C E, il faudra multiplier X0, Y0 respectivement par
- tang (1 — r) sin (i — >•)
- tang (i + r) sin (1 +'V }
- (*) Les signes des deux facteurs résultent de la disposition qu’on a donnée aux axes et de la considération qu’il y a une perte de demi-onde dans la réflexion sur un corps plus réfringent du milieu de départ.
- ou encore, en posant
- _ sin (i — r) sin (i 4- r)
- par
- cos I.I -t- r)
- V------:----- ------- V
- COS (,1 — ;•)
- On aura donc
- v kn cosiH-') . ,, ,
- X — v —---------sin(0 — 90)
- 2 cos 9—r) ' TU'
- //ncos(i + )ô .
- -------;-----sin
- 2 cos (g — r)
- 0
- Y =
- V COS (0 — <Po) + f — COS 0
- Avant que le miroir fût aimanté, l’analyseur, placé avec sa section principale en O^, donnait l’extinction. L’aimantation une fois produite, il faut le tourner, pour rendre minimum la lumière qu’il transmet, d’un angle qu'il s’agit de calculer.
- Prenons à cet effet deux nouveaux axes Ox,, Oj'i, respectivement inclinés sur Ox, Oj de ; calculons la composante Y,, la seule qui soit transmise par l’analyseur si on le tourne de l’angle Çi, et déterminons £, de manière à rendre minimum l’intensité de Y,. L’expression de Y, est
- Yi = Y cos Ç1 — X sin $1
- et la valeur de £1 qui rend minimum son intensité se trouve être
- (60)
- tang 2 U = — tang ç0
- ( 1 — S) cos (i — »•) cos (1 -f r) cos- {i -f r) — S cos2 (i — r)
- D’une manière analogue, si la vibration sin 0 qui se propage suivant A B est perpendiculaire au plan d’incidence, elle se transformera sur le miroir en une vibration elliptique dont les composantes sont données par les formules (10) du premier Mémoire. Ces composantes prendront cos {i -f- r)
- les coefficients v
- v en se réfle’chis-
- cos (1 — r)
- sant sur le verre en G, et il sera facile de les calculer. Si alors on trouve, comme précédemment, la rotation Çt dans l’analyseur qui peut rendre minimum la lumière, on a l’expression suivante
- (61)
- tang 2 iji = — tang ?u
- ( 1 — S) cos (1 — r) cos (i -f r) cos2 (i — r j — b cos2 [i — » '
- p.369 - vue 359/624
-
-
-
- 3jo
- La lumière électrique
- En mesurant les angles Si, Çi, les formules éta-blies permettront de calculer cp0 et p0 = En
- /i0
- effet, éliminons successivement S et <p0 entre les équations (60) et (61). On trouve
- _ tans 2g, tang2Q cos»(»—»-)-l-cos*(»+f-) ' ' tang 2^ + tang 2Ç, cos (i—»•) cos (i + r)
- c = tanS 2 c°s2 (t ~ >’) ~ tang 2 Si c°s2 (» + r)
- ' ' tang 2 Si cos2 (i + r) — tang 2 Çi cos'-(i— r)
- L’équation (62) donne la différence de phase cp0,
- (63) la quantité auxiliaire S, et (5q), où l’on porte les valeurs trouvées de <p0 et S. donne le rapport
- Po-
- Les formules (60) et (61) montrent que les rotations de l’analyseur sont dextrogyres si i est moindre que l’angle de polarisation du verre, et lévogyres dans le cas contraire. Mais la valeur de tang est toujours positive, comme il est naturel, les termes tang2;i -f- tang2Î|i et cos [i -J- r) ayant toujours des signes contraires.
- Dans le cas actuel aussi on peut donner les formules approximatives
- „ cos (1 — r)
- (64) tang aSi - - tang 9o —
- , cos ( i 4- r)
- tang 2?,=-tang
- d’où
- tang ço = — \J tang 2 5, tang 2 5,
- ou simplement
- <?o = 'J 2 ii 2 Çi
- Ici encore <p0 est donc sensiblement égal à la moyenne géométrique des deux doubles rotations mesurées, du moins jusqu’à ce qu’elles soient assez petites.
- 10. Comparaison entre les deux dispositions expérimentales qu’on peut adopter pour l’incidence normale. — Les formules établies dans le n° 9 offrent l’opportunité de cette comparaison.
- Si l’on adopte la disposition de la figure 8, comme ont fait tous ceux qui ont étudié le phénomène de Kerr, les doubles rotations 2?, 2Ç sont toujours de même ordre de grandeur que <j>0. Pre-
- nons en effet les formules (59). L’angle i — r varie avec l’incidence de zéro jusqu’à un maximum correspondant à i = 90 degrés, qui est complémentaire de l’angle limite. Donc cos (i — r)
- varie de 1 h —, n étant l’index du verre, et cos3 (i — r) varie de de 1 à Si l’on fait, par exemple, n = cos2 [i — r) varie de 1 à “ et--; - • :
- r ’ 3 ' ‘ 9 cos3 [t — rj
- varie de 1 à -. La double rotation 2?, qui est
- moindre que <p0, peut tout au plus devenir moitié environ de <p0, et la double rotation 2 Ç, qui est toujours plus grande que cp0, peut tout au plus en devenir double à peu près.
- Généralement 2? et 2Ç diffèrent peu de (f>0, et d’autant moins que l’angle i est plus petit. Pour i=4.5 degrés, on trouve
- tang 2 % = 0,916 tang <p° tang 2 Ç = 1,092 tang tp0
- La disposition ordinaire, celle de la figure 8, a donc l’avantage de fournir des rotations doubles qui diffèrent toujours peu de ce qu’elles seraient si l’on pouvait se passer de la lame de verre.
- Les formules (64), relatives à l’autre manière de placer le verre, indiquée par la figure 9, montrent que tang 2 est numériquement plus grand que tang <p0 et tang 2Ç, plus petit. Pendant donc que dans l’autre cas la rotation était amplifiée par le verre lorsque les vibrations incidentes étaient perpendiculaires au plan d’incidence et diminuée lorsque les vibrations avaient la direction parallèle au même plan, c’est le contraire qui a lieu ici. De plus, dans le cas actuel, le rapport entre tang 2 % et tang tp0, qui est approximativement
- cos (i — r)
- — cos (i -f r) ’ croît avec l’incidence. Si dans (60)
- et (61) nous posons z-f-r= 90 degrés, on obtient tang 2 = o, tang 2 Ç, = o. Les vraies valeurs de
- ç, et Ç, sont respectivement 90 et o degrés; car, lorsque l’angle i est celui de polarisation, le verre ne réfléchit que les vibrations perpendiculaires au plan d’incidence.
- La disposition de la figure 9 fournit donc des mesures très différentes en quelques cas de celles que l’on obtiendrait si l’on pouvait expérimenter sans la lame de verre. La rotation est réduite beaucoup si les vibrations incidentes sont perpendiculaires au plan d’incidence, et très amplifiée
- p.370 - vue 360/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 371
- si elles sont parallèles à ce plan. Avec les formu- ' les données on pourra toujours calculer la valeur de <p0.
- On pourrait peut-être recourir à la disposition de la figure 9, en prenant pour i une valeur peu différente de l’angle de polarisation, et faisant usage d’une forte lumière polarisée perpendiculairement au plan d’incidence, pour mettre en évidence le phénomène de Kerr avec des corps qui la produisent seulement dans un petit degré, ou généralement pour mettre en évidence quelque petite rotation des vibrations. Si l’on mesure avec exactitude l’angle f, on pourra toujours calculer la vraie valeur de la rotation. Mais, en dehors de cela, la disposition de la figure 8 est préférable, pour étudier le phénomène de Kerr à l’incidence normale, particulièrement si l’on donne à i une valeur très petite; car, si i est suffisamment petit, les deux doubles rotations 2 \ et 2 Ç sont sensiblement égales à <p0.
- (A suivre)
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- États-Unis
- Les moteurs électriques du système Sprague. — Dans une de nos dernières correspondances, nous avons décrit le système de tramways électriques de M. Sprague, qui a été très remarqué en Amérique ; comme sa théorie 'des moteurs électriques en général est très intéressante, nous avons l’intention de décrire ici les méthodes qu’il a suivies dans leur construction.
- M. Sprague était peu connu jusqu'à la fin de l’année 1884, au moment de l’ouverture de l’exposition d’électricité de Philadelphie, où il exposa un certain nombre de machines, les premières de son système.
- Ces machines étaient placées dans un circuit Edison à potentiel constant qui leur fournissait l’énergie électrique.
- L’introduction dans le circuit se faisait d’une manière graduelle, et les moteurs marchaient à vitesse constante, avec des balais fixes, et sans donner lieu à des étincelles, pour toutes les valeurs
- du torque ou de la charge ; l’effort de démarage était considérable.
- En outre de ces moteurs, M. Sprague en avait construit d’autres qui, partant avec une charge initiale très forte, pouvaient tourner dans les deux sens, avec des vitesses de régime variables, les renversements ayant lieu d’une manière très aisée, rapidement, et sans donnerlieu à des étincelles.
- Depuis l’exposition de ces machines, dont la plupart étaient des modèles d’expériences, et dont plusieurs sont actuellement introduites dans la pratique, M. Sprague a développé d’une manière remarquable ses travaux dans cette direction.
- Les données générales que nous allons développer, peuvent donner une idée du mode d’action des différentes classes de machines du système Sprague.
- Un moteur en mouvement peut être considéré comme une machine dynamo, actionnée par un courant ; il a un champ magnétique comme toute autre dynamo, et il possède une armature mobile dans ce champ qui, soit à cause des attractions et des répulsions des lignes de force, soit par suite des attractions et répulsions des pôles induits dans l’armature et réagissant sur les pôles des électros, est soumise à un moment continu de rotation.
- La rotation de l’armature dans son champ magnétique donne lieu à la production d’une force électromotrice qui est identique à celle qui serait développée, si le moteur était mis en mouvement par une courroie, au lieu de l’être par les forces provenant du courant.
- La valeur de cette force électromotrice dépend de l’intensité résultante du champ magnétique et de la vitesse de l’armature. Cette force électromotrice est ordinairement appelée la force contre-électromotrice du moteur, vu qu’elle est opposée à celle du courant de ligne qui circule dans le moteur. La différence entre la force électromotrice de la ligne et celle du moteur, constitue là force électromotrice effective du circuit, et c’est elle qui détermine, avec la résistance, l’intensité du courant.
- Dans le cas du simple accouplement d’une dynamo et d’un moteur, leur combinaison détcr* mine la différence de potentiel qui existera dans les diverses parties du circuit, et qui déterminera l’intensité du courant dans un circuit dérivé quelconque.
- La force contre-électrümotricé détermine le
- p.371 - vue 361/624
-
-
-
- 372
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rendement d’un moteur ou d’un système de transmission d’énergie.
- Les moteurs peuvent être ramenés à deux ou trois types déterminés. En premier lieu, ceux dans lesquels le champ magnétique est engendré par des électros dont les bobines sont en arc parallèle avec l’armature : ce sont les moteurs en dérivation ; secondement, les moteurs dans lesquels les électros sont en série avec l’armature ; et enfin ceux dans lesquels on a une combinaison des deux systèmes.
- Naturellement, chacune de ces classes pré* sente de nombreuses variétés, les conditions différentes exigeant des types différents. De plus chaque moteur peut être placé dans trois différentes sortes de circuits, leur mode de travail variant beaucoup dans chaque cas:
- i° Transmission spéciale avec potentiel et courant variables ;
- 20 Circuits à courants constant, dans lesquels le courant principal est maintenu à une valeur déterminée ;
- 3° Enfin le circuit à potentiel constant.
- La transmission spéciale de l’énergie, au moyen de deux dynamos, si elle n’est pas soumise à des lois bien définies, basées sur la constance du potentiel ou du courant dans certaines parties définies du circuit, n’est pas admissible ; dans le cas contraire, elle ne présente pas de difficultés.
- Considérons brièvement les propriétés des trsis différents types de moteurs, dans le cas des circuits des deux derniers genres.
- Circuits à courant constant. — Si un moteur en série est intercalé dans un tel circuit, un courant constant passant dans les électros, le moteur développera un « torque » constant, proportionnel au produit de l’intensité du champ et du courant. Si les masses de fer des électros sont suffisantes, ce torque sera directement proportionnel au nombre effectif d’ampères-tours des électros, et le travail fourni sera directement proportionnel à la vitesse. Si le moteur est au repos, la différence de potentiel aux bornes sera égale au produit du courant et de la résistance du circuit de la machine. E11 marche, au contraire, une force élec-nlotrice est engendrée dans l’armature et la différence de potentiel aux bornes augmente d’autant.
- Le travail fourni peut être exprimé par le produit de la force contre-électromotrice et du cou-
- rant, I X e ; il est indépendant de la résistance du moteur. .
- Cette résistance détermine cependant, en coré-lation avec les autres éléments, le rendement final du moteur.
- L’énergie totale dépensée est le produit de la différence de potentiel aux bornes par le courant,
- e x I
- soit: Exl. Le rendement est par suite j £
- ou y, et la chaleur perdue est (E — e) I.
- Lorsque le moteur tourne à une vitesse déterminée, le travail fourni augmente proportionnellement au champ, de même que la valeur économique du moteur.
- Le travail perdu, converti en chaleur, est alors une constante dans ces conditions, et avec une résistance constante.
- Le sens de la rotation d’un tel moteur peut être renversé, en renversant soit les communications de l’armature, soit celles du champ ; si toutes les deux sont renversées à la fois, l’armature tournera dans le même sens. Dans beaucoup de cas, cette classe de machines est très utile, parce qu’elle permet des variations très étendues de l’effort. Mais si le moment résistant est supprimé, le moteur tournera de plus en plus vite, même si Ton diminue l’intensité du champ ou que les balais soient déplacés, la vitesse augmentera pratiquement, sans limites.
- Chaque variation de la vitesse et de la charge est accompagnée par une variation correspondante du potentiel aux bornes de la machine.
- Par suite, dans un circuit à courant constant, les moteurs étant en série les uns avec les autres et avec des lampes, cette continuelle variation de potentiel peut donner lieu à des perturbations, spécialement si les génératrices ne sont pas automatiques.
- Avec des moteurs en dérivation, au contraire, les phénomènes dans un circuit à courant constant sont très différents. Ici le courant se divise entre deux circuits, les courants étant, lorsque le moteur est au repos, inversement proportionnels aux résistances. Avec un pareil moteur, le champ est le plus faible quand l’armature est au repos et le torque ou moment de rotation est alors relativement faible.
- Si la charge ou l'effort tangentiel n’est pas trop fort, la vitesse s’accroissant, une force électromotrice naît dans l’armature, le potentiel aux
- p.372 - vue 362/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 373
- bornes de l’armature et des électros augmente, le courant dans l’armature diminue et celui dans les électros augmente. S’il y a assez de fer dans les électros, le torque ou moment décroît jusqu’à ce que la moitié du courant passe dans les électros. A ce moment, le moteur fournit le maximum du travail qu'il peut donner, avec un rendement total moindre que 5o o/o (1).
- Si le travail résistant diminue, la vitesse s’accroît encore jusqu’à ce que, l’effort résistant étant nul, il n’y aura pratiquement plus de courant dans l'armature ; le courant entier passera dans les électros, et le potentiel aux bornes sera un maximum. Un pareil moteur fournira le même travail, avec deux vitesses et deux rendements différents.
- Si une machine est enroulée avec les deux sortes de bobines, elle se comportera d'une manière semblable à celle d’une machine en dérivation ; son champ augmentant dans un rapport plus ou moins rapide, ou étant maintenu constant, suivant que les bobines en série agissent dans le même sens ou en sens inverse des bobines en dérivation.
- Par le fait que, dans la pratique, les circuits à courant constant sont parcourus par de faibles courants à hauts potentiels, et que leur régulation n'est pas parfaite, M. Sprague a préféré se servir en général des circuits à potentiel constant, quoiqu’un certain nombre de ses machines soient actionnées par le premier mode, mais non pas pour fournir automatiquement un travail variable, mais dans le cas où la vitesse varie à volonté et où le travail est constant pour une vitesse donnée.
- Il y a deux manières de régler un moteur à courant constant. L’un consiste à changer automatiquement la force contre-électrorhotrice, en changeant la position des balais sur le commutateur. Mais on peut objecter que la position des balais doit être fixée aux points correspondants à la moindre production d’étincelles.
- L’autre méthode consiste à faire varier la force contre-électromotrice en diminuant automatiquement le champ à mesure que la charge diminue. Plusieurs méthodes ont été proposées pour cela ; elles reposent généralement sur l’emploi du regu-
- Ces dernières propositions ne sont pas exactes. Le torque croît jusqu’à ce que le courant se partage également; le maximum de la puissance n’a lieu que par une vitesse plus considérable.
- N. D. L. R.
- lateur à force centrifuge. Mais cette méthode prête à de nombreuses objections.
- M. Sprague, désirant éviter l’emploi de tous les dispositifs à grandes vitesses, a étudié un système tout à fait différent qui, d’après lui, ne présentera plus ces défauts.
- Circuits à potentiel constant. — La manière de se comporter des diverses classes de moteur est entièrement différente dans ce cas.
- Un moteur en série, lorsqu’il y a assez de fer dans les électros, donne lieu à un torque proportionnel au carré du courant qui le parcourt. Il est capable d’exercer un effort considérable, et il aura une grande puissance à une vitesse faible.
- 1 es variations de vitesse pour différentes charges sont alors très grandes, et ce moteur est absolument impropre pour les cas ordinaires, où la constance de la vitesse est requise. Lorsque la charge diminue, la vitesse augmente, et si l’effort tangentiel résistant devient nul, l’armature tournera de plus en plus vite, le champ devenant de plus en plus faible, et l’armature tournant de plus en plus rapidement pour engendrer une force électromotrice égale à celle du circuit. Dans certains cas, ce type de machines, avec quelques modifications essentielles, est très utile.
- D’un autre côté, la machine en dérivation se comporte parfaitement sur un circuit à potentiel constant. Le champ étant excité d’une manière indépendante est constant et, puisque la charge varie avec la force électromotrice du moteur, il s’en suit que la vitesse doit varier avec e.
- Le moment est proportionnel au courant dans l’armature ; la vitesse sera la plus faible avec la plus grande charge, et la plus grande avec la plus faible, soit lorsqu’on aura e = E. Plus la résistance intérieure de l’armature est faible, plus les variations de vitesse sont faibles.
- Mais c’est avec la troisième classe de moteurs, employés avec des circuits à potentiel constant, que les difficultés provenant de la régulation du moteur disparaissent entièrement, et que, sans l’emploi d’aucun dispositif, tel qu’un régulateur à force centrifuge, ou des contacts mobiles, il est possible de satisfaire strictement aux conditions d’invariabilité de la vitesse, d’un bon rendement, d’un grand effort au démarage, et de l’absence d’étincelles.
- Lorsque M. Sprague proposa pour la première fois ses machines à vitesse constante, pour circuit
- p.373 - vue 363/624
-
-
-
- 374
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- à potentiel constant, il énonça la proposition suivante, qui peut paraître un peu paradoxale, et que nous avons indiquée à propos de son système de chemins de fer électrique.
- Dans un moteur dont l’armature et le champ sont indépendants, le travail fourni parle moteur dans un temps donné, son rendement, et sa valeur économique sont indépendants de l’intensité du champ, pourvu que les transmissions entre le moteur et l’organe où le travail est absorbé, permettent tous les degrés de vitesse, et que, dans tous les cas où un moteur travaille à potentiel constant, et avec une activité inférieure à son maximum, si l’on veut augmenter l’effet mécanique, soit la vitesse, soit la puissance, soit les deux, ou compenser une chute de potentiel de la ligne, il faut diminuer le champ au lieu de l’augmenter, et vice versa.
- L’intensité du champ détermine la vitesse à laquelle doit tourner l’armature, pour qu’on ait un reniement déterminé. Avec un potentiel aux bornes de l’armature, de quelque manière que la charge varie, la vitesse peut être maintenue constante en changeant l’intensité du champ, en la diminuant, lorsque la charge augmente, et vice versa.
- On peut démontrer ces propositions comme suit:
- Considérons le courant comme dérivé de conducteurs principaux maintenus à des potentiels constants, et l’armature et les électros en dérivation ; dans ce cas, l’armature tourne à une vitesse dépendant de l’intensité du champ, delà différence de potentiel aux bornes, de la résistance de l’armature, etc., et de la charge ; une force électromotrice inverse est engendrée, qui règle le courant dans l'armature.
- Cette force électromotrice est d’autant plus élevée que la vitesse est plus grande.
- Soit E, la différence de potentiel aux bornes, et r la résistance de l’armature. Le courant dans
- , E — e l’armature est alors —-—•
- Avec une armature et un champ donnés, e varie comme la vitesse. La puissance, à une vitesse et avec un champ donnés, varie avec le courant et, avec un courant déterminé, varie avec le champ.
- La puissance est égale au produit de la vitesse (ou du nombre de tours par seconde), par le travail produit par tour, c’est e Le rende-
- £
- ment est donné par le rapport -g (i). On voit que
- ces deux expressions, la puissance totale et le rendement, sont indépendantes de toutes les données relatives au champ (*), mais ne dépendent que de la différence de potentiel initiale, de la force contre-électromotrice, et de la résistance de l’armature ; on peut obtenir une valeur donnée de e, quel que soit le champ, en marchant à une certaine vitesse.
- Si l’on considère la vitesse comme constante, le champ variant seul, nous aurons en différentiant l’expression de la puissance par rapport à e, pour la variation d’activité :
- Il s’en suit que pour maintenir la vitesse constante, avec une ligne a potentiel constant et des charges variables, il faut, lorsque la charge augmente, ce qui tendrait à diminuer la vitesse, diminuer l’intensité du champ. La force électromotrice du moteur diminue alors, le courant de l’armature croît et, par suite, la puissance augmentant, il n’y a plus tendance à diminuer la vitesse.
- Avec une charge décroissante, il faut augmenter le champ, la force contre-électromotrice croît, le courant diminue, la vitesse reste constante et l’activité diminue.
- Pour maintenir la vitesse ou la puissance constantes, avec des potentiels aux bornes variables, il faut encore faire varier le champ dans le même sens. Si le potentiel croît, l’effet mécanique croît ou tend à croître; en augmentant le champ, une force contre-électromotrice plus forte est produite, ce qui tend à contrebalancer la tendance à l’accélération ou à la production d’un travail plus considérable.
- Par suite, pour changer la vitesse ou la puissance d’un moteur, avec un circuit à potentiel constant, il faudra, pour les augmenter, diminuer le champ, ce qui donne lieu à une diminution de
- (*) Il convient de relever ici une erreur; le rapport^ ne
- K
- représente pas du tout le rendement du moteur; il he représente que le rendement propre à l’armature, mais il ne tient pas compte de l’énergie dépensée dans les élcctros.
- N. D. L. R,.
- p.374 - vue 364/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 575
- la force contre-électromotrice, et à un courant plus fort dans l’armature, et vice versa.
- En d’autres termes, la méthode de régulation de M. Sprague, consiste à augmenter la force magnétisante des bobines des électros du moteur pour diminuer les effets mécaniques, ou la vitesse et la puissance, ou les deux et vice versa. Avec des charges variables, la vitesse est maintenue constante par une variation inverse du champ magnétique.
- Cette régulation peut se faire de deux manières, soit en faisant varier le circuit des électros par un régulateur mécanique, qui agit par suite des variations de vitesse du moteur.
- Mais ce mode d’opération n’est pas satisfaisant, et M. Sprague emploie ordinairement des bobines en série avec l’armature, et ayant une action magnétique résultante, opposée à celle des bobines principales des électros.
- Quoique le principe reste le même, M. Sprague emploie un certain nombre de méthodes. Tous ces moteurs peuvent être employés comme machines à vitesse constante, sur des lignes à courant constant, pourvu que les bobines des électros soient proportionnées aux courants qui les traverseront; mais il y a certains désavantages, comme on le verra.
- L’effet ou la force magnétisante d’une bobine peut être défini, comme le produit des ampères, par le nombre de tours de fil, et, si la bobine principale et celle de régulation sont placées d’une manière semblable, par rapport aux noyaux des électros, le champ magnétique peut être regardé comme proportionnel à la force magnétisante effective, soit à la différence des forces magnétisantes des bobines en dérivation et en série, au moins autant que l’on travaille avec une caractéristique rectiligne ou à peu près.
- Cette caractéristique peut être déterminée pour des noyaux particuliers par l’une ou l’autre des méthodes bien connues ; par exemple, en faisant marcher le moteur comme une dynamo à une vitesse constante, en excitant à part le champ avec des courants variables, et en notant la différence de potentiel aux bornes de l’armature.
- Pour un moteur bien construit, le champ magnétique ne doit jamais être trop saturé, c’est-à-dire que l’on doit rester dans la partie droite ou presque droite de la caractéristique. Soient :
- t\, la résistance des bobines principales des électros, soit dç celles qui sont en dérivation ;
- m, le nombre de tours correspondant ;
- r, la résistance des bobines différentielles, en série avec l’armature ;
- n, le nombre de tours correspondant;
- E, la différence de potentiel aux bornes ; e, la force contre-électromotrice ;
- ra, la résistance de l’armature ;
- La puissance électrique du moteur est :
- E — e
- 6 ra +"r
- elle dépend des constantes E et ra et de la variable e. Mais e varie proportionnellement à la vitesse et au champ, et, puisque la vitesse est constante, e ne varie qu’avec le champ seul.
- Le courant dans les bobines en dérivation est :
- • = ÎL
- ' r,
- La force magnétisante
- rf
- Le courant dans les bobines en série est
- i__ E — e
- a r + i a
- La force magnétisante correspondante est égale à
- n
- E — e
- r + ra
- L’effet magnétique effectif (force magnétisante sera :
- m — — n-------
- ra r + ra
- Pour deux charges différentes, ou pour deux forces contre-élcctromotrices correspondantes, on aura :
- — n
- — n
- E — e >' + ra E — e\
- ou :
- e_ _ m E (r + >•„) — » r, (E — e) e, — m E (r + >•„) — n r, (E — e,)
- p.375 - vue 365/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 376
- en développant et réduisant, il vient
- m _ r,
- Tl r + ra
- La condition nécessaire que les forces contre-électromotrices soient toujours entr’elles comme les champs magnétiques correspondant (c’est-à-dire la condition exprimant l’invariabilité de la vitesse) est donc réalisée, lorsque le rapport des nombres de tours des bobines principales et des bobines différentielles, est égal au rapport de la résistance des bobines en dérivation, à la résistance totale de l’armature e.t des bobines en série.
- C’est la loi de Sprague pour l’enroulement des électros d’une machine de ce type; avec cet enroulement, elle sera autorégulatrice pour un potentiel constant, inférieur au maximum, que permet la construction de la machine, et avec une charge inférieure au maximum.
- Les moteurs munis d’un semblable enroulement présentent une particularité que l’on peut noter ici. Le rapport des champs produit par les bobines en dérivation et en série, est :
- E
- m r, _ m E (r„ + r)
- E — e ~ n (E — e) r.
- + r
- Mais, d’après l’égrlité de construction
- n __r + »•„
- m r,
- ce rapport devient
- E
- E— e
- Lorsque e = 0, ce rapport devient égal à l’unité, c’est-à-dire que les effets magnétiques sont égaux et de sens contraire, en sorte que, si le moteur est introduit dans le circuit, avec les deux séries de bobines des électros, son champ sera nul et le moteur ne se mettra pas en marche, ou, s’il se met en marche, il atteindra une vitesse très grande, en admettant le courant maximum déterminé par le ' potentiel donné, et en ne fournissant alors presque pas de travail, le champ n’étant pas excité.
- Nous verrons plus loin comment on a obvié à
- ce inconvénient, et même comment on a profité de cette particularité.
- Comme nous l’avons déjà dit, on peut ajouter que le moteur sera parfaitement autorégulateur pour tous (les potentiels, tant que l’on travaille avec des courants correspondants à la partie droite de la caractéristique, mais à la condition que le rendement théorique ne soit pas inférieur à 5o 0/0 ; avec un rendement moindre, ies bobines de régulation agissent à l’encontre du but.
- En se rapportant à l’équation :
- m ra
- n ~~ r -+* ra
- on verra que m et n peuvent être augmentés dans le même rapport. C’est-à-dire que, s’il est possible de faire varier les effets magnétiques des deux séries de bobines, le moteur pourra marcher à différentes vitesses. Il est évident, du reste, que l’on peut faire varier rtt et r pour changer la vitesse.
- Considérons maintenant la même classe de moteurs à vitesse constante, charge variable et courant constant, et soient :
- I, le courant invariable ;
- t, la différence variable de potentiel aux bornes ;
- c, la force contre-électromotrice variable
- Le travail fourni est
- e (E — e)
- r +
- Nous pouvons éliminer E, en l’exprimant en fonction de e et des constantes r, ra, r et I, et par suite le travail sera exprimé en fonction de la seule variable e, et d^s (constantes r, r , r, et I, e dépend de la vitesse et du champ, mais la vitesse est constante. 1
- Par suite, nos conditions exigent que, avec le même courant, nous fassions varier e, et par suite, le travail par les seules variations du champ.
- Courant dans le champ dérivation :
- • =.1
- * rt
- Courant dans l’armature :]
- E — e
- p.376 - vue 366/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 377
- Mais, on a la condition :
- T ... E E — e r, r„ 4- r
- ou :
- E _ (r„ + r) I + e r, r + r« +
- * 1 E r, I — e
- et I — — = -—*-------
- r, r 4- ra + r.
- Effet magnétique des bobines en dérivation : = mtllîli±£
- r -h r. 4- r • .
- Effet magnétique des bobines en série :
- — „ r•1 ~ e ~ r + ra.+ r.
- Effet total :
- __m(r+ r„) I + im e — 11 (r, I — e)
- r + »'« +•
- mature, est égal à I rt, et le travail produit maximum a lieu, lorsque e = ~~-
- Pour que le moteur soit autorégulateur, il doit fonctionner en deçà de ce point, et non pas au delà, sinon les bobines génératrices agiraient à contresens de l’effet voulu.
- Dans une autre variété de ces moteurs, les bobines en série sont placées à l’extérieur des des bobines en dérivation, c’est-à-dire que les bobines principales des électros sont en dérivation sur l’armature seulement.
- Les lois relatives à cette classe de moteurs, placés sur circuit à potentiel constant, peuvent s’établir comme suit. Nous employons encore les mêmes notations que précédemment; le potentiel aux extrémités du shunt sera :
- E— r I
- Le courant dans le shunt :
- Et l’invariabilité delà vitesse, exige que l’on ait :
- e __ m (r + rj I 4- m e — r (r, I — e)
- ei ~~ m (r 4- ra) I 4- m ei — r (r, 1 — e,)
- En développant et transformant, on arrive à la condition :
- m rt r. r + ra
- C’est la même loi que nous avons trouvée pour le potentiel constant.
- Le rapport des effets magnétiques des deux séries de bobines est :
- m (r 4- r„) I 4- m e m r, I — ne
- 11 devient pour e = o :
- m (ra + r) _
- n r, ~
- d’après le rapport de construction.
- Donc, quand le moteur est au repos, le champ résultant est nul.
- Les conséquences en sont les mêmes que celles que nous avons déjà indiquées.
- Le potentiel E aux bornes, qui aura lieu, pour e = E, lorsqu’aucun courant ne passe dans l’ar-
- E —ri
- Courent dans l’armature :
- E — ri — e
- Le courant total I est égal à la somme :
- I = E~r 1 4. E — r I — e r# ‘ ra
- Ce qui donne pour I :
- I — r. (E — g) + E r,
- r. >\ + {r. + i\) r
- Le travail produit est :
- E — ri — e
- e-------:—
- ra
- On pourra aussi exprimer le travail en fonction de e et des constantes.
- Le courant dans les deux enroulements des électros étant :
- e— ri
- et I
- p.377 - vue 367/624
-
-
-
- 378
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’effet magnétique total sera exprimé par :
- »!
- p_____r (E — c) + E r,
- ________r, ra + (r, + >•„) r
- r,
- r, (E — c) + E ra
- rt r + (r« + r«) r
- Enfin, le courant dans les bobines en série est égal au courant constant I ; et on a de plus :
- En exprimant la condition d’invariabilité de vitesse, c’est-à-dire la proportionnalité de e au du champ, on arrive, de la même manière que précédemment, au rapport :
- »»_>•, + >•„
- n >'«
- Le nombre de tours des bobines en dérivation est un nombre de tours des bobines différentielles en série, comme la somme des résistances de la dérivation et de l’armature est à cette dernière.
- Avec un pareil enroulement, le moteur sera autorégulaieur pour un courant constant et pour une charge quelconque inférieure au maximum admis.
- La même particularité, dont nous avons parlé au sujet des moteurs de la première classe à enroulement différentiel, se retrouve dans ce cas; le rapport des effets magnétiques des bobines en dérivation et en série est encore égal à l’unité pour e = o.
- Le champ sera donc nul, si les communications sont établies et que l’armature soit au repos.
- En nous rapportant à l’équation :
- »i _ r, + r„ n~~~tra
- on voit que m et r, -j- ra peuvent croître dans le même rapport. Ce qui revient à ceci, que la vitesse peut prendre avec le même courant diverses valeurs déterminées et constantes. De même, si m et n varient dans le même rapport.
- Considérons maintenant ce moteur travaillant sur un circuit à courant constant ; et soit E, la différence variable de potentiel aux extrémités de la dérivation. Le courant dans la dérivation est égal à :
- E
- r a
- Le courant dans l’armature :
- E—e
- De cette équation on tire :
- JE _ >•„ 14- e
- r, ~ ra + r,
- La condition d’invariabilité de vitesse est :
- e m r„ I + »! e
- — = ---“ “T-------» I
- Cl >•„ + r,______
- »! r. 1 + m <?t _ n j
- ra +
- ce qui revient à :
- m =r,+ >•„
- n r.
- Le champ est encore nul au départ; et, de même que dans le cas précédent, on peut faire varier la vitesse en changeant, dans un certain rapport, les nombres de tours et les résistances.
- Des démonstrations précédentes, il suit qu’un moteur de l’une ou l’autre classe, dont la régulation dépend de cet enroulement différentiel, ne sera autorégulateur, dans le cas de courant constant, que s’il travaille avec un rendement (relatif à l’armature) moindre que 5o 0/0, et que le même moteur, avec le même rendement, ne sera autorégulateur sur un circuit à potentiel constant, que s’il travaille avec un rendement supérieur à 5o 0/0.
- Les lois précédentes ne sont valables que pour des moteurs dynamo-électriques ; s’il y a du magnétisme rémanent, comme cela aura lieu avec de la fonte, ou en employant des aimants permanents, la loi de l'enroulement est modifiée, et, dans ce cas, il y a un champ initial.
- Le fait déjà indiqué que, avec ces moteurs autorégulateurs, on a un champ nul ou très faible au départ, exige, dans les deux classes de moteurs, l’emploi de dispositif permettant de modifier l’action des bobines régulatrices.
- On peut, par exemple, y introduire des résistances ; ou bien, les mettre en court circuit. M. Spragne préfère employer un commutateur
- p.378 - vue 368/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 379
- qui met en court circuit ces bobines, ou bien un dispositif qui commence par renverser l’action de ces bobines régulatrices ; dans ce cas, l’établissement du courant donne lieu à un champ initial intense et à un effort puissant, et les moteurs ne risquent pas d’être brûlés.
- Si, par exemple, un moteur à potentiel constant a ses bobines en série renversées, nous aurons un champ double (si la saturation le permet) du champ normal maximum, et quatre fois plus grand que celui qui s’établira lorsque le moteur fournit le maximum de travail, le moment moteur étant à ce moment huit fois plus grand que celui correspondant au travail maximum.
- Dès que la vitesse augmente, les bobines régulatrices sont alors shuntées puis renversées, et alors le moteur devient autorégulateur.
- Ayant ainsi obtenu l’autorégulation, M. Sprague évite en outre la distorsion du champ produit par l’armature en la contrebalançant par une distorsion artificielle, produite par le même courant que celui de l’armature. Il emploie dans ce but deux méthodes : nous décrirons l’une d’elles seulement.
- Les bobines principales des électros étant en dérivation sur l’armature, et les bobines différentielles en série, il ajoute des bobines cumulatives également en série et renforçant le champ. Les bobines principales des électros peuvent être en dérivation sur l’armature seule, ou sur l’armature et sur les bobines en série.
- L’objet en vue est de maintenir invariable le point de production minimum des étincelles, en neutralisant la distorsion du champ due aux variations du courant dans l’armature, par une distorsion contraire dépendant également de ces variations ; en sorte que le champ résultant soit invariable, ainsi que la ligne neutre, qui correspond à la moindre production d’étincelles.
- Dans le cas où l’on exerce cette contre-distorsion du champ, les noyaux des électros sont rayonnants par rapport aux pièces polaires.
- Les bobines différentielles en séries, sont enroulées de sorte que leur plus grand effet est produit en des points diamétralement opposés du champ et suivant l’une des diagonales, et les bobines cumulatives, suivant l’autre diagonale.
- Les premières ont un effet magnétique plus grand que les secondes. Une diminution de charge, suivie d’une diminution du courant, tend
- à déplacer la résultante magnétique de l’armature et des électros, mais elle a aussi pour effet une diminution de l’effet magnétique de toutes les bobines en série, et par suite les points du champ affectés par les bobines cumulatives sont affaiblis, tandis que ceux soumis à l’action des bobines différentielles sont renforcés; de la sorte, une distorsion égale et contraire est produite, et la: ligne neutre reste invariable. Par suite, il n’y a pas lieu de toucher aux balais, excepté en cas d’usure.
- Cette disposition de deux groupes de bobines en série d’actions contraires, peut être employée simplement comme un moyen de régulation du champ, lorsqu’on ne tient pas à produire de contre-distorsion; dans des cas pareils, les bobines peuvent être enroulées également sur tous les noyaux des électros, et servent seulement à régler le moteur ; elles sont alors déterminées par les rapports donnés ci-dessus.
- Ces bobines ont alors un effet différentiel qui produit une diminution du champ, quand le courant augmente (les bobines différentielles ayant une action prédominante) et vice versa, en maintenant ainsi constante la vitesse.
- Une des méthodes employées par M. Sprague pour faire varier la vitesse et la puissance, consiste à enrouler les électros avec des bobines de résistances différentes ; toutes ces bobines sont en série les une avec les autres, et les extrémités se terminent à un commutateur.
- Dans la forme la plus simple de ces moteurs, une des extrémités du circuit de l’armature est reliée avec un bras mobile sur une série de contacts, de manière à mettre en circuit différentes sections des électros.
- L’autre extrémité de ce circuit est reliée avec une des extrémités des sections, de préférence à la jonction de ces sections avec le circuit principal.
- Lorsque le bras se meut successivement sur les contacts, l’armature embrasse un plus ou moins grand nombre de sections des électros, et la différence de potentiel entre les bornes du circuit de l’armature varie entre un maximum et zéro ; aucun renversement n’a lieu.
- Dans une autre disposition, où un seul groupe de bobines d’électros est divisé en sections, les fils provenant des extrémités sont reliés, d’une manière spéciale, à une rangée circulaire de contacts et un double bras, dont les deux parties
- p.379 - vue 369/624
-
-
-
- 38o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- isolées tournent en sens inverse. A chacun des bras est reliée une extrémité du circuit de l’armature, et lorsque les bras se déplacent sur les contacts, la différence de potentiel aux balais, est réduite du maximum à zéro, puis est renversée, et augmente alors ; dans la demi-révolution suivante, cette différence diminue jusqu’à zéro, est renversée et remonte de nouveau.
- Les communications des sections des électros sont faites de la manière suivante. La première et la dernière sont reliées à des contacts apposés sur chaque rangée; les sections adjacentes, soit la seconde et l’avant-dernière, sont reliées de chaque côté aux deux contacts adjacents aux premiers,
- FIG. I
- Dans les types i et 3, que représentent la figure i, les machines sont enroulées en sections séparées, et en outre, lorsque le moteur se met en mouvement, les bobines régulatrices sont alors en série avec l’armature et agissent dans le même sens que les bobines principales; le potentiel aux bornes de l’armature est successivement augmenté, en insérant progressivement les sections; une partie des sections est alors en série, et le reste, en arc parallèle avec l’armature. Cette disposition donne un moment initial très fort, et, lorsque le potentiel maximum est atteint, les bobines régulatrices sont alors mises en court circuit, et ren-
- FIG. 2
- sur les deux rangées, et ainsi de suite jusqu’au bout. Dans une troisième méthode, on a deux séries de sections des bobines d’électros ; et les extrémités sont reliées à deux rangs de contacts, placés circulairement. Dans ce cas aussi, on emploie deux bras isolés l’un de l’autre et reliés aux deux extrémités du circuit de l’armature, en sorte que celui-ci joue le rôle d’une des diagonales d’un pont de Wheatstone. Lorsque les bras viennent passer successivement sur les contacts, la différence de potentiel aux bornes de l’armature, décroît du maximum à zéro, change de sens, et croît de nouveau jusqu’au maximum, v Dans ce dernier arrangement, la vitesse et le sens de la rotation peuvent être changés aussi rapidement qu’on le désire, sans qu’il y ait d’étincelle à ce moment.
- versées ; le moteur devient auto-régulateur et présente alors les propriétés suivantes
- Il peut être introduit dans un circuit au repos ou avec une faible vitesse, sansperturbation du potentiel des conducteurs principaux, et par suite sans inconvénient pour les lampes ; il peut être mis en mouvement graduellement, sans charge ou à pleine charge, sans étincelles, et sans danger de destruction, et sans variation de la lumière des lampes, le potentiel aux balais croissant régulièrement de zéro au maximum. Si la charge est telle qu’elle empêche le mouvement tant que le potentiel maximum n’est pas atteint, le moteur part alors avec un moment beaucoup plus fort que celui qui correspond aux conditions de la puissance maxima. Ces moteurs sont absolument automatiques, marchant à une vitesse à peu près cons-
- p.380 - vue 370/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 38ï
- tante pour toutes les charges et y revenant très rapidement, sous l’effet de variations très brusques de la charge.
- Aucun changement de calage des balais n’a lieu.
- Dans le type le plus fort de ces moteurs, dont la figure 2 donne l’une des formes, M. Sprague préfère employer un rhéostat pour introduire le moteur dans le circuit, au lieu d’employer le sectionnement des électros, pour des raisons d’économie ; il va sans dire que ce rhéostat n’est en circuit qu’au moment du départ.
- Dans une autre forme de moteur, à vitesse variable, le rhéostat est d'une construction particulière ; par un simple mouvement du commutateur, la machine est introduite dans le circuit, avec un champ intense; le potentiel aux bornes de l’armature est augmenté graduellement, et lorsqu’il a atteint son maximum, une résistance est introduite dans le circuit des électros, et affaiblit le champ, de sorte que la vitesse de la machine est augmentée ; on peut aussi régler très exactement la vitesse normale.
- Une autre machine qui vient d’être employée sur des circuits à potentiel constant permet de régler la vitesse à neuf ou dix degrés différents; pour les moteurs de tramwajs, on peut en outre renverser le sens de rotation.
- Appareil de contrôle des rondes de M. Tabony. — Un nouvel appareil enregistreur du temps, appliquable au contrôle des rondes, a été inventé récemment par M. J. H. Tabony; il mérite quelque attention à cause de sa simplicité.
- La figure 1 indique l’horloge, qui peut être d’un type quelconque. Un bras fixé sur la face antérieure, et prolongé jusqu’au centre du cadran porte deux petits électro-aimants.
- Les deux aiguilles sont enlevées, et celle des heures est remplacée par le dispositif indiqué figure 2 ; en outre, on ajoute sur le cadran un anneau en ardoise, sur lequel les indications sont enregistrées comme nous le verrons.
- A l’axe B de l’aiguille des heures est fixée une aiguille qui porte un levier L pivoté au centre. L’extrémité du côté du centre porte un cylindre de fer doux A, qui vient directement au-dessus des électro-aimants M. A l’autre extrémité, il porte un mince morceau de craie c, qui est maintenu par un ressort de manière à appuyer contre l’anneau D en ardoise.
- Tout le long du circuit parcouru par la ronde,
- se trouvent des boutons ordinaires placés dans le même circuit que les électros M et une pile. Chaque fois qu’un bouton est pressé, les aimants sont excités et attirent l’armature A, qui autrement est maintenue par le ressort, S. Ce mouvement
- FIG. I
- du jlevier L, fait abaisser l’autre extrémité, la craie se déplace et trace un trait radial sur l’anneau d’ardoise.
- Dès que le bouton revient en place, le ressort S ramène l’armature et la craie reprend sa position.
- Comme le bras qui porte la craie indique
- toujours l’heure, un enregistrement exact est donc obtenu.
- Lorsque l’employé en charge a inspecté les marques, il les enlève de manière à permettre des indications subséquentes sur l’anneau d’ardoise.
- J. Wetzler
- p.381 - vue 371/624
-
-
-
- 382
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- FAITS DIVERS
- Le 27 novembre 1886, à dix heures et demie du matin, il sera procédé, rue de-* Grenelle, 99 (salle B), à Paris, à l’adjudication publique :
- i° D’une fourniture de pièces détachées d'appareils nécessaires au service télégraphique, du ior janvier 1887 au 3i décembre 1891 (1 lot) j
- 20 D’une fourniture de force motrice pour le service de la télégraphie pneumatique de Paris (1 lot).
- On pourra prendre connaissance des cahiers des charges, rue de Grenelle, io3 (direction du matériel et de la construction, 20 bureau), tous les jours non fériés, de onzo heures à quatre heures.
- Le jury chargé d’examiner à l’Exposition du Palais de l’Industrie les appareils qui se rattachent à la production et à l’utilisation du courant électrique, a tenü sa première séance vendredi, le 5 novembre, pour constituer son bureau. Il s’est ensuite réuni le mercredi 10 novembre, pour commencer l’examen des appareils exposés avant de procéder au travail de classement.
- On annonce l’arrivée à Bruxelles d’un ingénieur brésilien, M. Haergreavis, qui vient étudier le moteur électrique, système Julien, en vue de son application aux tramways de l’Amérique du Sud. On sait que le moteur en question sera mis en service à Bruxelles sur les lignes de la rue Belliard et de la rue de la Loi au mois de janvier prochain.
- On construit en ce moment dans la cour de l’école polytechnique de Munich, un bâtiment qui servira de laboratoire électrique. Cette construction sera probablement terminée dans quelques semaines.
- Un inventeur américain prétend avoir découvert un procédé de fabrication de l’aluminium qui lui permettrait de produire ce métal au prix de 5 francs par livre.
- La New-York and New-Jersey Téléphoné G0, possède déjà 700 milles de fil souterrain à Brooklyn, et compte en avoir 3ooo au printemps prochain. La construction de la canalisation souterraine n’avance que lentement à New-York. Le seul système employé est une modification du système Dorsett, dont on a construit 3o milles dans la 6° avenue entre les 21e et 440 rues. Le travail avance de 5oo pieds à peu près par jour.
- Le Dr Unger, doyen du corps médical dans l’Illinois, el peut-être dans toute l’Union américaine, car il est presque nonagénaire, vient de publier au sujet des applications thérapeutiques de l’électricité ün mémoire d’un grand inférât, et dont les conclusions sont en tout cas de la plus haute importance.
- Il estime que l’électricité rendrait en thérapeutique des services inappréciables, si elle était toujours appliquée comme elle doit l’être, c’est-à-dire par des hommes véritablement instruits d’une science toute spéciale, et que bien peu de médecins prennent le soin d’approfondir; on oublie, en général, que c’est une force comme les autres, et aussi sujette que les autres aux effets du frottement.
- Un courant, soit continu, soit induit, en passant à travers les tissus du corps humain, y laisse sous forme de chaleur une partie de son énergie propre, exactement comme en passant le long d’un fil métallique. C’est une loi générale que rien ne se perd dans la nature ; cette chaleur doit donc nécessairement exercer une action sur les tissus. Une autre loi générale montre que, là où le courant électrique passe le plus aisément, se trouve le point d’arrêt de la plus grande somme de chaleur. Il est indispensable d’avoir constamment ces deux lois en vue, dans les applications de l’électricité à la médecine.
- La chaleur dilate en effet, et le froid contracte. Or, telle lésion peut exiger l’application du froid ; et, dans ce cas, le courant électrique produira précisément l'effet opposé à celui qu’on doit chercher. Telle autre lésion requiert de la chaleur ; l’emploi de l’électricité pourra être alors positivement avantageux.
- Mais ce courant électrique, comment agit-il thérapeutb tiquement ? Par les actions réflexes qu’il provoque dans le système nerveux. Pénétrant dans l’organisme par les nerfs sensitifs, il arrive au centre cérébral, l’excite et diminue ainsi l’envoi d’une certaine quantité de force nerveuse au nerf moteur aboutissant au muscle même où le courant est appliqué. Il n'y a pas là, comme on le suppose généralement, une création de force nerveuse provenant du courant, mais simplement une mise en jeu de la force latente dans les ganglions nerveux. Aussi lesdits ganglions, après cette dépense, ont-ils immédiatement besoin d’emprunter au sang une nouvelle provision de force. C’est pourquoi, dans les cas de dépression nerveuse due à la fatigue des ganglions, l’application du courant in* duit produit de si remarquables effets thérapeutiques.
- Indépendamment de cette excitation du système nerveux, le courant a nécessairement laissé sur son passage, comme on l’a vu, des effets caloriques. C’est de quoi l’on ne tient pas assez compte, en beaucoup de cas.
- D’autre part les actions reflexes dominent l’équilibre de l’organisme, et toutes les impressions qui les provoquent, scion qu’elles influencent agréablement ou désagréablement les centres réflexes^ doivent être en général considérées comme salutaires ou nuisibles, jamais comme indif-rentes. Cette loi reçoit son application dans la vie de tous les jours.
- p.382 - vue 372/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 383
- Nous allons, par exemple, voir une comédie, et nous en sommes charmés. Nous retournons la voir; elle nous amuse déjà moins. Nous assistons une troisième fois, une quatrième, une cinqu.ème fois au même spectacle ; notre plaisir va en diminuant, jusqu’au point où, s’il nous est imposé une fois de plus, il y a réflexion de l’action réflexe; et alors ce qui était pour nous agréable, salutaire à la digestion et au bien-être général, se changera en cause de malaise. C’est que les centres nerveux ne transigent pas : quand ils sont fatigués d’une impression, ils la dédaignent ou la rejettent.
- Ëh bien 1 l’expérience démontre que l’électricité n’a d’utilité, au point de vue thérapeutique, que si l’application en est positivement agréable au patient. Il faut donc tenir Compte à la fois et des effets calorifiques du courant, qui peuvent être tantôt avantageux et tantôt nuisibles, et aussi de.cette règle fondamentale que les centres neryeux ont horreur de la monotonie.
- Le même son, le même spectacle, la même saveur, la même impression tactile, le même parfum, ne tardent pas à dégoûter le cerveau qu’ils charmaient d’abord.
- Si donc nous voulons que les centres nerveux envoient à l’organisme une excitation favorable et utile à la santé, llous devons toujours nous préoccuper de leur plaire. Et C’est pourquoi la monotonie du courant électrique appliqué au même point et de la même façon est si souven, une Cause d’insuCcès au moins partiel. Tous les médecins savant qu’après quatre ou cinq semaines de traitement électrique il est généralement indispensable de suspendre Ce traitement, si l’on veut en obtenir de nouveaux effets favorables.
- Pour remédier à Ce vice qui résulte de la monotonie le Dr Unger à eu l’idée de combiner l’action dit courant électrique avec celle de la musique, à cet effet il a construit Un appareil développant Un courant « toujours chan» géant, toujours varié, toujours ondulant, dont le volume monte et descend avec les accords même de l’instrument auquel se relie la brtterie» »
- Il nous assure que le malade, au lieu de.se lasser de ce Courant, en trouve l'application de plus en plus agréable et l’inflüenCe de plus en plus énergique. Les effets toniques et sédatifs en sont surprenants, spécialement dans les cas de rhumatisme, de névralgie, de faiblesse musculaire, de dyspepsie, d’hystérie, de mélancolie, etc.
- Le Dr Unger ajoute qu’il n’a pas encore fait fabriquer d’autres appareils de ce genre que le modèle construit pour lui-même et dont le prix est fort élevé (35oo dollars, c'est-à-dire 16 5oo francs).
- Mais il se propose de le faire prochainement reproduire à plusieurs exemplaires pour que les sociétés savantes, les spécialistes, et surtout les malades, soient à même d’en expérimenter les effets.
- Éclairage Électrique
- La chapellerie Delion vient d’être éclairée à la lumière électrique au moyen de lampes à incandescence du système Woodhouse et Rawson, alimentées par les machines du Musée Grévin. L’installation qui a été faite par les ingénieurs du Musée Grévin, comprendra autant de lampes qu’il y avait de becs de gaz.
- On annonce que la Compagnie du gaz à Marseille, fait actuellement construire dans la rue Pavillon de cette ville, une usine centrale d’électricité, dans le but de fournir la lumière électrique à tous les cafés et restaurants de la Cannebière.
- La direction du Théâtre allemand à Berlin, a traité avec MM. Siemens et Halske de cette ville, pour l’installation de la lumière électrique dans ce théâtre. Le prix stipulé est de 5o.ooo marks et les travaux doivent être terminés avant la fin du mois de novembre.
- Le rapport annuel de la Compagnie du gaz à Berlin, contient quelques renseignements intéressants au sujet des installations de lumière électrique. Il y en a un total de i52 à Berlin, comprenant 736 lampes à arc et 12705 lampes à incandescence. Sur les i52 installations, 3o sont pourvues de moteurs à gaz, les autres sont alimentées par les usines centrales ou bien par des machines à vapeur spéciales.
- Le Conseil municipal de Lubeck vient de voter une somme de 426,000 francs, destinée à être employée à l’établissement d’une usine centrale de lumière électrique devant fournir l’éclairage à arc et à incandescence.
- La maison Schuckcrt a été chargée d’installer la lumière électrique dans le port de Kiel.
- Le Ministre de l’intérieur, à Vienne, vient d’autoriser l’installation d’une usine centrale de lumière électrique dans la Neubadgasse, à Vienne, malgré le refus qui avait été opposé par la municipalité, à la demande d’autorisation qui lui avait été faite par le Concessionnaire M. Fischer. Cette décision a été notifiée à la municipalité par le Ministère, et les négociations interrompues pendant quelque temps vont être reprises entre la viile et M. Fischer.
- p.383 - vue 373/624
-
-
-
- 384
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La maison Egger et O, de Vienne, a été chargée d’installer la lumière électrique dans le nouveau temple des Israélites turcs, à Vienne.
- Le journal espagnol El Dia annonce, à la date du 34 octobre, que le cercle du commerce de Madrid devait se réunir le lundi suivant pour discuter un projet d’éclairage électrique d’une partie de la ville, présenté par une commission nommée à cet effet. L’installation projetée comprendrait les principales rues de la ville, comme toute la Puerta del Sol, une partie de la Carrera de San-Jeronimo et les rues Carrctas, Montera, Arenal Postas, ainsi que des parties des rues Alcala, Carmen, Preciados et Calle Mayor. On estime qu’il faudrait un total de i6,3oo lampes de 16 bougies pour éclairer les divers établissements de ce quartier, ce qui entraînerait une dépense de 5oo,ooo francs \ les frais annuels sont estimés à 170,827 francs, et la commission propose la formation d’une Société d’éclairage électrique au capital de 5oo,ooo francs, divisé en 2,000 actions de 25o francs. L’économie réalisée par les abonnés sur le prix du gaz s’élèverait, d’après les prévisions de la commission, à 40 0/0 au moins.
- MM. Siemens et Halske, de Berlin, viennent de fonder une société par actions à Amsterdam, pour 1 introduction de l’éclairage électrique dans différentes villes de la Hollande.
- On a calculé que les différentes forces hydrauliques utilisées aux États-Unis et au Canada pour l’éclairage électrique forment un total de 14 000 chevaux.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le ministère des Postes et Télégraphes vient d’adopter un système de remontage automatique du poids des appareils télégraphiques Hughes à l’aide de l’air comprimé. Le système a été inventé, et les appareils ont été construits par M. Popp. Cette disposition a été adoptée à la suite de nombreux essais qui ont ete faits dans le même but avec des moteurs électriques dont l’emploi a été abandonné.
- Le nombre des employés occupés au Bureau central des télégraphes, à Berlin, s’élève à 620, qui desservent 283 appareils télégraphiques de différentes constructions, fonctionnant sur 282 fils. Il y a 124 piles avec un total de n 7.35o éléments en dehors de 8 batteries de réserve comprenant 290 éléments. Le Bureau central communique directement avec 27 villes étrangères et avec 707 bureaux allemands. Pendant l’année dernière le bureau a transmis 1.529.329 dépêches de Berlin, et reçu 1.241,242 dépêches
- pour la ville, le transit se chiffre par 6.23o.o3o télégrammes. Sur les lignes louées aux journaux il a été transmis 4.382.587 mots. Le bureau télégraphique de la Bourse est relié à la station centrale au moyen de 35 fuis souterrains qui ont transmis pendant l’année 1.462.876 dépêches.
- Le nombre des abonnés au téléphone à. Berlin, est ac tucllement d’environ 6.000, avec 12 bureaux publics. Les communications établies sont au nombre de 80.000. Les frais entraînés par l’installation du réseau téléphonique; s’élèvent jusqu’ici à 2 1/2 millions de francs environ.
- Etoile Belge croît savoir que la ligne téléphonique de Paris à Bruxelles pourra fonctionner dès le mois dé- j.ar,-> vicr. Deux tracés sont en présence, l’un par Lille, l'autre' par Saint-Quentin ; c’est ce dernier qui paraît avoir le plus de chances d’être agréé. .... . j
- Nous croyons cependant que la ligne ne sera pas livrée au public de si tôt, mais servira pendant assez longtemps à des expériences entre ccs deux villes.
- La communication téléphonique entre Berlin et Stettin, va prochainement être ouverte au public, car 3o maisons de commerce de cette dernière ville ont garanti la somme de 5.000 marks par an, exigée comme minimum par l’administration des télégraphes. Le prix d’une conversation de 5 minutes a été fixé à 1 fr. 25, ce qui permettra même aux petits commerçants de se servir du nouveau moyen de communication. Le minimum demandé par l’administration correspond aune moyenne de 19 communications par jour en ne comptant que les jours de semaine. 11 est certain que ce chiffre sera sous peu dépassé.
- Le journal allemand la Post annonce que les transmetteurs téléphoniques de Siemens, employés sur les réseaux de l’État allemand, seront prochainement remplacés par des microphones et que les nouveaux appareils ont déjà été installés chez un certain nombre d’abonnés.
- Le Cenîralblatt/ùr Electrotechnik, annonce que la ligne téléphonique entre Munich et Augsbourg, vient d’être terminée et fonctionne d’une manière très satisfaisante. Uqp concession ministérielle vient d’être accordée pour l’installation d’un réseau téléphonique dans la ville de Würzbourg.
- Ee Gérant ; Dr G.-G. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Électrique, 3i, bouleya-d des italiens. Paris. — L. barbier.
- p.384 - vue 374/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Electricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : D' CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8* ANNÉE (TOME XXII) SAMEDI 37 NOVEMBRE 1886 N> 48
- SOMMAIRE. — Sur la nécessité de l’emploi d’un condensateur pour démontrer le développement d’électricité produit par la liquéfaction de la vapeur par abaissement de température ; L. Palmieri. — Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité {3° et 4• leçons), professées par M. J. Bertrand. —Considérations sur l’emploi du fer dans les machines dynamo-électriques ; P.-H. Ledeboer. — Recherches sur l’électrolyse ; A. Minet. — L’exposition d’appareils électrothérapeutiques à Berlin ; Dr Stein. — Installation pratique des accumulateur; J.-P. Anney. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la variation du champ magnétique produit par un électro-aimant ; par M. Leduc. — Sur le pouvoir inducteur spécifique et la conductibilité des diélectriques. Relation entre la conductibilité et le pouvoir absorbant; par M. Curie. — De la courbe d’aimantation de divers échantillons de fer et d’acier, et méthode de détermination de la dureté de l’acier; par C. Zickler. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant ; par M. A. Righi. — Régulateur électrique Woodhouse et Rawson. — Électromoteurs et génératrices ; par W.-B. Esson. — Lampe à incandescence à courants induits de Ph. Diehl. —Correspondances spéciales de l’étranger: Allemagne; E. Dieudonné. —Angleterre; J. Munro. — Bibliographie : Relations réciproques des grands agents de la nature, par J. Klein; E. Schwœrer. — Correspondance : Lettres du capitaine A. de Khotinsky et de la « Societa italiana di elettricita sistema Cruto ». — Faits divers.
- SUR LA NECESSITE DE
- L’EMPLOI D’UN CONDENSATEUR
- POUR DÉMONTRER LE
- DÉVELOPPEMENT D’ÉLECTRICITÉ
- PRODUIT PAR LA LIQUÉFACTION DE LA VAPEUR
- PAR ABAISSEMENT DE TEMPÉRATURE (>) Traduit de l’Italien par P. Marcillac.
- Lorsque je dirigeai mes études vers l’électricité atmosphérique, je jugeai tout d’abord nécessaire de revoir toutes les expériences faites auparavant, depuis le cerf volant électrique et les conducteurs de Franklin, terminés par des pointes, des flammes ou des lampions allumés, jusqu’aux fils métalliques tendus de Beccaria et à l’électromètre mobile de Peltier.
- Je découvris alors les phénomènes de la veine liquide ascendante ou descendante, ainsi que ceux que j’ai dénommés phénomènes de rapproche-
- P) Note de M. L. Palmieri. — Académie des Sciences de Naples.
- ment et d’éloignement. Je me mis, ensuite, en quête d’une meilleure méthode d’observation et d’un appareil de mesure des tensions électriques induites par l’atmosphère, capable de fournir des résultats comparables corrigés des erreurs dues aux pertes.
- Ce but atteint, jej me consacrai à des observations assidues de météorologie électrique qui établirent que : l’électricité atmosphérique apparaît plus forte lors de l’accroissement de l’humidité relative ; qu’elle croît rapidement s’il y a formation de brouillards et de nuages ; qu’elle croî démesurément s’il y a chutes de pluies (même légères et modérées), de grêle ou de neige.
- C’est une chose remarquable de voir comme (alors que l’électricité de l’air reste dans des limites ordinaires), les tensions électriques deviennent soudainement assez fortes pour ne plus pouvoir être mesurées, si la pluie apparaît à l’horizon, à une certaine distance.
- Un fait non moins remarquable est celui-ci : les élévations de tension commencent avec la pluie, durent autant qu’elle, cessent comme elle. Je trouvai assez rapidement la loi très simple de ces manifestations électriques, loi vérifiée depuis par A. Quetelet et d’autres savants, mais restée jusqu’à présent peu connue.
- Les observations que j’ai pu faire pendant de
- p.385 - vue 375/624
-
-
-
- 386
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- longues années, au sein même des nuages qui enveloppent souvent l’Observatoire du Vésuve, m’ont prouvé jusqu’à l’évidence que, lorsque ces nuages sont en voie de condensation, ils montrent de l’électricité ; tandis qu’ils ne déterminent pas de variation, s’ils sont en voie de résolution.
- Les maxima du soir sont très forts, quand il se forme d’abondantes rosées, et peu élevés lorsque, malgré un ciel serein et un air calme, celles-ci » sont faibles ou nulles.
- Les volutes de fumée qui s’élèvent des bouches d’éruption du Vésuve, par suite de la condensation de la vapeur qui s’en échappe, donnent de fortes tensions d’électricité positive.
- Si par un ciel limpide et serein, nous observons des tensions très élevées, nous pourrons prévoir avec sécurité l’apparition prochaine des nuages ; en hiver, cette prévision se confirmera dans les 24 heures, et, en été, dans deux ou trois jours.
- Les nuées en voie de condensation développent de l’électricité ; mais si elles sont en voie de résolution, on obtiendra, par un ciel nébuleux, des effets moindres que par un ciel serein, ainsi que l’avait observé Quetelet.
- Tous ces laits, mille fois vérifiés, démontrent d’une façon évidente que, lors de la condensation des vapeurs dans l’air, il y a manifestation d’électricité. Cependant en 1862, après 12 ans de recherches, je voulus obtenir par expérience la confirmation des faits que de longues et minutieuses observations m’avaient permis de relever.
- Cette expérience ne fut, je crois, répétée par personne. Seul, à ce moment, M. Kalischer, ne connaissant peut-être pas mes travaux, fît un essai en employant des procédés tout à fait différents des miens, sans chercher à interpréter les déviations de l’index de l’électromètre qui cependant s’agitait d’une façon particulière. Il crut pouvoir conclure qu’il n’y a pas de développement d’électricité avec la condensation de la vapeur d’eau.
- Sans perdre de temps, je re'pétai l’expérience du physicien allemand, devant le professeur Govi, et m’aperçus que l’appareil de M. Kalischer était une véritable source d’électricité négative, incapable, par suite, de montrer la petite quantité d’électricité positive résultant de la résolution des vapeurs en eau. Je fis alors connaître à notre Académie les résultats fournis par l’appareil d
- M. Kalischer (4). Je voulus voir cependant si cet appareil, convenablement modifié et simplifié, pouvait servir à appuyer mon assertion.
- Je jugeai nécessaire d'employer un condensateur délicat qui put, en accumulant les faibles quantités d’électricité qui se développent lentement pendant que les vapeurs de l’air ambiant se condensent par suite du froid, montrer d’une façon appréciable l’effet total produit par la somme de ces quantités.
- J’employai un électroscope de Bohnenberger, perfectionné, auquel j’ajoutai un condensateur: je jugeai inutile de m’aider d’un électromètre Thomson qui est, en somme, un Bohnenberger compliqué. Dans cet essai il ne s’agissait pas, à mes yeux, de faire des mesures, mais simplement d’obtenir des indications électriques avec leur nature propre, et je tenais beaucoup à éviter des complications et cette « hypersensibilité » qui confine souvent dans les appareils à l’affolement.
- Une coupe de platine d’environ 12 centimètres de diamètre, soigneusement isolée, fut mise en communication par un fil de même métal avec le plateau inférieur d’un condensateur à disques dorés surmontant un Bohnenberger modifié.
- Tout étant bien établi, je fis une épreuve : je n’obtins aucun effet. La coupe fut remplie d’eau à la température de la chambre; l’épreuve fut répétée. La feuille d’or resta immobile.
- Je pris alors de la neige (et non de la glace) qui, comme on le sait, se désagrège facilement, et l’ayant serrée dans un mouchoir, je la réduisis, d’un coup de poing, en fragments. La tenant entre les doigts, je la plaçai dans la coupe susmentionnée, préalablement vidée. Faisant immédiatement un premier essai, je n’obtins rien ; mais, après avoir tenu pendant quelque temps le plateau supérieur en communication avec le sol, jusqu’à ce que la surface extérieure de la coupe fût bien mouillée, je vis, en enlevant la communication et en soulevant le plateau supérieur, la feuille d’or indiquer d’une façon évidente, de l’électricité positive.
- Si l’on répétait plusieurs fois l’expérience, on voyait les déviations de la feuille d’or diminuer et, finalement, disparaître, parce que l’isolaleur même devenait humide et se trouvait baigné par l’eau qui coulait des parois extérieures de la coupe.
- (’) V. Comptes-rendus de l’Académie des Sciences de Naples, 1885.
- p.386 - vue 376/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 38 7
- D’autres physiciens ont voulu répéter cette expérience si simple, si concluante: mais il serait juste que l’on eût commencé, au moins, par employer dans ces circonstances l’appareil que j’ai décrit, afin de ne point créer d’équivoque, ainsi que l’a fait M. Kalischer.
- En raison de ce que je suis l’auteur d’un électromètre capable de donner des mesures compa-râbles et corrigées des’erreurs de dispersion, on pourrait croire que la critique des autres appareils m’est dictée par un parti pris tout personnel : il n’en est rien ; et c’est précisément pour cela , que je désirerais voir répéter mon expérience et en discuter les résultats.
- J’insiste sur la nécessité d’employer le condensateur de la façon indiquée plus haut.
- Pour dissiper le soupçon mis en avant je ne sais pourquoi, que la neige s’était électrisée en s’émiettant, il suffira de rappeler que l’électricité ne se montre pas avant que les parois extérieures , de la coupe soient mouillées ; que la neige était ' sur le plateau en parfait état de fusion par suite de la température élevée du milieu ambiant, dans une saison très chaude que je considère comme la plus favorable pour de semblables recherches ; et, en dernier lieu, que la neige passa, du mouchoir mouillé dans la coupe, sans donner aucun indice d’électricité.
- En 1862, je tentai avec un plein succès l’expérience inverse, en démontrant la production d’électricité négative quand l’eau se résout en vapeur ; cette expérience, quelque peu délicate, ne fut reproduite par personne. M. Gerland, tout en me concédant que l’électricité se produit par condensation, croit que la production d’électricité par évaporation se trouverait en contradiction avec le principe de la conservation de l’énergie.
- Je voulus, pour cette raison, m’assurer du fait; avec de nouvelles expériences établies de différentes façons et je démontrai que non-seulement ce fait n’est pas contraire au principe de la conservation de l’énergie, mais qu’il en est une conséquence légitime (1).
- Dans la dernière expérience, simple, évidente, et, comme l’appelle M. Govi, élégante en raison de la rapidité avec laquelle la vapeur se développe, il n’est pas besoin de condensateur. Par contre, cela explique pourquoi celui-ci est indispensable,
- lorsque la vapeur se condense avec lentenr, par refroidissement.
- Je fus le seul, à une époque, à soutenir ces idées, alors que presque tous les physiciens les mettaient en doute : aujourd’hui je puis me réjouir de ce que beaucoup d’entre eux les partagent.
- Ainsi un éminent professeur de Genève a écrit: Il est reconnu que toute condensation est accompagnée d’un dégagement d’électricité, etc., et le professeur Edlund de Stockholm déclare que : le passage de la vapeur à Veau produit une condensation excessivement puissante d’électricité.
- Pour conclure, je prie les savants qui désireraient vérifier les faits que j’ai observés, de commencer par répéter exactement mes récentes expériences, si simples, avant d’employer des appareils compliqués ou douteux.
- Je me contente, pour ma part, d’une sensibilité moindre avec une sécurité plus grande.
- Je récuse les résultats négatifs obtenus par des épreuves dans lesquelles on n’a pas fait usage du condensateur joint à l’électroscope de Bohnen-berger, perfectionné comme je l’ai dit plus haut.
- L. Palmieri
- LEÇONS SUR
- LA THÉORIE MATHÉMATIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ professées au Collège de France par M. J. BERTRAND
- de l’Académie Française, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences rédigées par
- MM. G. SZARVADY & G. DUCHE
- PREMIÈRE PARTIE
- ÉLECTRICITÉ STATIQUE
- Sommaire.
- LEÇON TROISIÈME 17. Formule de Green :
- If J +GuD"+ {^Y]dxdy^
- — 18. Théorème IV. Lorsqu’on connaît les potentiels en
- (1). Voir Comptes rendus de mars 1886 et le vol. V des Mémoires de la Société italienne des sciences, 1886.
- p.387 - vue 377/624
-
-
-
- 388
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tous les points d’une surface fermée ne faisant pas partie des masses attirantes, le potentiel se trouve déterminé dans tout l’espace qui ne contient pas les masses attirantes. — 19. Théorème V. La distribuiion de l’électricité sur les conducteurs n’est possible que d’une seule manière. — 20. Dans l’intérieur d’une chambre à parois conductrices, l’action des masses électriques extérieures, quelles qu’elles soient, est nulle. — 21. Si à l’intérieur d’un conducteur creux, on développe de l’électricité, les masses intérieures exerceront une action sur les masses extérieures, mais cette action est indépendante de la position des masses dans le conducteur creux. — 22. Cas de deux corps creux renfermant des masses égales et de signes contraires. — ;3 Démonstration directe du théorème III. Étant données des masses attirantes produisant une surface de niveau fermée, on peut toujours recouvrir cette surface d’une couche qui agisse sur les points extérieurs comme le feraient les masses internes, et qui agisse sur les points intérieurs comme le feraient les masses externes. — 24. Épaisseur de la couche.
- 17. Formule de Green.— Dans ce qui va suivre, nous aurons à faire usage d’une formule due à Green, que nous allons établir tout d’abord.
- Concevons un espace quelconque limité, de toutes parts, par des surfaces fermées S S, S2
- FIG 13
- (fig. 3). Le potentiel V en un point quelconque de l’espace satisfait à la relation :
- 10
- d>V , d2V , d‘-V
- dx2 + dy2 + dz2 ~ 4nfl
- Lorsque le point ne fait pas partie des masses attirantes on a p = o.
- Considérons la fonction
- (3)
- J'J'H
- d-V d2 V
- d xi d y2 "b
- d2V~l
- dz2J
- dx dy dz
- et convenons d’étendre l’intégration à tout le volume limité par les surfaces S Si Sa.
- Chacun des termes
- *_rd2V , . ,
- V-=—; dx dy dz dx1
- de l’équation précédente peut se décomposer en deux autres de la manière suivante.
- En intégrant par parties, on a :
- d’où
- fJJv£Sd*d'Jd’-ffv£
- ///(£)’
- dy dz —
- dz
- Déterminons les limites de l’intégration.
- Une droite parallèle à l’axe des x rencontrera chacune des surfaces deux fois, ou plus généralement un nombre de fois pair, et l’on devra étendre l’intégrale à chaque portion de cette droite comprise dans l’espace limité par les surfaces.
- Soient v et v' les valeurs de V correspondant
- à l’entrée et à la sortie consécutives d’une même surface. Dans l’exemple que nous avons choisi, on aura pour les trois surfaces S S, S2 les six termes suivants :
- ///[(»1 — V) + («3— U'i) + («' — u'2) dy dz ou
- I— v) — (v’i — m) — (u'2 —• m2)J dy dz
- Le produit dy d % représente la trace sur 1 <' plan Y Z du filet infiniment mince, parallèle à l’axe des x qui découpe, dans chaque surface, un élément de à l’entrée et un autre de a la sortie.
- En désignant par NX, N'X les angles qûe font avec l’axe des x les normales à ces deux éléments dirigées vers l’extérieur de la surface, on a :
- dy dz — — du cos NX = do cos N'X
- p.388 - vue 378/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 389
- d*où Ainsi, si les masses sont extérieures à la surface,
- (v' — ») dy dz = v' da cos N'X -J- de cos NX le potentiel se trouvera déterminé en tous les points intérieurs. Si les masses, au contraire, sont inté-
- et rieures, le potentiel sera déterminé à l’extérieur.
- ^ (v' — v) dy dz = V cos NX da Si les masses attirantes sont sur la surface elle-même, le potentiel se trouvera déterminé à l’intérieur et à l’extérieur.
- en convenant d’étendre l’intégrale du second membre à toute la surface S. En prenant les termes analogues en d\ dx et dx dy, on aura pour chaque surface : Ce théorème s’applique aussi bien à la chaleur qu’à l’attraction électrique; il suffit de remplacer , dans l’énoncé ci-dessus les masses attirantes par des sources de chaleur, et les potentiels par des températures. Démontrons d’abord le théorème relatif à la
- TdV , dV , dV ,, I J V d <7 1 cos NX+ ^— cos N Y + cos N Z 1 chaleur. Supposons que toutes les sources de chaleur
- se trouvent à l’extérieur de la surface considérée je dis qu’il n’y aura qu’une solution pour la distribution de la température à l’intérieur. En effet,
- d'où finalement s’il y en avait deux, il y en aurait une troisième qui résulterait de la superposition des deux pre-
- ///v[i3+i?+É3>*‘-- mières. La surface donnée aurait alors tous ses points à la température zéro, et pour que l’équilibre fût possible, il faudrait que les points inté-
- / ^nd’-f V«JSfe- rieurs aient également une température nulle. Il en résulte que les deux solutions primitives étaient
- ///[(£)W$,+(£)*>** identiques. Supposons maintenant toutes les sources, à l’intérieur de la sur face. En considérant comme précédemment l’état d’équilibre provenant de la
- Les trois premiers termes du second membre se prennent le long de chacune des surfaces qui limitent l’espace considéré; le dernier terme s’étend à tous les points de cet espace. Si le volume compris entre les surfaces ne contient pas de masses attirantes, on a en tous les points : superposition de deux états d’équilibre différents, nous aurons encore ramené tous les points de la surface fermée à la température zéro ; mais nous ne pouvons pas en conclure qu’il ne puisse exister des points très éloignés à une température différente de zéro. Reportons-nous à la formule de Fourier (§ 9). Nous avons vu que :
- ds V d* V d* V _ d ,va d y '1 d z-i ° dV d r r‘
- et par suite et nous en avons conclu que la température V en
- /// +13 un point était déterminée en fonction des intensités (A des sources calorifiques et de leur distance r à ce point, par l’équation :
- § 18. Théorème IV. — Lorsqu’on connaît les potentiels en tous les points d’une surface fermée ne faisant pas partie des masses attirantes, le potentiel se trouve déterminé dans tous les points de l’espace qui ne contient pas les masses attirantes. V = ü r Or, cela revenait à admettre que la constante de l’intégration était nulle et par suite que la température produite par une source donnée aux points
- p.389 - vue 379/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3 90
- infiniment éloignés était nulle, ce que l’on peut considérer comme évident. Nous avons obtenu ainsi une identité complète entre les formules qui déterminent la température et celles qui donnent le potentiel.
- Ceci posé, on voit que la surface renfermant les points à la température zéro, se trouve reportée à l’infini. Il ne pourra donc y avoir de points à une température différente de zéro dans tout l’espace compris entre la surface donnée et la surface enveloppante à l’infini, sans que l’équilibre soit rompu. Les deux états d’équilibre considérés étaient donc identiques.
- Pour démontrer le théorème d’électricité correspondant, nous supposerons d’abord que l’espace où le potentiel est déterminé, se trouve entièrement limité par des surfaces fermées.
- Ce sera, par exemple, celui compris entre les surfaces S S, S2, les masses attirantes étant extérieures à S, ou intérieures à Si et S2. L’espace considéré ne renfermant pas de masses électriques, on aura en appliquant la formule de Green :
- ,,dV
- V -J— d <72 — a n
- Si dans cet espace, le potentiel pouvait être distribué de deux manières différentes, il y aurait encore une troisième solution obtenue, comme toujours,en faisant la différence des deuxpremières. Pour celle-là V, serait nul tout le long des surfaces
- S S4 S3 et les différents termes
- d a seraient
- également nuis.
- Il resterait alors une somme de trois carrés qui donne :
- dV_ dV_ ÆV _
- Îjc dy ~ d z~
- Le potentiel dans l’espace limité par les surfaces est donc constant, et comme il est nul sur les surfaces, il est nul partout, ce qui montre que les deux solutions étaient nécessairement identiques.
- Supposons maintenant que les masses attirantes soient toutes à l’intérieur des surfaces Si et S2. La surface S se trouve reportée à l’infini. Dans le
- troisième état d’équilibre, on aura toujours V = o le long des surfaces Si et S2, mais on pourrait craindre qu’il n’en fût plus de même pour la la surface infinie.
- Or, le potentiel étant de même ordre que le rapport -p V est un infiniment petit du premier dV
- ordre, ^ un infiniment petit du second ordre, dV
- le produit V ^ est du troisième ordre, et le
- rdV J . A . „ .
- terme / ^ da est lui-meme un infiniment petit
- qui disparaît. Il reste, comme précédemment, la somme des trois carrés qui indique que le potentiel est constant dans tout l’espace extérieur aux surfaces S^ et S2 et comme il est nul sur ces surfaces et à l’infini, il est nul partout. Ceci montre que les deux solutions envisagées étaient les mêmes et que, par suite, il n’y avait qu’une seule solution possible.
- § 19. — Théorème V. La distribution de l’électricité à la surface des conducteurs n’est possible que d’une seide manière.
- Considérons le cas où les masses électriques sont distribuées à la surface des conducteurs. Je dis d’abord qu’une même répartition du potentiel ne pourra être obtenue au moyen de deux couches différentes.
- En effet, si cela était possible un troisième état d’équilibre résultant de la superposition des deux précédents, déterminerait un potentiel nul en tous les points de l’espace. Ceci n’est possible qu’au-tant qu’il ne s’y trouve aucune masse, électrique. La couche électrique résultant étant nulle, les deux couches considérées étaient les mêmes.
- Je dis maintenant qu’une même couche ne pourra donner lieu à deux distributions différentes de potentiel. En effet, reportons-nous à la formule de Green
- dx dy dx
- que nous appliquerons à la surlace du conducteur et à l’espace extérieur.
- Si nous considérons de nouveau le troisième
- p.390 - vue 380/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3gi
- état d’équilibre résultant des deux premières, nous ne savons pas si le potentiel V en un point, quelconque de la surface est nul, mais nous savons qu’il doit être constant, puisqu’il l’était pour les deux premiers états.
- Alors
- f f t.
- fan J an
- i, représente la masse totale d’élec,riche
- sur le conducteur. Cette masse est nulle.
- Le premier terme de la formule étant nul, le second le sera aussi. Le potentiel sera donc constant dans tout l’espace extérieur, ce qui n’est possible que s’il est nul. On verrait de même, qu’il est nul à l’intérieur. Les deux solutions par suite étaient identiques.
- Prenons maintenant le cas tout à fait général d’un nombre quelconque de conducteurs en présence. On se donne, pour les uns, la quantité totale d’électricité M, M2 M,.... qui s’y trouve, et pour les autres, le potentiel Vi V2 V3....
- Il n’y a toujours qu’une solution d’équilibre possible, car s’il y en avait deux, il y en aurait encore une troisième, résultant de la différence des deux premières, et dans le nouvel état d’équilibre les masses M, M, M3.... Vi V2 V3.... seront nulles. Or, cela n’est possible qu'autant que tout le système est revenu à l’état neutre.
- En effet, si nous appliquons la formule de Green, à la surface des conducteurs et à l’espace environnant, il y aura pour chaque conducteur un terme tel que :
- Tous ces termes seront nuis ; car, pour ceux dont le potentiel était donné, le facteur V sera nul, et pour ceux dont la masse était donnée,
- ce sera le facteur
- sera nul. La somme
- des trois carrés sera donc elle même nulle, le potentiel sera constant dans tout l’espace qui entoure les corps et, comme il est nul sur quelques-uns, il sera nul partout.
- Les deux solutions supposées se réduisaient encore à une seule.
- On pourrait établir comme conséquences des théorèmes précédents, un grand nombre de propriétés intéressantes des corps électrisés, que Faraday, par une intuition merveilleuse a découvertes directement, et qu’il a vérifiées expérimentalement.
- Nous ne donnerons que quelques exemples des théorèmes de Faraday.
- § 20. Dans l’intérieur d'une chambre à parois conductrice, l’action des masses électriques extérieures, quelles qu’elles soient, est nulle.
- Considérons (fig. 14) un corps conducteur creux, ne renfermant pas de masses agissantes et soumis à l’action de masses électriques extérieures quelconques, réparties sur sa surface, ou placées à distance.
- On sait que l’action en un point m de la masse métallique est nulle. Com- fig. 14
- me il n’y a qu’uni, solution d’équilibre pour les points extérieurs au conducteur, l’action des masses extérieures sur le point m, et la distribution de la couche sur la surface externe S seront les mêmes, que le conducteur soit plein ou creux.
- 11 faudra donc que l’action, sur le point m, des masses enveloppées par la surface interne s, soit nulle, et par suite, que le flux de force en chaque point de la surface de niveau s soit également nul.
- Il en résulte que la surface interne du conducteur ne sera pas électrisée et que la. cavité ne pourra renfermer ancune masse électrique.
- Faraday vérifia cette propriété curieuse en plaçant des instruments de mesure très sensibles à l’intérieur d’une petite chambre à parois métalliques qu’il avait isolée. On soumit cette chambre à des influences énergiques, on l’électrisa fortement et on en tira de puissantes étincelles, sans que jamais les électromètres dénotassent la moindre trace d’électricité à l’intérieur.
- § 21. Si, à l’intérieur d’un conducteur creux, on développe de l’électricité, les masses intérieures exerceront une action sur les masses extérieures, mais cette action est indépendante de la position des masses dans le conducteur creux.
- Il y aura, en effet, sur la surface interne, une
- p.391 - vue 381/624
-
-
-
- 3<J2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- couche de masse égale et de signe contraire à celle de la masse interne et sur la surface extérieure une couche égale et de même signe. La surface externe agit comme celle d’un corps plein, chargé d’une couche de même épaisseur.
- L’action de la masse intérieure et celle de la couche interne s'annulent donc, et l'on voit que la forme de la cavité et la position de la masse, n’exercent aucune influence sur les points extérieurs.
- Si on approche le corps électrisé de la paroi intérieure jusqu’à ce qu’il y ait contact, il se déchargera et, sa masse se combinant avec celle de la couche interne, il n’y aura plus aucune électricité dans la cavité, tandis que la surface extérieure du conducteur aura conservé sa charge. Comme le corps, au contact, se met au potentiel du conducteur, on voit qu’on peut ainsi, avec une succession de faibles charges, arriver à charger fortement la surface externe du conducteur.
- § 22. — L’expérience suivante due à Faraday est une vérification de ces théorèmes. Considérons ffig. i5) deux corps A et B, renfermant deux
- FIG. l5
- masses + m et — m, égales et de signes contraires.
- Leurs surfaces extérieures auront respectivement des charges -f- m et — m. Si l’on vient à réunir les deux conducteurs par un [fil, ils se déchargeront et leurs surfaces externes seront ramenées à l’état neutre, comme si les deux corps étaient pleins.
- Coupons le fil, rien ne sera changé. Sortons les deux masses intérieures, la masse — m qui recouvrait la surface interne de A sera mise en liberté et se portera sur la surface externe, tandis que la surface extérieure de B se recouvrira d’une couche -f- m. Si, enfin, nous échangeons les masses en plongeant les masses (—m) dans le con-
- ducteur A et (-J- m) dans le conducteur B, la sur* face extérieure de A sera recouverte d’une couche (— 2 m), et celle de B d’une couche (-f- 2 m).
- §. 23. Démonstration directe du théorème III. — En fpartant d’un théorème sur la chaleur, nous avons montré par analogie, que l’on pouvait remplacer des masses électriques par une couche convenablement répartie sur une surface de niveau fermée, qui les renferme toutes.
- Nous allons donner une démonstration directe de ce théorème généralisé, qui est la base de l’étude mathématique de la distribution.
- Etant données des masses attirantes produisant une surface de niveau fermée, on peut toujours recouvrir cette surface d'une couche qui agisse sur les points extérieurs comme le feraient les masses internes, et qui agisse sur les points intérieurs comme le feraient les masses externes.
- Soit V1 le potentiel en un point dû aux masses intérieures, et V, le potentiel au même point, dû aux masses externes.
- Le long de la surface de niveau, on aura
- V, +V, = C C étant une constante.
- Recouvrons la surface de niveau d’une couche telle que le potentiel de la couche sur elle-même, en chaque point, soit
- w = c — v, = V.
- Supprimons, par la pensée, les masses internes, le potentiel sur la couche sera alors
- W + V, = c
- Puisqu’il n’y a qu’une solution possible, la répartition du potentiel dans l’espace qui environne cette surface de niveau, n’aura pas changé. Il en résulte que la couche agit sur les points extérieurs, comme le faisaient les masses internes.
- La surface de niveau ne renfermant plus de masses agissantes, le potentiel sera constant dans tout le volume qu’elle occupe, et l’action y sera nulle.
- L’attraction totale de la couche et des masses extérieures sur un point intérieur est donc nulle ; par suite, l’action de la couche sur ces
- p.392 - vue 382/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3g3
- points est égale et de signe contraire à celle des masses extérieures.
- Remplaçons la couche considérée par une couche identique et de signe contraire ; la nouvelle couche agira sur les points internes, comme le feraient les masses externes. Nous pourrons supprimer celles-ci. En rétablissant les masses internes primitives, le nouveau système agira ;omme le système primitif sur les points intérieurs.
- Remarquons que le potentiel de la nouvelle couche sur elle-même étant
- — w = — v,
- le potentiel de la surface de niveau sera zéro, et comme l’espace extérieur ne renferme plus de masses actives, le potentiel sera nul en tous ses points. Le nouveau système n’exerce donc aucune action sur ses points extérieurs.
- § 24. Épaisseur de la couche. — L’action en un point de la couche sera :
- _£V
- d n
- Soit p la densité superficielle ou l’épaisseur de la couche, nous avons vu que l’attraction sur un point très voisin était 4710 (§ 7).
- d’où
- dV d n
- — 4irp
- _L XX
- 471* du
- LEÇON QUATRIEME
- r sphères orthogonales.— 3i Surface de niveau pour une masse attirante et un élément magnétique placés au même point.
- § 25. Les masses attirantes se réduisent a un point
- Dans ce cas la sur face de niveau est une sphère. La couche dont on la recouvrira sera d’épaisseur constante. Elle attirera les points extérieurs comme si elle était concentrée au centre et n’agira pas sur les potnts intérieurs.
- § 26. Le corps attirant est une petite ligne droite homogène, finie P Q.
- Les surfaces de niveau sont des ellipsoïdes.
- Considérons un point M (fig. 16). On peut, par rapport à ce point, remplacer la droite PQ, par l’arc P' Q', du cercle dont le rayon est la plus courte distance du point M à la droite PQ.
- En effet, soit II' un élément de la droite P Q,GG' l’élément correspondant de l’arc P' Q'.
- L’attraction/’sur l’unité de masse, en 11' est :
- f
- i r Fai2
- l’attraction fK en GG' est :
- Or
- GG'
- h*'
- GG' h l'I"” IM
- GG' =
- h
- IM
- I'cos a
- Sommaire. — 25. Les masses attirantes se réduisent à un point. — 26. Le corps attirant est une petite ligne homogène finie. — 27. Les masses attirantes sont deux points électrisés en sens contraire. La surface de niveau, dont le potentiel est zéro, est une sphère. L’épaisseur de la couche en chaque point de la sphère est inversement proportionnelle au cube de sa distance à chacun des points donnés.— 28. Démonstration géomé* trique de S. W. Thomson du théorème précédent. — 29. Distribution à la surface de deux sphères se coupant à angles droits. — 3o. Distribution à la surface de trois
- d’où
- Or
- fi
- I I ' cos a
- ~7iTm“
- hs IM cos a
- on a donc finalement :
- t --LU
- 1 ' ~ I MS
- p.393 - vue 383/624
-
-
-
- ?94
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La résultante des attractions sur le point M sera la bissectrice de l’angle P' M Q' ou P M Q ; c’est la normale à]l’ellipse passant par le point M, et qui a les points P et Q pour foyer.
- Les surfaces de niveau sont donc bien des ellipsoïdes, dont les foyers sont les extrémités de la droite donnée.
- § 27. Quand les masses attirantes sont deux points électrisést en sens contraire, la surface de niveau, dont le potentiel est %éro est une sphère. L’épaisseur de la couche en chaque point est inversement proportionnelle au cube de la distance de ce point à chacun des points donnés.
- Soient pt. et — p/ les deux masses données. Le potentiel en un point quelconque, sera :
- MP R MQ~ OQ
- ou en posant
- MP =
- MQ = r2 OQ = a
- r 1_R
- r 2 a
- R et a sont donc proportionnels aux masses des points P et Q.
- Plaçons en P une masse — R et en Q une masse a.
- Le potentiel au point M sera :
- V = — — -t- — r, ‘ r 2
- VbÜ-L r r '
- Pour toute valeur constante de V cette équation est celle d’une surface de niveau. Lorsque V = o
- i_!L = o
- r r
- r ___
- r' n'
- La force au point M, normale à la sphère, sera :
- dV R Q , a
- y— = —} COS Si H-5 COS 82
- d n n! r r22 r
- R
- a ri4
- ^ £ a cos p, + R cos fi2 J = cos Pi + ri cos p2]=g~3^r2cospi + n cosp2J
- Cette surface est une sphère. L’un des points lui est intérieur, l’autre extérieur.
- Cherchons l’épaisseur de la couche, qui pourra remplacer le point intérieur donné par rapport aux points extérieurs, et le point donné extérieur par rapport aux points intérieurs.
- Soient P et Q les deux points donnés (fig. 17).
- La quantité entre parenthèses est constante ; c’est la projection sur PQ de la ligne brisée P M Q. On voit donc, que l’épaisseur en chaque point de la sphère, est inversement proportionnelle au cube de sa distance au point P ou à son conjugué Q.
- Sir W. Thomson a donné une démonstration purement géométrique du théorème précédent.
- /
- i
- FIG. 17
- O le centre de la sphère, R son rayon, on sait que : OP x OQ = R3
- et que pour un point M de la sphère :
- § 28. Démonstration de Sir W. Thomson.
- Soit une sphère O et un point extérieur S (fig. 18). Imaginons que la sphère soit recouverte d’une couche attirante présentant en chaque point une densité inversement proportionnelle au cube de la distance au point S; il nous faut démontrer qu’une pareille couche agira sur les points intérieurs, comme si elle était concentrée au point S.
- Cherchons l’action de cette couche sur un point intérieur M. Menons la droite S M sur laquelle nous prendrons un point T tel que la relation
- S M x S T =
- soit satisfaite.
- Considérons le point T comme le sommet d’un
- p.394 - vue 384/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITE
- 3g5
- cône d’angle <ü, et coupant la sphère suivant deux éléments de surface K et K'. Ces deux petites surfaces seront les bases de deux cônes ayant leur
- Fin. 18
- sommet commun en S et coupant la sphère aux points P P'.
- Evaluons la force attirante dirigée suivant M P. Au pont K la surface découpée par le cône de sommet T a pour expression
- m TK2 X 2 R K K
- Or les éléments de surface aux points P et K sont entre eux comme
- SP^
- RK2
- La force attirante suivant M P sera par suite :
- L’action du point P sur M a alors pour expression simplifiée :
- -% = * R a k . ’ ,
- r~ KK SM“
- En répétant les mêmes raisonnements et les mêmes calculs, on arrivera pour l’action du point P' sur M à l’expression :
- _ a ' (Q 2 R
- r"J — IvK' V SM2
- Cherchons maintenant la résultante des forces dirigées suivant M P et M P'.
- Pour cela rappelons que la résultante de deux forces est égale à la base d’un triangle, qui aurait pour deux autres côtés les deux composantes, et dont l’angle au sommet serait égal au supplément de celui formé par les deux forces.
- Dans le cas actuel, ce triangle n’est autre que le triangle S K K'. La résultante cherchée sera donc proportionnelle à la ligne K K', et sa direction sera M S. Il en résulte que, dans l’expression
- de cette force, les termes
- SK K K'
- SK'
- et disparaîtront
- et il ne restera que des facteurs constants.
- Si l’on suppose maintenant que l’on fasse tourner la droite K K' autour du point T, on voit que les points P P' se déplaceront en même temps, et viendront occuper toutes les positions sur la sphère ; par conséquent la somme des actions élémentaires exerceées suivant M P et M P'représentera l’action totale exercée par la couche sphé-
- |J. _ W TK2 X 2 R s P3 _j____I_
- r1 KK SK3 SP3 MP3
- Mais les triangles semblables S K T, SMP, donnent :
- TK _ SK PM SM
- on en conclut
- T K/; _ i______i_
- S K2 X MP2 “ SM2
- FIG. 19
- En outre g-p est proportionnel à S K.
- SP
- = « SK
- rique sur le point M. Cette somme a pour expression
- a 3 : X : K -
- SM
- p.395 - vue 385/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE électrique
- H96
- Comme le point M a été choisi arbitrairement, on en conclut que l’action de la couche, sur un point intérieur quelconque, est la même que si la masse était concentrée en S.
- On démontrerait delà même façon, que l’action de la couche, sur un point extérieur, est la même que si la masse était concentrée au point intérieur S'. Il suffit pour cela de tracer une seconde figure, en prenant un point extérieur quelconque M (fig. 19), et en déterminant, sur la droite SM, un point T, tel que l’on ait :
- SM x ST = C!
- Le même texte avec les deux figures, constitue les deux démonstrations.
- § 29. Cas d'équilibre remarquables.
- i° Distribution de l’électricité à la surface de deux sphères qui se coupent à angle droit.
- Pour trouver la solution de ce problème, nous
- FIG 20
- chercherons les conditions nécessaires pour que la portion non commune de ces deux sphères soit une surface de niveau, et comme nous connaissons la loi de répartition de l’électricité sur une surface de niveau quelconque, nous aurons résolu la question.
- Considérons le point I, pied de la normale abaissée du point M sur la ligne des centres (fig. 20); I est le point conjugué de R2 par rapport à R1} car on a la relation :
- kTT x rTrî = r7m2
- En plaçant trois masses convenablement choi-
- sies aux trois points Rj, I, R2, chacune des deux sphères sera une surface de niveau. Il faudra, en outre, que le potentiel constant soit le même sur les deux sphères.
- Si nous mettons en I une masse — Rt ,’et en R2 une masse a telle que l’on ait :
- ; a = \] Ri* + R2*
- le potentiel sur la sphère R, sera constant, quelle que soit la masse placée en Ri.
- D’autre part, si nous mettons en I une masse — R,, et en R, une masse a, le potentiel sur la sphère R2 sera constant quelque soit d’ailleurs la masse placée en R2.
- Nous pouvons remplacer les deux systèmes précédents, par deux autres équivalents, obtenns en multipliant les masses du premier par R2 et celles du second par Ri. Nous aurons ainsi en chacun des trois points Ri, I et Rs les masses [a R,) (— Ri R2) et (aRi).
- Divisons chacune de ces trois masses par a, nous obtiendrons finalement un système de trois masses :
- Ki, K», --- —•—
- y/ + rt*
- placées aux trois points R,, R2, I. Ces trois masses rendront le potentiel constant sur la surface formée par les deux parties non communes des deux sphères. Nous savons, d’ailleurs, que l’épaisseur de la couche sera en chaque point proportionnelle à :
- épaisseur qui sera nulle au point d’intersection M. C’est l’inverse du pouvoir des pointes.
- § 3o. — 2° Distribution de l’électricité à la surface de trois sphères orthogonales.
- Considérons les sept points Ri, R2, R3, centres des trois sphères, 11, I2, I3, pieds des perpendiculaires abaissées sur les lignes des centres, et enfin K, point de rencontre de ces trois normales (fig. 21). Plaçons en chacun de ces points les masses suivantes :
- p.396 - vue 386/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 397
- En
- Ri Ri
- Rq R,
- R* r3
- Ii I / I I
- Vr?+ rî*
- ii — I \ZsT4 + R?
- l3 — 1
- R22 + Ri2
- K
- I *
- La surface extérieure, formée par les portions
- FtG, 21
- Leur rapport sera alors proportionnel à
- — lli ^ — R.j
- v'r72Tr72 . r~r~~T
- V RT*
- Or, c’est précisément l’expression du rapport des deux masses que nous avons supposées placées aux points I3 et R2.
- Le même raisonnement est applicable aux points I2 et R3, ainsi qu’aux points K et It qui sont aussi conjugués.
- Les masses choisies, placées aux sept points considérés, rendront donc la sphère Ri surface de niveau.
- § 3i. — 30 Surface de niveau pour une masse magnétique placés au attirante et un élément même point. Imaginons deux masses attirantes égales et de signes contraires, placées en deux points infiniment voisins O et O'(fig. 2a); elles détermineront en un point M un potentiel dont l’expression sera
- v-5 + ^fc —'(*)
- mais on a
- ± dr «r2
- non communes des trois sphères, sera une surface de niveau.
- Il suffit, par raison de symétrie, de le démontrer pour l’une des trois sphères.
- Considérons la sphère Ri.
- Les masses placées au centre la rendent toujours surface de niveau; pour qu’il en soit de même des masses placées aux points I3 et R», il faut qu’elles soient égales pour
- I 3 à (— Ri) x Con9t.
- et pour
- Rj à (^RTiM^Ri3) X const.
- et comme
- dr = ecosO — z — r
- y [1. ' Z |J.’COS0
- r3 ri
- L’ensemble des deux masses égales et contraires, placées en deux points infiniment voisins, exerceront donc les mêmes actions qu’un élément magnétique placé en O, et qui aurait pour potentiel :
- cos 0
- ra
- p.397 - vue 387/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 398
- Proposons-nous maintenant de de'terminer une surface de niveau correspondant à une masse attirante donnée et à un élément magnétique supposé placé au même point. L’équation :
- |A |a’ COS 6 _
- r ' r3
- sera, en coordonnées polaires, celle d’une courbe dont tous les points seront au même potentiel. On en tire
- Iv r2 — p. r — |a' cos 0 = o
- (a ± \/(Â2 — 4 K |a' cos 0 r _
- Dans le cas particulier où, la quantité sous le radical est un carré parfait, on a
- V-' COS 2
- r = 2ÏC
- Cette courbe (fig. 23), en tournant autour de
- FIG. 23
- l’axe des X, engendrera la surface de niveau cherchée.
- S. D.
- (A suivre)
- CONSIDKUA1IONS
- SUR L'EMPLOI DU FER
- dans les
- machines dynamo-électriques
- L’étude du magnétisme est du plus haut intérêt pour la théorie des machines dynamo-électriques, puisque le fonctionnement de ces machines repose sur les propriétés magnétiques du fer.;
- Malheureusement la théorie du magnétisme n’est pas encore bien avancée aujourd’hui et l’on ne connaît pas les lois qui régissent ces phénomènes.
- Lorsqu’on regarde les différents systèmes d'inducteurs employés dans les machines dynamoélectriques pour produire le champ magnétique nécessaire au fonctionnement de ces machines, on peut se demander si les inventeurs ont été guidés par une idée théorique, ou si les différentes formes sont exclusivement dues à des résultats expérimentaux. En effet, tandis que l’induit ou l’armature varie assez peu d’un système à un autre, les inducteurs, au contraire, revêtent les formes les plus diverses, dont cependant les deux principales sont le système magnétique fermé (Gramme, Siemens, etc.), et le système magnétique ouvert (Edison).
- Quant aux dimensions, on rencontre également les écarts les plus considérables, depuis les électro-aimants longs et minces jusqu’aux électros courts et gros.
- Il nous paraît donc que cette question présente assez d’intérêt pour justifier les recherches entreprises dans le but d’éclaircir ces faits.
- 11 y a surtout un point qui excite l’étonnement, c’est que pendant qu’on examine avec beaucoup de soin la qualité du cuivre employé dans la construction des machines dynamo-électriques, on ne fait aucune mesure relative au fer.
- Ce n’est que lorsque la machine est terminée, qu’on voit au fonctionnement et comparativement à d’autres machines de même type, si le fer est de bonne qualité, mais on ne possède actuellement aucune méthode pour déterminer les qualités du fer, ou du moins si ces méthodes existent, elles ne sont pas employées dans l’industrie.
- Pour le cuivre, on a l’habitude de fixer avec soin d’avance la conductibilité électrique et on exige que cette conductibilité soit de 96 0/0 par exemple de celle du cuivre pur. On possède d’ailleurs des méthodes simples et rapides pour vérifier cette conductibilité et on peut même la déterminer sur des barres avant de les étirer à la filière.
- Il n’en est pas ainsi pour le fer, au moins pratiquement parlant; presque tous les constructeurs adoptent une marque de fabrique et se fient à la qualité du fer livré par l’usine. Les mesures magnétiques ne sont pas encore, comme nous venons de le dire, entrées dans la pratique.
- Le fer est caractérisé quant à sa propriété magnétique, par la constante d’aimantation ou par
- p.398 - vue 388/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- • ! E'-y irî! .,t ^ 399 iS!
- la perméabilité magnétique, mais il convient de distinguer le magnétisme temporaire du magnétisme permanent.
- Pour les électro-aimants dont le magnétisme est sujet à des variations continues, comme par exemple l'induit ou l’armature d’une dynamo, il conviendra d’employer un fer très doux, ayant un coefficient d’aimantation aussi élevé que possible et surtout étant bien exempt de magnétisme permanent, c’est-à-dire un fer perdant complètement son magnétisme lorsque la force magnétisante cesse d’agir.
- Pour les inducteurs, dont le magnétisme ne varie pas de sens, cette dernière propriété paraît avoir beaucoup moins d’importance, mais il est surtout essentiel d’avoir un fer possédant un coefficient d’aimantation très élevé.
- Pour les machines magnéto-électriques, il faut également que l’acier ait un coefficient d’aimantation élevé et que ce magnétisme soit, autant que possible, permanent.
- Il paraît que la connaissance de la constante d’aimantation et celle du magnétisme permanent spécialisent suffisamment un fer pour qu’on puisse s’en former une opinion précise ; il faut pourtant tenir compte de l’intensité du champ magnétique qui sature le fer en question.
- Ces constantes varient dans de très fortes proportions et, quant au magnétisme permanent, ce terme n’a rien d’absolu, puisque tous les aimants perdent plus ou moins leur magnétisme avec le temps et surtout à la suite de certaines causes mécaniques.
- La constante d’aimantation a ceci de particulier qu’elle varie avec la méthode dont on se sert pour la déterminer ; donc, en indiquant cette constante, il est nécessaire d’indiquer en même temps la méthode dont on s’est servi pour la déterminer.
- Nous transcrivons dans le tableau suivant, d’après M. Ewing (1), les valeurs de la constante d'aimantation k ; on jugera par là de la différence extrêmement considérable que présentent ces valeurs.
- Maximum de k
- Fil de fer très doux, recuit 280 Ewing
- Le même, maintenu en vibration pendant l’application delà
- force magnétisante tôoo »
- Fil de fer doux, recuit 245 »
- Le même, après avoir été trempé
- par traction 53 »
- Fil de fer doux modéré, recuit 200 ))
- Le même, après avoir été trempé par traction 36 ï>
- Fil d’acier recuit 3/ »
- Fil d’acier dur 25 ))
- Fil d’acier des pianos, dur comme le verre 10 ))
- Fer de Norwège recuit 439 Rowland
- Il est évident qu’un tableau de ce genre ne contribue pas à fournir des renseignements facilement utilisables dans la pratique puisque, la constante d’aimantation k varie dans des proportions trop considérables ; pourtant les valeurs de M. Ewing ont été trouvées par la même méthode, ce qui rend les valeurs comparables entr’elles.
- Le [dernier nombre a été trouvé par une méthode différente.
- Il suit de ce tableau que pour un bon fer ordinaire le maximum d’aimantation doit atteindre la valeur de k — 25o ; nous verrons plus loin, quelle serait l’intensité maxima du champ magnétique qu’on pourrait obtenir avec cette constante. Ce qui intervient dans ce calcul, cc n’est pas la constante d’aimantation, mais le produit de cette constante par l’intensité du champ magnétisant: c’est-à-dire qu’il faut connaître l’intensité du champ pour lequel ce maximum a lieu.
- Lorsqu’on emploie, pour déterminer la constante d’aimantation, du fer sous la forme d’anneaux ou de barres de très grande longueur, et c’est d’ailleurs la seule méthode rigoureuse, on constate que la saturation du-fer a lieu pour des forces magnétisantes assez faibles, n'atteignant pas ordinairement 20 unités C.G.S. Or, les champs magnétiques qu’on produit dans les solénoïdes des machines dynamo-électriques, sont infiniment supérieurs à ce nombre.
- Pour préciser, prenons l’exemple suivant : supposons qu’on ait un solénoide formé de lon-8 couches de fil, et ayant 3 fils par centimètre de gueur, c’est-à-dire du fil de plus d’un peu plus de 3 millimètres de diamètre. Supposons que ce fil soit parcouru par un courant de 3o ampères et calculons l’intensité du champ magnétique produit à l’intérieur du solénoide. Si la longueur était indéfinie, on pourrait appliquer la formule :
- (J)Munroet Jamibson, Electrical rules and tables,p.43g.
- p.399 - vue 389/624
-
-
-
- 400
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- F = 4 ic n I
- où n représente le nombre de spires par centimètre, c’est-à-dire 8 X 3 = 24 dans notre cas, et I l’intensité de courant = 3o ampères = 3 unités C.G.S. On aurait ainsi :
- F = 4 » X H X 3 unités C.G.S.
- = goo unités C.G.S.
- Le solénoide étant de longueur finie, l’intensité est un peu plus petite que cette valeur on peut calculer cette intensité. Pour nous, il suffit de savoir que dans les conditions énoncées, on arrive à des champs magnétiques dont l’intensité atteint près d’un millier d’unités C.G.S.
- On voit donc que ce champ a une intensité bien supérieure au champ nécessaire pour amener la saturation dans le cas d’un anneau ou d’une barre extrêmement longue.
- Mais on sait, d’autre part, que dans les machines dynamos, Je champ ne commence à être saturé que pour des intensités de courant considérables, produisant des champs magnétiques comparables à celles dont nous venons de parler. Cela tient à la force démagnétisante des extrémités des solénoïdes; comme cette action est d’une importance capitale, nous l’étudierons bientôt en détail.
- Ce que nous voulous faire remarquer actuellement, c’est que la constante d’aimantation ne suffit pas à elle seule à caractériser le fer; il faut en outre connaître l’intensité du champ qui amène la saturation. Par exemple, il paraît plus avantageux de prendre un fer dont la constante d’aimantation est faible, mais qui ne se sature que pour des intensités considérables, que de prendre un fer qui possède une constante d’aimantation très élevée, mais qui se sature dans un champ très faible. Il faudrait voir d’ailleurs si cette question de saturation ne se trouve pas liée à la constante d’aimantation. En un mot, au point de vue de la production du champ magnétique, ce n’est pas la constante d’aimantation k qui intervient, ni la perméabilité [i., mais l’intensité d’aimantation J = k F, ou l’induction magnétique Q = [a F. On sait qu’il excite d’ailleurs la relation [>. — 1 + 4 « k.
- On peut déterminer l’intensité d’aimantation J directement par la déviation de l’aiguille aimantée, par la méthode du magnétomètre de Gauss : il
- faut employer dans ce cas des fils de grande longueur.
- La perméabilité magnétique se détermine par des méthodes d’induction, le fer étant amené à la forme d’un anneau ou tore. On peut employer dans ce cas soit l'induction mutuelle, comme l’a fait Rowland, soit le coefficient de self-induction, comme nous le développerons à la suite.
- Une autre méthode consiste à mesurer la force que peut porter un électro-aimant : nous nous occuperons également de cette méthode.
- (.A suivre) , P. H. Ledeboer.
- RECHERCHES
- SUR L’ÉLECTROLYSE (*)
- Lois relatives
- AUX TRAVAUX ET A LA FORCE ÉLECTROMOTRICE
- Démonstrations expérimentales des lois relatives aux travaux électro-chimiques. — Parmi les physiciens qui se sont occupés de la mesure des quantités de chaleur résultant des réactions chimiques de la pile, de la distribution et des transformations de l’énergie aux différents points d’un système électrique isolé, il faut citer principalement: Joule, Edmond Becquerel et Favre.
- Nous donnerons un résumé des expériences effectuées par chacun de ces savants ; enverra que pour ce qui concerne la loi générale des travaux, on pouvait faire abstraction de toutes données électriques; de simples déterminations thermiques au moyen du calorimètre ont permis, en effet, à Favre de démontrer rigoureusement la transformation et l’équivalence des forces chimiques.
- Nous devrons faire usage, au contraire, de for* mules électriques pour exprimer certaines lois qui, comme celle de Joule, déterminent la valeur de travaux partiels et ne représentent qu’un cas particulier du problème que nous avons à traiter aujourd’hui.
- i° Expériences de Joule. — Elles se divisent en trois parties :
- a) Recherches relatives aux quantités de chaleur
- (q Voir La Lumière Électrique du 20 novembre 1886.
- p.400 - vue 390/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 40
- qui se dégagent par le passage d’un courant électrique à travers une résistance solide.
- Soit (fig. 1) un système électrique livré à lui-même, composé d’une source d’électricité P et d'un circuit extérieur formé d’une boussole des
- f1
- FIG. 1
- tangentes, de fils conducteurs, et d’un fil métallique enroulé en spirale AC pouvant être introduit dans un calorimètre et dont la résistance R était déterminée avant l'expérience.
- L’intensité I du courant était donnée par la boussole des tangentes.
- A la suite de nombreuses expériences où il fait varier la résistance du fil A C et l’intensité du courant, Joule établit la loi qui porte son nom et démontre que la quantité de chaleur W développée dans cette portion du circuit était proportionnelle à sa résistance, au carré de l’intensité du courant qui la traversait et au temps 0, d’où
- (1) w = K R I2 0
- et si l'on exprime R en ohms, I en ampères, 0 en secondes.
- (2) W — o,ooo238 R I2 0 W est exprimé en grandes calories.
- b) Joule chercha ensuite si sa loi s’appliquait aux liquides qui composaient la pile.
- J1 renferma, à cet effer, dans un calorimètre, un couple dont la résistance intérieure, rapportée à celle d’un fil métallique d’une longueur d’une section et d’une conductibilité spécifique connues, avait été mesurée rigoureusement ; il constata que la quantité de chaleur W, indiquée par le calorimètre était plus grande que la quantité W calculée d’après l’expression (2).
- La pile était fermée sur une résistance exté-
- rieure au calorimètre et comprenant un mesureur d’intensité.
- Posons
- (3) \Vi = W t- Q
- Il conclua que la quantité de chaleur Q provenait de réactions secondaires s’opérant en dehors des réactions qui engendraient le courant.
- C’était admettre implicitement que la chaleur résultant de réactions dites électrolytiques se distribuaient entre tous les points du circuit, proportionnellement à leur résistance.
- Favre donne plus tard des exemples de pile, où certaines réactions ne concourent pas à la formation du courant, et démontre, en effet, que si les quantités de chaleur provenant de ces réactions ne se distribuent.pas dans le circuit, celles qui résultent des autres réactions, au contraire, se distribuent dans tous les points du système, proportionnellement à leur résistance.
- Joule admit d’abord que la réaction non élec-irolytique dans le couple qu’il avait soumis à l’expérience n’était autre chose que la sulfatation de l’oxyde de zinc, et considéra que seule l’oxyda-dation du zinc était la source du courant.
- Il fut démontré plus tard que la sulfatation de l’oxyde de zinc devait être comprise dans les réactions électrolytiques.
- En opérant sur des éléments Daniell, montés avec beaucoup de soin et dont la résistance intérieure avait été mesurée avec une grande précision, on trouva, en effet, que le liquide de la pile pouvait être considéré comme présentant une résistance analogue à celle d’un fil métallique et suivait la loi de Joule.
- c) La troisième partie des expérieuces de Joule avait pour but de chercher si les lois qui régissent, comme on vient de le démontrer, les conducteurs solides et les liquides de la source, s’appliquaient aux liquides qui composent l’électrolyte.
- Soit (fig. 2) un système électrique isolé, formé d'une source d’électricité, composée d’un élément de pile, de deux fils conducteurs B A C D dont la résistance pourrait être considérée comme négligeable, et d’un voltamètre V renfermant l’électrolyte à étudier.
- Dans une première expérience, le voltamètre contenait du sulfate de cuivre et les électrodes AG étaient formées de lames de cuivre.
- 26
- p.401 - vue 391/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 40a
- La résistance physique de l’électrolyte ayant été déterminée, on trouva que la quantité de chaleur calculée au moyen de la formule (2) était égala à celle accusée par le calorimètre qui comprenait le voltamètre.
- Dans une seconde expérience, les électrodes en
- FIG. 2
- cuivre furent remplacées par des électrodes en platine.
- Joule trouva que la quantité de chaleur accusée par le calorimètre W( était plus faible que la quantité W calculée d’après l’expression (2), soit
- (4) W = Wi + Ws
- Cette anomalie provenait uniquement de la façon dont avait été déterminée la résistance physique de l’électrolyte.
- Si nous désignons par z la différence de potentiel aux points A C pendant l’expérience, dans le cas des électrodes en cuivre, on peut admettre pour la résistance de l’électrolyte une valeur tirée de la formule exprimant la loi de ohm pour cette portion du circuit et nous aurons, en effet, pour quantité cherchée
- (5) R = j
- L’expression (1) prend une autre forme.
- (6) W = (K0)sI
- Nous avons vu que les résultats calculés sont dans ce cas identiques à ceux qu’accuse le calorimètre.
- Dans le cas, au contraire, où les électrodes sont
- en platine, les formules (5) et (6) ne peuvent pas être appliquées ou, comme l’indique l'expérience, les quantités qu’elles déterminent présentent une valeur plus grande que celle donnée par le calorimètre. C’est à Ed. Becquerel que l’on doit l’explication du phénomène.
- 20 Recherches d’Edmond Becquerel. — Ce savant démontre, en effet, que si les expressions (5) et (6) peuvent être appliquées dans le cas où les électrodes sont en cuivre, cela tient à ce que l'électrolyte n’est le siège d’aucune force contre-électromotrice résultant de réactions chimiques.
- En effet, si d’une part il y a absorption de chaleur accompagnant la décomposition du sulfate de cuivre et le dépôt de ce métal sur la cathode, il y a d’autre part dégagement de chaleur provenant de la dissolution du cuivre à l’anode et de la formation d’une quantité de sulfate de cuivre égale à celle qui est décomposée.
- Le travail chimique absorbé par la segrégation est restitué intégralement par le travail que développe la reconstitution de la molécule électro-lysée ; dès lors, l’électrolyte n’est le siège d’aucune force contre-électromotrice, et la quantité de chaleur accusée par le calorimètre provient uniquement du passage du courant dans l’électrolyte considéré comme résistance physique ; elle est égale à celle que donnent par le calcul les formules (5) et (6).
- Pour le cas où les électrodes sont en platine, la décomposition du sulfate de cuivre n’est pas accompagnée de la reconstitution d’une molécule semblable ; il se produit dès lors une absorption, un travail chimique qui ne peut être accusé par le calorimètre.
- Mais ce travail peut être exprimé en calories ; soit W2 la valeur du travail chimique.
- L’expression (4) nous montre que cette quantité W2 est justement l’excès du nombre des calories W, calculées dans le cas des électrodes en platine par la formule (6), sur le nombre de calories W1 dégagé par l’électrolyte considéré comme résistance physique et mesuré par le calorimètre.
- Nous verrons que la force électromotrice résultant d’une réaction chimique est rigoureusement proportionnelle à la quantité de chaleur qui accompagne cette réaction.
- Nous aurons donc en conservant aux lettres leur signification première et en appelant e la
- p.402 - vue 392/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4<>3
- torce contre-électromotrice qui se rapporte à la réaction électrolytique considérée :
- (7) E = ~r~
- d’où, pour l’expression de la quantité de chaleur Wj dégagée dans le calorimètre et suivant la loi de Joule,
- Wi = K O R I2
- (8) W1=(K6)(e-e)I
- et pour le nombre de calories absorbé dans la décomposition,
- (9) W2 = K 0 e I
- La somme totale W, de l’énergie absorbe par l’électrolyte, au dépens de la source, est toujours représentée par l’expression (6), dans laquelle la valeur de la différence de potentiel s. augmente, lorsque l’électrolyte est le siège d’une force contre-électromotrice.
- En résumé, lorsqu’il se produit dans un électrolyte une décomposition, non accompagnée d’une reconstitution, les quantités de chaleur accusées par le calorimètre peuvent être calculées à priori au moyen des expressions (7) et (8) et la loi de Joule se trouve appliquée rigoureusement.
- 3œa Expériences de Favre. — Ce savant démontra expérimentalement :
- [a) Que la quantité de chaleur développée par le passage de l’électricité, sous les différents points d’un système électrique, était un emprunt fait à la chaleur totale correspondant uniquement à l’action chimique qui engendre le courant.
- Il renferma à cet effet dans un premier calorimètre cinq couples Smée, qu’il pouvait fermer en court circuit, et dans un second une bobine à résistance variable.
- La résistance des fils conducteurs réunissant la pile à la résistance comprise dans le second calorimètre, pouvait être considérée comme négligeable.
- « Pour rendre leS expériences comparables, dit Favre dans son mémoire, il fallait les rapportera une même unité d’action chimique et, pour cela,
- recueillir et mesurer l’hydrogène dégagé pendant la durée de la détermination thermique.
- C’est ce que j’ai constamment fait en observant toutes les précautions qu’exige l’évaluation exacte du volume d’un gaz. Les résultats ont tous été transformés en poids et rapportés à 1 gramme d’hydrogène dégagé, ce qui correspond à un équivalent ou 33 grammes de zinc dissous.
- Il est utile de faire remarquer combien était importante la considération des équivalents chimiques et la lumière qu’elle apportait à l’étude des phénomènes physiques. Avant Favre, les physiciens, dans leurs recherches sur les chaleurs qui accompagnent les réactions chimiques,ramenaient les résultats thermiques à l’unité de poids des corps soumis à ces réactions ; et c’est dans l’espoir, comme il le dit lui-même, de trouver les lois qui régissent le travail moléculaire des corps qui se combinent ou se désagrègent, que Favre comparait les chaleurs de combinaison ou de décomposition à des masses proportionnelles aux équivalents chimiques.
- Il donna le nom à.’’équivalents calorifiques à ces quantités de chaleur, et détermina ceux-ci pour un grand nombre de combinaisons.
- D’après ce que nous avons dit plus haut, la force éleetromotrice d’une pile est proportionnelle à la somme des équivalents calorifiques des corps entrant en réaction. Favre donnait à cette somme le nom d’énergie voltaïque.
- Les nombreuses expériences de Favre s’accordèrent avec les vues émises par Joule, puisqu’on retrouvait dans le liquide du couple et dans le circuit extérieur, pris avec des résistances très variables, la totalité de la chaleur que l’action chimique seule était capable de donner et qu’on mesurait en effet dans le premier calorimètre, lorqu’on fermait la pile sur une résistance négligeable.
- (&) Favre fit également des recherches pour démontrer que si, pour une réaction chimique donnée, la quantité de chaleur restait constante, dans certains cas, une partie seulement se distribuait entre tous les points du circuit proportionnellement aux résistances.
- Si on augmente la résistance intercalée dans le' second calorimètre, au point de rendre négligeable celle des couples, il consta.ait qu’un certain nombre de calories (4500 environ pour les couples Smée suc igSoo) restait en local et prç-
- p.403 - vue 393/624
-
-
-
- 404
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- venait de réactions non électrolytiques. Il étendit ces observations sur un grand nombre d’éléments de pile.
- La quantité de chaleur en local a été exprimée par le symbole Q dans la formule (3).
- c) Favre fît l’étude d’électrolytes de diverses compositions et démontra, par l’expérience, la justesse des observations d’Edmond Becquerel.
- Nous aurons souvent l’occasion de parler des travaux de Favre.
- Nous verrons toutefois que, tout en se servant avec avantage des données thermiques fournies par le calorimètre, il ne faut pas négliger les données électriques et qu’une étude complète de l'électrolyse ne peut être effectuée qu’en employant les deux modes d’observation.
- Adolphe Minet
- l’exposition d’appareils
- ÉLECTRO-THÉRAPEUTIQUES
- A BERLIN (•)
- La maison R. Blænsdorf Successeurs, s’occupe, en outre, de l’application de la lumière électrique à la diagnose ainsi qu’aux appareils de physiologie. Ainsi elle avait exposé d’excellents spécimens des appareils et instruments que j’ai décrits et représentés dans le n° 5, année i885, de La Lumière Electrique. Elle y avait joint un modèle d’un remarquable laryngoscope électrique construit d’après les indications qu’avait données l’année dernière, le D1' Semon.
- Ce petit appareil, qui est représenté par la figure 8, se distingue des modèles connus jusqu’ici
- d’abord, par sa grande simplicité, puis par ce fait que l’opérateur peut adapter au manche à monture électrique telle forme de laryngoscope à tige, déjà en sa possession.
- Le laryngoscope électrique est formé de deux parties abc e t efgh. Les miroirs peuvent être introduits à volonté dans le manchon à ressort h. Un conducteur double parcourt le manche de a en /; ce manche renferme deux petits tubes conducteurs isolés l’un de l’autre qui s’emboîtent l’un dans l’autre et amènent le courant jusqu’au point f où la lumière doit être produite. La même disposition existe également dans le fil conducteur. Grâce à cette combinaison, ce manche est d’une xtrême commodité. Il contient en outre un petit rhéostat à hélice destiné à empêcher la lampe i de brûler rapidement par suite de l'augmentation graduelle de l’intensité du courant.
- L’appareil tout entier n’est pas plus grand qu’un laryngoscope ordinaire.
- Si l’on presse sur le petit ressort c, il se produit aussitôt en f une lumière électrique très intense qui éclaire vivement l’image du larynx reflétée dans le miroir g et qui présente cet avantage qu’elle porte d’une façon régulière et en plein sur l’organe à examiner. La petite lampe à incandescence / est pourvue en outre d’un réflecteur sphérique noirci extérieurement, afin de ne pas éblouir l’œil de l’examinateur ; i est une lampe de rechange.
- Des laryngoscopes électriques ont encore été exposés par les maisons C. Nyrop, de Copenhague, Henri Nehmer, Mayer et Meltzer, Kaiser et Schmidt, de Berlin, et Reiniger, Gebbert et Schall, d’Erlangen.
- Grâce aux perfectionnements réalisés dans la production de la lumière électrique et, en particulier, de la lumière par incandescence, je suis parvenu à créer une combinaison de lampes électriques et d’appareils photographiques 'qui ré-
- e
- FIG. 8
- pondent d’une manière fort simple à toutes les exigences de la microphotographie.
- Un spécimen d’un appareil de ce genre était
- M Voir La Lumière électriaue du 20 novembre 1886.
- exposé par la maison R. Blænsdorf. Il est représenté par la figure 9.
- En A se trouve le microscope, au-dessus duquel est fixée la chambre obscure B pourvue de ses accessoires, et retenue solidement en place par le
- p.404 - vue 394/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- support D monté sur un pied très lourd.
- Si l’on veut regarder dans le microscope, on soulève un peu la tige du support D, qui entraîne avec elle la chambre obscure que l’on éloigne du microscope en faisant tourner de la quantité nécessaire le pied du support.
- La vis c sert à fixer la chambre obscure au tube du microscope.
- La lampe a incandescence s reliée au support C
- fig. g
- peut être à volonté élevée ou abaissée sous l’objet, de façon à l’éclairer plus ou moins.
- La plupart des exposants avaient envoyé des rhéophores de tous systèmes et de toutes dimensions. On remarquait surtout l’électrode à diffusion exposée par le professeur Adamkiewicz, de Cracovie. Au lieu de plaque, cette électrode comprend un réservoir facilement démontable, à fond de charbon poreux, que l’on remplit de chloroforme. Ainsi chargé, l’appareil s’applique sur la peau comme un calmant et doit, par l’action du chloroforme, amener l’anesthésie locale. Les expériences faites jusqu’ici ne paraissent pas avoir donné des résultats bien satisfaisants.
- Mentionnons encore l’épilateur proposé par M. G. Behrend pour arracher les cheveux ou
- 40 5
- poils par voie d’électrolyse, et exposé par Hirschmann et Blænsdorf, Successeurs ; cet appareil est relie avec une batterie appropriée à son effet.
- Je citerai enfin le remarquable appareil électrostatique de J. R. Yoss, de Berlin, pour l’application du traitement thérapeutique tel qu’il est pratiqué à Paris, a la Salpétrière, et que j’ai importé en Allemagne.
- MM. R. Blænsdorf, Successeurs, ont construit, d après mes indications, un appareil fort simple pour l’application de l’électricité statique à la thérapeutique. Cet appareil fonctionne fort bien et il est infiniment plus simple que celui qui est
- FIG IO
- en usage à la Salpêtrière. La machine se compose de deux disques de verre circulaires, sans solution de continuité ; l’un d’eux est fixe et l’autre mobile ; ce dernier peut aussi être fait en caoutchouc durci.
- Le disque B A (fig. 10), de 40 à -5o centimètres de diamètre, porte, sur sa face postérieure, deux bordures de papier au-dessous desquelles s’étendent deux bandes d étain en feuille. Celles-ci sont en contact métallique avec deux étriers m et ni fixés par du ciment sur le bord du disque et se rabattant par dessus le disque antérieur. Ces étriers se terminent par des bornes dans lesquelles sont vissées des brosses métalliques formées de fils de laiton. Ces brosses entrent en contact avec les six petites bornes lutées sur le disque mobile D. Pour le reste, 1 appareil est semblable à la plupart des autres machines électriques à influence.
- La tige C conduit à l’isolateur les courants électriques à haute tension qui se dégagent du conducteur correspondant.
- p.405 - vue 395/624
-
-
-
- 406
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- E est une petite dynamo servant de moteur et à laquelle le courant est fourni par une batterie. J est un appareil qui sert à constater le degré d’humidité de l’air contenu dans la chambre de verre. Le moteur électro magnétique placé en E reçoit le courant d’une grande batterie (fig. 11), dont chaque plaque a une surface active de 800 centimètres carrés.
- Par suite de la grande dimension des éléments et de l’abondance du liquide excitateur, cette batterie conserve pendant 8 jours entiers sa force
- FIG. II
- pour un service quotidien de 2 à 3 heures avec des plaques toujours bien amalgamées. Pour faire fonctionner un moteur donnant un kilo-grammètre et demi de travail effectif par seconde, il faut renouveler tous les 8 jours le liquide excitateur, qui âe compose de 900 grammes de bichromate de potasse pur, i5oo centimètres cubes d’acide sulfurique et 6 litres d’eau.
- Indépendamment des fabricants d’instruments électro-thérapeutiques dont j’ai parlé, je mentionnerai encore pour mémoire MM. Gauernack et Reinboth, de Dresde, H. Hess et R. Krüger, de Berlin, dont les appareils n’offraient rien de bien particulier.
- La galvanocaustique était représentée par un
- grand nombre d’appareils des maisons D" Boecker et Henry Nehmer, de Berlin, H. Radloff, de Rostock, Reiniger, Gebbert et Schall, d’Erlan-gen, R. Blænsdorf Successeurs, de Francfort-sur-Mein et Hermann Brade, de Breslau. Je n’y ai rien remarqué qui ne fût déjà connu.
- Dp Stein.
- INSTALLATION PRATIQUE
- DES ACCUMULATEURS O
- CONJONCTEURS-DISJONCTEURS AUTOMATIQUES POUR LA CHARGE DES ACCUMULATEURS
- Comme il a déjà été dit précédemment, pour la charge des accumulateurs par des machines électriques magnétos ou dynamos, il est nécessaire de placer sur le circuit un appareil spécial destiné à empêcher que les accumulateurs ne viennent se décharger dans le générateur de courant, en le mettant quelquefois hors de service.
- Le but du conjoncteur-disjoncteur est de relier automatiquement les accumulateurs à la machine électrique, lorsque celle-ci a une force électromotrice suffisante pour effectuer cette charge, et de rompre la communication dès que la force électromotrice de cette machine devient insuffisante pour effectuer la charge.
- Le disjoncteur automatique doit être employé dans tous les cas, même avec une machine très régulière, car il peut encore se produire un ralentissement complet de la machine électrique par suite de la chûte d’une courroie.
- Ils doivent surtout être employés quand les machines sont actionnées par intermittence, jpar exemple, pour l’éclairage des trains de voyageurs, dans lesquels les machines électriquessont actionnées par l’intermédiaire de l’essieu d’un fourgon. Quand le train ralentit sa marche, la communication entre la machine et les accumulateurs se trouve coupée automatiquement. Aussitôt qu’il a repris sa vitesse normale, la communication est rétablie.
- (') Voir La Lumière Electrique des 2 9, 16, 23 , 3o octobre, 6 et i3 novembre 1886
- p.406 - vue 396/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 407
- Conjoncteur-Disjoncteur Berjo\
- Le circuit qui renferme la batterie d’accumulateurs est fermé par un fil dont les deux extrémités plongent dans deux godets de mercure g et g (figure 1); ce fil s’enroule autour d’une tige de fer
- w/m/mm/mmmm
- ,—lil»l»ti|*l»l«lM,l'l*l*l*—^ =-Batterie d'accumulateurs
- doux A articulée sur une des pièces polaires B de la machine. L’extrémité N de la tige est placée au-dessus d’un prolongement « de la pièce polaire et le levier A vient s’appuyer à l’état de repos sur un butoir b.
- Quand la machine entre en marche, le circuit des accumulateurs est d’abord ouvert, les tiges g et g ne plongent pas dans le mercure, et le courant de la machine parcourt uniquement la dérivation des inducteurs. Il en résulte que les pièces N et n deviennent des pôles magnétiques de même nature et que le pôle N est repoussé ; aussitôt les extrémités du fil A plongent dans le mercure et ferment le circuit de la pile secondaire; le courant qui parcourt le fil augmente d’ailleurs cet etfet en renforçant l’intensité de N.
- âi la machine se ralentit, le courant s’affaiblit et les pôles N et n deviennent moins forts, N s’abaisse, les extrémités du fil sortent des godets et le circuit des accumulateurs est ouvert jusqu’à ce que la vitesse normale soit rétablie.
- Commutateurs spéciaux Commutateur de M. A. Varlet
- Après avoir fait un assez grand nombre d’installations avec accumulateurs, M. Varlet, de la société d’Edison, a créé un type de commutateur qui permet de réaliser toutes les combinaisons
- pratiques des accumulaleurs avec la machine et avec les circuits d’éclairage.
- Ce commutateur représenté figure 2, se compose de six touches, dont une touche morte qui est celle désignée par la lettre A. Entre les deux touches E et F est placée une cheville Y semblable à celles des boites de résistances.
- Une manivelle dont l’axe est encore muni d’un interrupteur à cheville X se meut sur les cinq touches A, B, C, D, E et distribue le courant de la machine aux accumulateur ou le courant des accumulateurs aux circuits d’éclairage.
- Montage du commutateur A. Varlet (fig. 2)
- Le centre de la manivelle est réuni aux circuits d’éclairage.
- Les bornes F et o sont reliées à la borne positive de la machine, celles E D C B sont reliées aux bornes négatives des accumulateurs 1, <>., 3 et 4 en commençant par l’extrémité négative de la batterie.
- La borne positive de la batterie est reliée à la borne négative de la machine.
- Manœuvre du commutateur. — Charge
- i° Pour charger un nombre d'accumulateurs inférieur au nombre total, mettre la broche X, retire celle Y et mettre la manette sur une des touches B C D, suivant que l’on veut charger 1, sou 3 accumulateurs de moins que la batterie entière.
- 20 Pour charger la batterie entière d’accumulateurs, mettre la broche Y, retirer celle X et mettre la manette sur la touche morte.
- Décharge
- La communication entre la machine et les accumulateurs est supposée interrompue.
- 3° Pour décharger un nombre d’accumulateurs inférieur au nombre total, mettre la broche X, retirer celle Y et mettre la manette sur une des touches B C D, suivant que l’on veut décharger 1, 2 ou 3 accumulateurs de moins que la batterie entière.
- 40 Pour décharger la batterie entière d’accu-
- p.407 - vue 397/624
-
-
-
- 408
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mulateurs, mettre les broches X et Y et la manette sur la touche morte ou mettre la broche Y, retirer
- celle X et mettre la manette sur la touche E ; cette dernière manœuvre est la plus prudente, cardans
- FIG. 2
- SCHEMA
- DISS CONNEXIONS DANS
- UNE INSTALLATION AVEC
- ACCUMULATEURS POUR COMMUTATEUR A. VARLET
- —Marche du courant pendant ta charge des accumulateurs
- —Marche du courant pendant la décharge des accumulateurs.
- B Bouton de contact pour faire faire communiquer le voltmètre au circuit de charge.
- lî' Bouton de contact pour faire communiquer le volmètre au cir* cuit de décharge.
- Dynamo
- î’autre, si l’on n’avait pas, par oubli, mis la machine hors de circuit, elle pourrait être détériorée
- ’ Batterie d‘accumulateurs.
- \
- par la décharge des accumulateurs, dans le cas où l’on ne posséderait pas de disjoncteur automatique.
- p.408 - vue 398/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 409
- Charge et décharge simultanées
- 5° Pour charger la batterie entière d’accumulateurs en même temps que l’on fait marcher les lampes, mettre la broche Y, retirer celle X et mettre la manette sur une des touches B G D, suivant que l’on veut décharger 1, 2 ou 3 accumulateurs de moins que la batterie entière.
- Commutateur Woodhouse et Rawson
- Tous les commutateurs employés pour ajouter des accumulateurs dans le circuit d’éclairage présentent l’inconvénient de mettre en court circuit l’accumulateur correspondant à deux contacts successifs.
- Cette mise en court circuit produit une perte d’énergie, occasionnée par des étincelles ; on peut
- FIG. 3
- y remédier, mais au moyen d’un commutateur beaucoup plus compliqué.
- La maison Woodhouse et Rawson a construit un commutateur évitant cette mise en court circuit (fig. 3); il est composé de deux bras mobiles pouvant venir en contact avec les divers blocs qui sont en communication avec les éléments ; les deux bras mobiles sont réunis l’un à l’autre au moyen de bobines de résistance et sont placés de telle sorte que l’un d’eux a complètement abandonné l’une des plaques de contact avant d’eir toucher une autre ; lorsqu’un bras touche une plaque, le ou les éléments compris entre deux contacts successifs sont fermés sur la bobine de résistance intermédiaire, jusqu’à ce que le mouvement soit complet et qu’ils soient mis directement dans le circuit principal. Ce commutateur ne permet pas, comme celui de M. Varlet, de
- réaliser toutes les combinaisons nécessaires dans une installation de lumière électrique avec machine et accumulateurs.
- J.-P. Anney
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la variation du champ magnétique produit par un électro-aimant, par M. Leduc (')
- Dans sa note du 26 octobre dernier, M. Marcel Deprez confirme une partie des conclusions que j’ai communiquées à la Société de physique, le 19 février >886. Toutefois les résultats que nous avons obtenus présentent des différences numériques notables, qui peuvent tenir aux conditions différentes dans lesquelles les expériences ont été faites.
- Jai eu l’honneur de soumettre à l’Académie la méthode que j’ai employée (voir Comptes rendus, séance du 28 juillet 1884).
- J’ai étudié tout particulièrement un électroaimant de Faraday dont les noyaux ont un diamètre extérieur de 0,16 m. un diamètre intérieur de 0,04 m. et une largeur de 0,28 m. Les noyaux sont recouverts de vingt-sept tours par centimètre de longueur d’un fil de cuivre de o,oo3 m. de diamètre (à nu). J’ai adapté à cet appareil des pièces polaires de masse et de forme variées. Les nombres ci-dessous ont été obtenus avec des pièces de 0,07 m. de diamètre et o,023m. d’épaisseur.
- J’ai constaté que la cavité cylindrique des noyaux (qui permet de faire les expériences sur la polarisation de la lumière) n’a pas d’influence sur le champ produit entre les pièces polaires ; on n’altère aucunement la valeur de ce champ en remplissant de fer cette cavité.
- Dans le tableau ci-dessous, qui est à double entrée, la colonne verticale de gauche indique la distance des pièces polaires, et la rangée horizontale supérieure le courant qui passe dans les hélices magnétisantes. Les nombres situés dans
- (i) Note présentée par M. Lippinar.n à l’Académie des sciences le i5 novembre 1886.
- p.409 - vue 399/624
-
-
-
- 410
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le corps du Tableau mesurent, en unités C.G.S., l’intensité magnétique observée au milieu du champ.
- C.
- D. 2 nmp. -4 nmp. 8 ni»]). 1(5 amp. 32 amp.
- 0,0025... 9060 13400 16930 19400 21100
- o,oo5.... 5400 9200 12960 i6i3o 18800
- 0,01......... 2780 5460 8440 12200 i583o
- 0,02......... 1430 2820 4800 7320 10930
- 0,04......... 750 i5oo 2750 4200 65oo
- 0,08......... 36o 720 1370 2140 3400
- Tant que la distance des armatures ne dépasse pas 0,02, on peut considérer comme absolument uniforme la portion du champ comprise dans l’intérieur de deux troncs de cône ayant pour grandes bases les pièces polaires et pour petite base commune un cercle de o,o3 m. ou même 0,04 m. de diamètre placé au milieu du champ, perpendiculairement à l’axe de l’appareil. Il n’en est plus de même lorsqu’on augmente la distance des armatures, de sorte qu’il y aurait lieu, pour faire des comparaisons utiles, de majorer de 1 à 2 pour 100 les nombres de la cinquième rangée et de 8 à 12 pour 100 ceux de la dernière.
- Quoi qu’il en soit, il est bien vrai que, si l’on considère un champ très intense, ce champ décroît beaucoup moins vite que ne croit l'écart des pièces polaires.
- On voit en effet, [qu’un champ de 21100 n’a pas été réduit de moitié lorsqu’on a multiplié par 8 la distance des armatures ; mais on voit aussi que, si le champ ne dépasse pas 6000 G. G. S. par exemple, on ne commet pas une erreur énorme en admettant qu’il diminue en raison inverse de la distance des surfaces magnétiques. Ainsi un champ de 5400 se réduit à 1430, lorsque l’on quadruple cette distance, tandis qu’il aurait dû descendre à i35o, d’après la loi grossière ci-dessus.
- Il est clair que les résultats obtenus peuvent varier énormément suivant la nature du champ magnétique. Il n’est pourtant pas sans intérêt de remarquer dans le Tableau ci-dessus que, pour produire un champ de valeur invariable en modifiant la distance des pièces polaires, il faut faire augmenter l’intensité du courant plus vite que cette distance. Il en résulte que, si l’on se donne à l’avance l’intensité du champ que l’on veut produire, il y a avantage d’une manière générale à
- rapprocher les armatures. Il est clair que, en ce qui concerne les machines dynamo-électriques, il y a lieu de tenir compte de l’espace perdu pour l’isolement de l’induit.
- Si l’on ne fait passer que dans l’une des hélices de l’électro-aimant un certain courant, le champ produit a la même valeur que si l’on faisait passer à la fois dans les deux hélices un courant deux fois moindre. Les observations faites plus haut s’appliquent donc à ce cas.
- J’ai observé aussi qu’il est avantageux de réduire l’épaisseur des pièces polaires, et que plus celles-ci sont épaisses, moindre est la variation du champ pour un même changement dans l’intensité du courant ou dans la distance des surfaces magnétiques.
- Sur le pouvoir inducteur spécifique et la conductibilité des diélectriques. Relation entre la conductibilité et le pouvoir absorbant, par M. J. Curie (*).
- I. La méthode dont nous nous servons pour déterminer le pouvoir inducteur spécifique et la conductibilité des diélectriques est une méthode de réduction à zéro, basée sur l’emploi d’une lame de quartz piézo-électrique comme instrument de mesure.
- Les propriétés de cet instrument sont les suivantes : les quantités d’électricité dégagées sont rigoureusement proportionnelles à la traction ; elles sont indépendantes de la température entre 10 degrés et 35 degrés.
- Le corps dont on veut étudier les propriétés électriques est pris à l’état de lame mince. On réalise un véritable condensateur avec anneau de garde, en argentant ses deux faces et en découpant une portion centrale sur la surface argentée de l’une d’elles à l’aide d’un simple trait fait avec la pointe d’une aiguille.
- La première face, celle dont l’argenture est continue, est destinée à recevoir la tension d’une pile de quelques éléments Daniell ; l’anneau de garde de la deuxième face communique constamment avec la terre ; il sert à la fois à réaliser un champ uniforme et à écarter toute crainte de conductibilité superficielle. La portion centrale de la
- (') Note présentée par M. Lippmann [à l’Académie des Sciences, le i5 novembre 1886.
- p.410 - vue 400/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 411
- deuxième face sert aux mesures. La méthode consiste à maintenir constamment cette portion centrale au potentiel zéro à l'aide de l’électricité fournie par le quartz piézoélectrique ; un électromètre Thomson, fonctionnant comme électros-cope, sert à constater si cette condition est bien remplie.
- Pour mesurer le pouvoir inducteur de la substance, on place ou l’on retire brusquement des poids connus sur le plateau de quartz piézoélectrique en même temps que l’on charge ou que l’on décharge électriquement la première face du condensateur : il faut chercher le poids nécessaire pour que l’image de l’électromètre reste au zéro. La charge matérielle du quartz mesure précisément la charge condensée dans la portion centrale de la lame.
- Pour mesurer la conductibilité, on compense exactement l’électricité provenant d’un courant qui traverse la lame par l’électricité qui se dégage du quartz piézo-électrique lorsqu’on le soumet à une charge progressivement croissante, que l’on obtient en faisant couler du mercure d’une manière continue dans un cristallisoir posé sur le plateau de l’appareil. La vitesse d’écoulement du mercure compense et mesure la vitesse d’écoulement d’électricité dans la lame.
- Il n’est pas nécessaire de connaître le potentiel absolu de la pile et la constante du quartz : le rapport de ces deux quantités intervient seul dans la valeur du pouvoir inducteur et de la conductibilité. On détermine ce rapporta l’aide d’une mesure préliminaire faite avec un condensateur absolu à lame d’air ; on cherche pour cela quelle traction il faut exercer sur le quartz pour l’électricité condensée dans le condensateur, lorsqu’il est chargé au potentiel de la pile.
- Pour mesurer la conductibilité, on'peut encore, au lieu de l’écoulement de mercure, employer un poids que l’on soutient à la main et qu’on laisse peser peu à peu sur le plateau de traction du quartz; pendant cette opération, on regarde constamment l’image de l’électromètre et l’on arrive, avec un peu d’habitude, à la maintenir constamment fixe ; on note le temps nécessaire à l’électricité qui traverse la lame pour compenser le poids.
- Cette manière d’opérer est seule praticable lorsque l’intensité du courant varie rapidement dans la lame. Nous avons pu, en l’employant, construire la courbe complète des intensités én
- fonction du temps pour un assez grand nombre de substances.
- Les conductibilités spécifiques que nous avons mesurées par ce procédé sont comprises entre 0,000001 et 100 unités C.G.S. électrostatiques, c’est-à-dire que 'ces corps ont une résistance de io18 à iolu ohms par centimètre cube.
- En employant les corps sous forme de prismes allongés et de faible section, l’on peut étendre les mesures à des conductibilités beaucoup plus grandes,
- II. Lorsqu’on établit une différence de potentiel entre les deux faces d’une lame diélectrique, il se produit d’abord, en un temps inappréciable, une charge brusque ; la lame devient ensuite le siège d’un courant électrique, ce courant diminue d’intensité avec le temps et finit par prendre une valeur constante ou par s’éteindre complètement.
- Un premier fait particulièrement frappant, c’est la grande constance de la charge brusque primordiale, à laquelle correspond le pouvoir inducteur spécifique instantané et l’extrême variabilité de la conductibilité. Tous les échantillons d’une même substance (taillés dans la même direction pour les corps cristallisés) donnent la même valeur pour le pouvoir inducteur instantané. Il est au contraire impossible de trouver deux échantillons identiques au point de vue delà conductibilité; il n’est même pas rare de rencontrer deux lames également pures d’une même substance donnant des résultats qui sont entre eux dans le rapport de 1 à 5.
- Une variation de température altère à peine la valeur du pouvoir inducteur. Elle fait varier au contraire dans des proportions énormes la conductibilité, et celle-ci, lorsque le corps est revenu à sa température primitive, n’est plus identique à ce qu’elle était auparavant. Malgré ces causes d’incertitude, la conductibilité moyenne doit être considérée comme une donnée assez précise pour un diélectrique, parce que, à une même température, deux corps différents peuvent présenter entre eux des différences de conductibilité plus grandes encore et souvent énormes : c’est ainsi que le' sel gemme peut être considéré comme dix mille fois moins conducteur que le verre.
- Un diélectrique parfait serait un diélectrique qui ne donnerait pas de courant après la charge instantanée. Tous les corps semblent tendre vers l’état de diélectrique parfait lorsque la température s’abaisse. M. Boltzmann a montré que le
- p.411 - vue 401/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- soufre cristallisé était un diélectrique très parfait. Il résulte de nos recherches que le sel gemme et le spath fluor sont dans le même cas à la température ambiante. Viennent ensuite le quarts (lame parallèle à l’axe optique), la topaze (lame de clivage), le mica et Vébonite qui sont encore d’assez bons diélectriques. Nous énoncerons les autres corps que nous avons étudiés dans l’ordre de leur conductibilité croissante examinée à une même température :
- Spath d’Islande (lame perpendiculaire à l’axe optique), spath (lame parallèle à l’axe optique), quarts (lame perpendiculaire à l’axe optique), sulfate de baryte (clivage m), cristal, tourmaline rose (perpendiculaire), tourmaline verte, alun, verre.
- Il est intéressant de rapprocher cette liste de celle donnée par Melloni pour les pouvoirs absorbants: sel gemme, soufre, spath jluor, spath d’Islande, quarts, verre, topaze blanche, sulfate de baryte, tourmaline (vert foncé), alun.
- D’une manière générale, la relation signalée par Maxwell entre la conductibilité et le pouvoir absorbant semble se vérifier. Ce qui est surtout probant, c’est que les trois diélectriques les plus parfaits, le sel gemme, le soufre et le spath fluor sont précisément les trois corps les plus diather-manes. Signalons encore l’ébonite, qui est un corps très peu conducteur et qui, suivant des expériences de Graham Bell et de M. Abney, laisse passer la chaleur obscure. Nous nous garderons toutefois d’être absolument affirmatif sur la réalité de la relation signalée par Maxwell, et nous remarquerons que, dans l’état actuel de nos connaissances, il est impossible d’arriver à des vérifications précises, puisque, d’une part, l’intensité du courant qui traverse une lame est une fonction du temps, et que, d’autre part, le pouvoir absorbant dépend de la longueur d’onde de la radiation. Les chiffres donnés par Melloni correspondent à tout un groupe mal défini de radiations.
- De la courbe d’aimantation de divers échantillons de fer et d’acier, et méthode de détermination de la dûreté de l’acier, par C. Zic-kler f1)-
- Depuis les travaux du Dr Frœlich, les propriétés de la courbe d’aimantation sont assez
- bien connues, au point de vue technique, pour un circuit magnétique donné; mais il est encore deux relations moins bien connues, d’un caractère plus complexe et qui, pourtant, jouent le rôle prépondérant dans les machines dynamos : la relation entre la variation de forme du circuit magnétique et le champ produit, et enfin l’influence de la nature du métal employé.
- La première question paraît bien près d’être résolue par les derniers travaux du Dr Hopkinson et de M. Kapp. Relativement au second point, la détermination a priori du champ magnétique, ou le calcul de la dynamo, présentera toujours une certaine indétermination, à cause des différences très grandes que produisent dans les dérivés du fer une quantité très petite de matière étrangère, carbone, manganèse, etc.
- Des données exactes sur certains échantillons n’en sont pas moins précieuses ; elles permettent de prévoir, au moins qualitativement, l’influence de la nature du métal employé. Aussi croyons-nous devoir résumer ici le travail précité de M. Zickler, qui a développé la méthode de M. de Waltenhoffen sur la détermination de la dûreté d’un carbure de fer au moyen de ses propriétés magnétiques.
- Les mesures du moment magnétique, temporaire ou permanent, ont été faites d’après la méthode bien connue de M. de Waltenhoffen, avec bobine auxiliaire, pour annuler l’action du courant sur le magnétornètre; le solénoide produisant l’aimantation avait une longueur de 91 millimètres, avec des diamètres extérieur et intérieur de 73 et 3o millimètres, et il était formé de 144 tours de fil de 3 millimètres.
- Le courant variait d’une manière progressive, de 0,46 à 17 ampères, et l’auteur mesurait, à la fin de l’expérience, le moment provenant de l’aimantation permanente.
- Les 18 échantillons de fers étudiés, d’une longueur de io3 millimètres et d’un diamètre variable, consistaient en un échantillon de fer doux, un de fonte, et divers types d’acier provenant soit de la maison Bohler et Cic, de Vienne, soit des forges d’Allevard : ceux-ci ont été étudiés soit à l’état naturel, soit après avoir été trempés à la dûreté du verre. Les échantillons portant dans les tableaux ci-joints les n05 4 à 10, contiennent une certaine proportion de manganèse, tandis que le n° 11 contient 2 0/0 de tungstène ; c’est le
- (i) Centralblatt fùr Elektrotechnik, i88(j, n" 25. p. 522
- p.412 - vue 402/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 413
- type auquel M. de Waltenhoffen attribue la dû-reté relative la plus grande : 100.
- A. Barreaux de poids égaux
- i° Dûreté. — Un certain nombre des échantillons, d’un poids très voisin de 20 grammes, ont été d'abord étudiés ensemble, en ramenant leurs moments magnétiques au poids de 20 grammes. Comme nous le verrons, l’échantillon de fer doux n’a pas une section circulaire comme les autres, mais, d’après une loi de M. de Waltenhoffen, le moment magnétique pour le fer doux ne dépend que de la longueur et du poids; on peut donc le comparer encore dans ce cas.
- Les courbes d’aimantation (voir fig. 1) sont composées de trois parties : une partie convexe vers l’axe des ampères-tours, une partie rectiligne et une partie concave.
- La partie rectiligne peut s’exprimer par la rela tion :
- (1) y — ax — b
- où y est le moment temporaire, x le nombre d’ampères-tours, et a et b deux constantes.
- Or, le segment £, coupé par cette droite sur l’axe des ordonnées, est d’autant plus grand que l’échantillon est plus dûr, et l’inclinaison de la droite d’autant plus forte que l’échantillon se rapproche, au contraire, du fer doux; et l’auteur
- caractérise la dûreté de l’échantillon par le rap-port , ouïe segment coupé sur V axe des abscisses. Comme on peut le voir par les tableaux I et II,
- FIG. I
- le rapport du moment magnétique permanent â ce rapport est à peu près constant, c’est-à-dire que le moment magnétique permanent est à peu près proportionnel au degré de dûreté.
- TABLEAU I
- Barrreaux à l'êtat naturel
- Echantillons I)iamêtre en Poids Pour en — 20 grammes Moment permanent M
- N» millimètres grammes j b b : U M b : ,i
- 1 Fer doux 5 66 20 081 2 575 43 2 16 78 — —
- 2 Fonte . 5 89 19 97» 1 700 70 0 43 8o — —
- 3,. Acier de Boîtier : Acier pour aimant .... 5 52 19 420 2 000 174 0 87 00 338 3 885
- 4„ Acier doux P) (Wcich) 5 67 20 299 4 090 202 0 96 65 873 3 809
- 5» Extra Hart . . 5 5o i3 926 1 946 193 6 99 48 378 3 Soo
- 6„ Extra-Mittel-Hart . . 5 67 20 î5o 1 907 205 8 107 92 403 3 734
- 7,i Mittcl-Hart , . . 5 67 20 046 1 3oo 211 1 ni 11 426 3 834
- ». Zæh 5 52 19 367 2 027 235 8 116 33 4^7 3 757
- 9* Extra-Zæh-Harth 5 70 20 082 ï 9^4 240 5 125 00 4O9 3 762
- Hart1 5 63 *9 9«7 2 049 267 9 i3o 74 489 3 743
- Special-Sehr-Hart 5 72 20 885 1 940 290 1 149 54 5/7 3 858
- (*) Nous laissons à ces échantillons les dénominations allemandes, de la maison Bohlcr, ccs termes n’ayant
- pour ainsi dire pas de correspondants français.
- p.413 - vue 403/624
-
-
-
- 414
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- TABLEAU II
- Aciers trempés à ta dûreté du verre
- 7a Mittel-Hart 5 70 19 967
- 8a Zæh 5 57 19 3l2
- 5a Extra-Hart 5 5l 18 907
- 9a Extra-Zæh-Hart 5 73 20 016
- 4 a Weich . 5 74 20 277
- 6a Extra-Mittcl-Hart 5 70 20 122
- IOA Hart - 5 6g 19 957
- •'a Special-Sehr-Hart . 5 75 20 872
- 213 i65 i36 704 5 176
- 36t 189 i38 710 5 027
- 74 162 i38 705 5 108
- 007 i5o '49 729 4 892
- 56g 240 i53 740 4 836
- °97 181 i65 772 4 678
- 124 '97 175 33 780 4 452
- 292 310 240 1072 4 446
- Les indices n et h indiquent que les mêmes échantillons sont, ou à l’état naturel, [ou trempés.
- En prenant comme acier le plus dûr le n° 11,, qui contient du tungstène, et en prenant, avec M. de Waltenhoffen, pour sa dureté la valeur ioo, on obtient pour les autres échantillons les valeurs relatives :
- Nos Duretés Nos Duretés
- "a loo 9 52
- °A 73 8„ 49
- 6a 69 7* 46
- 4a 64 6,1 45
- "a 62,3 3„ 42
- 9a 62,1 4„ 40
- 8a 58 3„ 36
- 5 a 58 2„ 18
- 7a 57 1 7
- I°A 55
- Les échantillons d’Allevard, dont l’un était traité d’après le procédé Clémandot, ont donné :
- M
- d nm Poids a b b:a M b-, a
- i2r Acier pour aimant, comprimé..... 9 88 62 0.34 3 o5o i83 60 442 7 364
- 13^ — non comprimé. 9 92 62 o3g 3 102 152 49 36a 77 37
- Le durcissement au moyen de la compression augmente donc la dureté dans le rapport de 1,112 à 1.
- 20 Influence de la proportion de carbone. — En considérant les courbes de la fig. 1, particulièrement la partie concave, on voit, que celles correspondant aux divers aciers non trempés sont comprises entre celle du fer doux et celle de la fonte ; on peut donc donner la règle suivante :
- Pour différents barreaux de fer et d’acier (non trempés) de même longueur et de même poids, la courbe d’aimantation se rapproche d’autant plus de l’axe des abscisses, que la proportion de carbone est plus élevée ; c’est ce que montre aussi le tableau suivant :
- Moment temporuirc
- Nus Kchantillons Carbone pour 2000 amp.
- 5„ Extra-Hart 1 20 — 1 37 2240
- Hart 1 07 — 1 20 2355
- 6„ Extra-Mittel-Hart... 0 95 — 1 IO 2370
- 7s Mittel-Hart 0 no 1 O 96 2450
- "» Special-Sehr-Hart . 0 00 0 2462
- 8„ Zæh 0 64 — 0 72 2500
- 4» Weich 0 57 — 0 65 W U! 00 LP
- Comme l’on sait, le moment magnétique temporaire s’approche d’une certaine limite; la question de savoir si ce moment maximum est le même pour des barreaux de même poids, mais de compositions différentes, n’est pas résolue ; s’il en est ainsi, on peut dire que la force magnétisante qui produit ce moment maximum est d’autant plus élevée que la teneur en carbone est plus grande ; si, au contraire, ce moment est différent pour chaque fer, alors ces moments maxima sont d’autant plus faibles que la proportion de carbone est plus grande.
- B. Barreaux de poids dieeérents, a sections
- CIRCULAIRES
- Le tableau suivant est relatif à trois couples de barreaux de même longueur, ayant deux à deux la même composition, mais de longueurs différentes.
- p.414 - vue 404/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 415
- TABLEAU U!
- N" Échantillons D. m. m.
- 5„ Extra-Hart............................! 5 5o
- i4„ Extra-Hart............................. 10 2
- n„ Special-Sehr-Hart....................... 5 72
- i5„ Special-Sehr-Hart...................... 10 g
- 16., Extra-Zah-Hart (laminé)................. 7 8
- 17., Extra-Zah-Hart (laminé)............. 1098
- Comme on le voit, les valeurs de b, ou les segments coupés sur l’axe des ordonnées, sont constants pour le même échantillon (voir fig. 2); mais
- Poids a b b : a M,
- 20 1 946 193 6 99 48 378
- 53 842 2 514 193 6 77 5i6
- 20 1940 290 1 149 54 577
- 75 38 2 844 290 1 102 965
- 38 434 2 65o if)i 72 07 402
- 62 801 3 127 191 6l 08 35o
- seulement; si elles sont justes pour les divers aciers, on devra avoir les rapports :
- a : a' = \'y : y' ou a4. a = \id : d'
- On a, en réalité,
- i° Pour les barreax 5„ et 1 :
- —, — 0,774 y’V : Y = 0,780 \'d : d' = 0,734
- 2° Pour les barreaux 1 i;i et i5„ :
- — = 0,682 Vï; y' —0,716 \ld : d' = 0,724
- 3° Pour les barreaux i6„ et :
- FIG. 2
- J = 0,848
- V Y : Y = 0,884 \Jd : d' = 0,843
- le traitement mécanique qu’ils ont subi suffit pour le faire varier; ainsi, le n° g^, qui a la même composition que les nos i6n et i~,t, mais qui a été forgé, tandis que ceux-ci sont laminés, donne une valeur de b différente. L’inclinaison de la partie rectiligne est d’autant plus lorte que le poids est plus grand.
- Les formules de Waltenhoffen (applicables jusqu’à demi-saturation) permettent de donner les rapports des tangentes d’inclinaison des parties rectilignes. Ces formules sont :
- ^ P 1
- » = 45- Y y =45 ^ d i æ
- où y est le poids du barreau et d son diamètre^ et a, p, A, B des constantes pour des barreaux de même longueur ; elles ont été établies pour le fer
- Comme les poids de ces barreaux varient dans le rapport de 1 à 4, la loi peut être étendue aux aciers, au moins approximativement, entre des limites assez étendues.
- Il résulte de ces deux lois, de l’invariabilité de b et du rapport de a à y ou d, les rapports :
- b b ____
- â : 7' ~ vr' = r = >/*
- Les segments coupés sur l’axe des x sont inversement proportionnels aux racines des diamètres; il suffit donc, pour comparer la dûreté de divers échantillons de poids différents, de réduire ces abscisses dans ce rapport.
- Connaissant donc la courbe dai’mantation d’un barreau d’acier d’un certain poids, on pourra construire la courbe relative à un autre barreau d’un poids différent, ou tout au moins sa partie rectiligne, au moyen de la relation :
- p.415 - vue 405/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 416
- r' =y — x{a — a')
- à étant calculé d’après le rapport donné ci-dessus.
- La même construction s’applique encore à la partie convexe, au moins approximativement. Il faut bien remarquer que tout ce qui précède s’applique à des barreaux de même longueur.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d'un aimant, par M. A. Righi (1).
- IV. — Théorie des réflexions multiples
- SUR DEUX POLES OPPOSÉS ET PARRALELES
- 1 1. Formules relatives aux réflexions multiples. — Pour compléter notre théorie, il faut établir des formules relatives à un rayon polarisé qui se réfléchisse successivement sur deux miroirs d’acier parallèles, placés sur les deux pôles opposés de l’électro-aimant, ce qui a lieu dans la disposition expérimentale décrite dans le N° 14 du premier Mémoire.
- Comme toujours, les composantes de la vibration incidente et de celle réfléchie, après chaque réflexion, seront prises suivant deux axes tracés sur un plan normal au rayon, et dirigés de telle sorte, qu’en recevant dans l’œil le rayon, l’axe des x soit dans le plan d'incidence et dirigé vers la
- pour le cas de deux réflexions. Dans cette figure les flèches indiquent la direction du courant aimantant; AB est le rayon incident, BC le rayon après une première réflexion sur le miroir S4, C D le rayon après une deuxième réflexion sur Sa.
- Les composantes de la vibration sur le rayon UC sont données, ou par les formules (7), ou par (g) ou par (1 1), suivant que la vibration incidente sin 0 est dirigée ou suivant O0x0, ou suivant n() r„, ou suivant une direction qui fait avec O0a*0 l'angle or. Il s'agit de trouver les composantes suivant 0,x.„ O.,y., de la vibration qui se propage sur CD, et à cet effet il est nécessaire de généraliser d’abord les formules (7) et (9).
- Les formules (7) sont relatives à une vibration
- incidente „v„
- sin
- 2 -Tzt
- ~T
- sin 0. Si la vibration
- incidente est x0 = A sin (0 — a), en opérant comme pour trouver les formules (7% on obtient pour les composantes X, Y de la vibration réfléchie les expressions suivantes :
- (G5) X (1 + pi) = Ak sin (0—a — 9) + A/tp2sin (0 —a) Y(i -f-p2) = A kp cos (ti— a — 9)— Ahpcos (b — a)
- et si la vibration incidente est x0 = A cos (0 — a), comme il suffit de changer a en y — — dans les formules du cas précédent, on trouve
- (G6) X(i 4-p2)= Afc cos(0— a — 9) 4- Ahp2 cos (0 — a) Y(i 4- ï>2) = — A fcpsin(0 — a — 9) + A Zip sin (0— a)
- D’une manière analogue, pour une vibration incidente
- i/o = B sin (0 — P)
- les composantes X, Y de la vibration réfléchie sont
- (67) X (1 4- p3)= — B hp cos(0 — fi) 4- Bkpcos(0— p— 9) Y (1 4-p~)= — B/isin (û — p)—B kp3 sin (0 — p— 9)
- et si la vibration incidente estj^0= B cos (0 — fs), on trouve
- droite, et l'axe des y soit dirigé de bas en haut, précisément comme on le voit dans la fig. 10
- C) Voir La Lumière Electrique des 2, g, 16, 2.5, 3o octobre, 6 et i3 novembre 1886.
- (68) X ( i 4~p2) = Bhp sin (0— p) — B kpsin (0 — p — 9)
- Y(i -|-p2) = — B/icos (0 — p)— B kp- cos (0 — p — 9)
- Cela posé, supposons que la vibration incidente
- p.416 - vue 406/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4*7
- qui se propage suivant A B soit exprimée par x0 = sin 0. Les composantes X4, Y, de la vibration qui se propage suivant B C seront données p.-.r (7) ; on aura donc
- x,
- Y,
- 1 +
- kp
- 1 + ;;»
- sin (0 — 9) +
- flP2 1 -f p
- l'P
- 1 -f p-
- sin 0
- cos 0
- Opérant d’une manière tout à fait semblable pour le cas d’une vibration incidente perpendiculaire au plan d’incidence, et représentée par y0 = sin 0, on trouve pour les composantes de la vibration après m réflexions
- (70) X = cos 0 -1—kr P -, cos (0 — m 9)
- 1 + pi 1 + p1 v
- Y- = [,sin 0 + T+yi sin (0 - m 9) ] (- 1 ) "
- Ces deux composantes pourront être considérées comme quatre vibrations incidentes qui tombent sur le miroir S2, d’eux d’entre elles dirigées suivant O, x, et représentées par les deux termes de la valeur de X4 et les deux autres dirigées suivant O, y{ et représentées par les deux termes de Y,. A ces quatre vibrations on pourra appliquer les formules qu’on vient d’établir, après avoir changé les signes de p, parce que le pôle S, est de nom contraire au pôle S4.
- On obtiendra ainsi, après réductions, les formules suivantes :
- x2 = Y* =
- k3 • ,« s , h2P2
- ------: sin (0 — 29)-]-----—; sin 1
- 1 + v'1 '
- kijî « +P'
- 5 cos (0 — 29-
- 1 + pi h3 P
- cos 0
- D’une manière analogue, si le rayon C D rencontre de nouveau le miroir S, et y subit une troisième réflexion, on trouve, pour les composantes de la vibration réfléchie, les expressions suivantes
- X
- Y
- —,—z sin (0-J + P‘
- /i3 «2
- 3 9) H----fl—, sin 0
- T 1 +Pl
- k3 p „ . Il3 p-
- ------- 7 cos (0 — j 9)---------- cos 0
- 1 + p3 1 + P1
- et ainsi de suite.
- La loi de formation successive des expressions de X4, X2, X3,..., et de Y,, Y*, Y3,..., apparaît d’une manière évidente, et l’on peut écrire les composantes X)it, Ym de la vibration réfléchie après m réflexions, la vibration incidente étant x0 sin 0, comme il suit :
- Enfin, si la vibration incidente sin 0 fait un angle 10 avec l’axe O0x0, on trouve, pour les composantes de la vibration, après m réflexions,
- (71) x„, = cos “ sin(6 — »«9) + cos w sin 6
- 1 tr * “T P*
- hmp km p
- — *:—;——> sintocosO-i-~-r sin w cos (6 — m ©)
- i -t pA i p* v Y/
- y- = | — cos “ cos (° ~ m ?)
- i (0 — m 9)J (— I)'
- , h p h"
- + —7—cos m cos 0 H--—- sin ta sin 0
- i +P~ i +P-1
- . k“ p3
- + Sln “sin 1
- Les formules (6g), (70), (71) tiennent la place des formules (7), (9), (11) si, au lieu d’une seule réflexion, le rayon polarisé se réfléchit m fois entre deux pôles opposés parallèles.
- 12. Propriétés du dernier rayon réfléchi. — Ayant ainsi établi les formules générales, étudions rapidement les principales propriétés du dernier rayon réfléchi.
- Il est facile de prévoir que les mêmes propriétés qu’on a démontrées, pour une seule réflexion, sont valables aussi pour un rayon qui s’est réfléchi plusieurs fois ; car ôn passe du premier cas au second en changeant h, k et ® en h"', h’", et my, et en changeant le signe de la composante normale au plan d’incidence lorsque m est pair; Considérons d’abord les réflexions à l’incidence normale.
- Si dans [69Ï on pose p = 1, <p0 à la place de et /20, k0 à la place de h, k nous obtiendrons les formules relatives aux réflexions multiples sous l’incidence normale :
- f-C"1 l\m
- (60) X, = —;---------sin (0 — m 9) -)-------- "sin 0
- v" 1 + p2 1 -l-pJ
- Y„ = [— ——% cos <0 — m 9) —- - cos 01 ( — 1 )
- “ L 1 + p2 1 + p2 J v '
- X„,o = — sin (0 — m 90) + sin 0
- „ r k /, » -1
- Y„,o = --------— cos (f) — m 9„) 4- cos 0 (— 1
- p.417 - vue 407/624
-
-
-
- 418
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Pour voir comment cette vibration elliptique est placée, supposons d’abord m impair, et prenons deux nouveaux axes inclinés sur les axes
- 771 CL/
- primitifs d’un angle égal à —-Soient (fig. 11) Omxm, Omyn les axes primitifs, pris, comme
- FIG. I I
- toujours, sur un plan normal au rayon, Omx' Oy' les axes nouveaux. Les nouvelles composantes X', Y' seront
- X. “ XJtlo cos------------- 4 Y,„o si 11 -----------
- Y' _ V rn^m<Pn_X sin”1?)n
- * = . * mO cos ——— A„l0 sin ——
- Mettant pour X„u, Y)ji0 leurs valeurs, on trouve, après réduction,
- x. = /Ç_+^sin
- Ce sont évidemment les composantes d’une vibration elliptique suivant les axes de l’ellipse. Si m est pair, il faut prendre les axes nouveaux
- en changeant le signe de l’angle > ce qui
- paraît bien naturel si l’on observe la fig. 10. On trouve alors deux expressions pour X' et Y' qui ne diffèrent des précédentes que par le signe de Y'. On peut donc, pour les deux cas, énoncer que : Après m réflexions à l’incidence normale entre des pôles opposés et parallèles, la vibration réfléchie est elliptique, et son grand axe fait avec la direction de la vibration incidente un
- angle pWs en sens contraire du courant
- aimantant.
- La rotation de l’analyseur nécessaire pour rendre minimum la lumière qu’il transmet, ou pour compenser autant qu’il est possible l’effet de l’aimantation, croît donc proportionnellement à m. La double rotation qu’on obtient par l’inversion du courant est égale à m cp0.
- Il est facile encore de voir que le sens dans lequel l’ellipse est parcourue par la particule vibrante est opposé au sens des courants d’Ampère du pôle où la dernière réflexion a eu lieu, c’est-à-dire opposé au sens du courant aimantant, considéré dans l’espace. Le rapport des axes de
- l’eliipse est, en valeur absolue,
- *0
- sant fo = jr>
- ___/->«
- «o —"0
- /Ç + /C et> P°-
- . 1 W4
- 1 + P u
- Ce rapport croît avec m, car étant p0 < 1, Pu diminue lorsque m croît. En augmentant donc le nombre des réflexions, ia vibration réfléchie s’ouvre de plus en plus et tend à devenir circulaire ; mais, pour qu’elle devienne telle, il faut un nombre infini de réflexions.
- Il est facile aussi d’appliquer au cas des réflexions multiples ce qu’on a démontré dans le N° 3o du premier Mémoire, sur la réflexion d’un rayon elliptique. En particulier, si le rayon incident est elliptique, il l’est aussi en général après les m réflexions, mais son grand axe a tourné
- , m an . „
- de — en sens contraire du courant. On peut
- énoncer aussi que, si le rayon elliptique incident est de meme sens que le courant (2) et que le rapport des axes soit égal à 1 — p„ après m ré-
- 1 + Po‘ ’
- flexions, il devient à vibrations rectilignes.
- Passons à présent aux réflexions obliques sur deux pôles parallèles, les seules qu’on puisse réaliser facilement.
- La loi générale de réciprocité, démontrée dans le N° 4 du présent Mémoire, est valable, sauf un changement de signe, pour un nombre quelconque m de réflexions. La démonstration se fait exacte--
- (*) On doit entendre ici : de même sens dans l’espace Si le courant est dextrogyre sur le pôle Si (fig. io), le rayon incident* vu de manière à le recevoir dans l’œil» devra être un rayon lévogyre.
- p.418 - vue 408/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4 «9
- ment comme pour le cas d’une seule réflexion, en ayant soin de prendre l’angle y de la figure 2 à la droite de Ojy et l’angle 10 de la figure 3 au-dessous de l’axe O x, lorsque m est pair. Dans l’hypothèse de m pair, les deux déplacements réciproques des niçois donnent deux vibrations émergentes égales et de signes contraires. L’énoncé de la loi de réciprocité est donc le suivant : Si, après avoir orienté le polarisent' de manière qu’il donne des vibrations dirigées dans le plan 'd'incidence, et l'analyseur de manière à produire l’extinction avant l'action du courant, on tourne le polariseur d’un angle <0 et l’analyseur d’un angle y, on a un effet identique [sauf changement de signe pour m pair) que si on tourne le polariseur de l’angle ± y et l'analyseur de l’angle ± 10, en partant des orientations des deux niçois, orthogonales aux précédentes. Le signe -j- doit être pris lorsque m est impair et le signe — dans le cas contraire.
- Après avoir orienté le polariseur dans un des deux azimuts principaux et avoir tourné l’analyseur à l’extinction, on ferme le courant : on pourra alors compenser partiellement l’effet de l’aimantation par une rotation du polariseur, ou par une de l’analyseur, c’est-à-dire qu’en tournant l’un ou l’autre des deux niçois, on pourra diminuer le plus possible la lumière apparue au moment de l’aimantation. Appelant encore ici w, la rotation de l’analyseur et «2 celle du polariseur, lorsque les vibrations incidentes sont dans le plan d’incidence (rotations qui, en vertu de la loi de réciprocité, sont respectivement égales, en valeur absolue, à celles du polariseur ou de l’analyseur, en partant de vibrations incidentes perpendiculaires au plan d’incidence), on a les formules suivantes, analogues à (17) et à (19), et qui se démontrent d’une manière semblable :
- _ 2 (— i V" 1 h’" k"‘ p ( 1 + p-) sin m <p
- (72) tang 2 toi — — fri*pï^ .— pi} -|- ^ /j'“ ltmp-cosm cp
- _________2 /)'" k'“ p{ 1 4- p'1) sin w<p
- ta.ig 2 to2 — {h-'“— p2) ( 1 — p2) + 4 h'“ lc”‘p- cos mcp '
- (t) En panant de vibrations perpendiculaires au plan d’incidence et appelant to'i la rotation du polariseur et io'2 celle de l’analyseur, qui séparément rendent minimum la lumière qui apparaît lors de la fermeture du courant, on aurait pour tang 2 o>’i et tang 2 w'> les mêmes expressions (72), seulementil y aurait le coefficient (—dans la
- Si le nombre des réflexions m n’est pas trop grand ni trop grande l’incidence, de manière que
- mcp n’artive pas à les deux rotations oj,, 10, ne
- s’annulent ni ne changent de signe. Dans tous les cas on a encore io2 ' on en valeur absolue ; et l’intensité minimum obtenue avec co2 est plus grande que celle obtenue avec oj,, précisément comme dans le cas d’une seule réflexion.
- Examinons en dernier lieu le cas des vibrations réfléchies rectilignes. Appelons encore ici a,„ (î0, les angles que font avec les deux axes les vibrations incidentes capables de donner après m réflexions des vibrations rectilignes, et a, B, les angles de ces vibrations réfléchies avec leurs axes respectifs. Appelons Tm, U,„, Vm ce que deviennent T, U, V de (3q), lorsqu’on change h, k, cp en h'", k'", m cp. En raisonnant de la même manière que pour arriver aux formules (42) et (43), on trouve, abstraction faite des signes,
- , ,, , t a T„, — \/t m — 4 U„, V
- (73) tang «o = tang |3 ------------
- 2 V.
- tang a = tang g0 =
- t,„+ vVi;,- 4 u„v,„
- 2 U
- Avec les formules (72) et (73), en opératlt comme dans le N° 7, on peut exprimer p, y
- et p = j en fonction de a0, «, «m, oj2. On a ainsi
- un moyen de déterminer p, cp et p par de simples mesures de rotation. Mais, selon l’incidence et le nombre de réflexions, le radical de (73) sera ou non réel, c’est-à-dire que les vibrations réfléchies rectilignes seront ou non possibles.
- La méthode du N° 8 est valable aussi dans le' cas actuel.
- Si, pour des valeurs données de m et de l’inci-' dence, on a U„ = o, il y aura une incidence singulière, analogue à celle qu’on a indiquée avec la même dénomination dans le cas d’une seule réflexion,
- De tout ce qu’on a exposé sur les réflexions multiples on peut conclure, qu’on pourfà adopter cette disposition expérimentale pour étüdier le phénomène de Kerr, et que les mesures, qui
- deuxième formule. Par conséquent, si m est impair, on a /o’, £= toi, to'i =s coa; si au contraire ni est pair, on à co’i — — foi, co’a = — ü>2.
- p.419 - vue 409/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 420
- généralement sont amplifiées, pourront être traitées souvent comme celles qu’on aurait exécutées avec une seule réflexion. Cela permettra peut-être dans l’avenir l’étude du phénomène de Kerr, avec des corps qui ne le produisent que d’une manière très faible.
- [A suivre)
- Régulateur électrique Woodhouse et Rawson
- Nous donnons ici d’après YElectrician (i5 octobre 1886), l’illustration du dernier type de régulateur électrique de la maison précitée.
- Cet appareil est destiné à régler automatique-
- FlG I. — RÉGULATEUR DE RÉSISTANCE
- ment la résistance d’un circuit électrique, et il peut s’appliquer, avec un enroulement particulier,
- ÉLÉVATION VUE DE FACE
- FIG. 2
- Suit pour les forts courants de circuits principaux, soit pour les circuits en dérivation comme par exemple pour les électros de machines de ce
- type, pour maintenir constante la force électromotrice.
- Le bras d’un commutateur, fixé sur le même axe que deux roues à rochet placées en sens inverse, se déplace sur une série de contacts, placés autour
- FIG. 3. — ÉLÉVATION VUE DE DERRIÈRE
- d’un disque isolé et introduit ou sort du circuit, les résistances intercalés entre ces contacts.
- Le mouvement continu du moteur ou de la dynamo est transmis à une poulie, qui communique au moyen d’un tourillon et d’un bloc excentriques, se mouvant dans une coulisse, un mouvement de rotation alternatif à un châssis, mobile sur le même axe qui porte les roues à rochet.
- Ce châssis porte deux électros, dont les armatures prolongées forment deux rochets venant engrener avec chaque roue, lorsque l’armature correspondante est attirée.
- Le jeu des armatures est réglé par un dispositif qui ferme le circuit de l’un des électros quand la force électro-motrice où le courant à régulariser baisse, et le second circuit quand cette quantité
- COUPE
- monte au contraire, au-dessus de sa valeur normale.
- L’excitation de l’un ou l’autre des électros aura donc pour effet d’introduire des résistances ou d’en enlever du circuit principal.
- p.420 - vue 410/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 42 I
- Le me'canisme est combiné de telle sorte que le brasse déplace toujours de manière à s’arrêter au centre de chaque contact.
- Le même appareil peut aussi s’appliquer pour régler des accumulateurs ou des piles en variant le nombre des éléments en circuit.
- Nous ne voyons pas très bien en quoi cet appareil, qui d’après le journal cité donnerait de bons résultats, diffère du régulateur Porte-Manville décrit il y a quelques temps dans La Lumière Electrique.
- Eleetromoteurs et génératrices, par W. B. Es-son (*).
- Malgré tous les progrès faits soit dans la construction, soit dans la théorie des machines dynamos, ces dernières années ; il y a encore certains points sur lesquels les spécialistes, au moins ceux qui ont l’habitude de communiquer leurs idées au public, ne paraissent pas d’accord et sur lesquels on revient de temps en temps.
- Une de ces questions, nous ne dirons pas les plus discutées, car nous avons au contraire rarement eu l’occasion de voir une discussion un peu sérieuse à ce sujet, mais une question sur laquelle on revient souvent, c’est, sans contredit, celle de la réversibilité des effets dans la dynamo; on entend assez souvent exprimer cette opinion que les réactions magnétiques qui ont lieu dans le moteur, ne sont pas les mêmes que celles qui ont lieu quand on emploie la même machine comme génératrice.
- Que les conditions de construction puissent différer de beaucoup dans certains cas, cela est évident, surtout en ce qui concerne les moteurs destinés à la traction, et dans lesquels, la question du poids minimum a une grande importance. Mais il est facile de faire voir que pour la même dynamo, employée comme moteur et comme générateur avec le même courant dans l’armature le champ magnétique résultant doit avoir exactement la même valeur en tous points, et que les balais doivent conserver le même calage; la rotation seule étant renversée, le calage en avance devient un calage en retard. Cela est juste pour toutes les machines dans lesquelles la self-induction et les courants parasites ne jouent qu’un rôle négli-
- (l) Industries^ 22 octobre 1886, p. 448.
- geable. C’est ce que montrent très bien les considérations suivantes, développées par M. Esson dans l’article précité.
- Soient N et S les pôles des électros d’une dynamo marchant comme génératrice, dans le sens indiqué par la flèche; B4 et B2 indiquant la position des balais, nous aurons en Ba un pôle nord et en B( un pôle sud, et un certain champ résultant.
- Si, maintenant, nous employons la même machine comme moteur, en ne bougeant pas les balais, et si le même courant parcourt l’armature, nécessairement, les pôles ayant la même position et la même intensité, le champ reste exactement le même, le sens seul de la rotation change, et les seuls effets qui changent de sens sont les courants parasites et la self-induction, que nous supposons négligeables.
- Le calage en avance de la génératrics devient un calage en retard, de la même valeur absolue.
- Il est évident du reste qu’en donnant aux balais un calage en avance dans le cas du moteur le champ serait renforcé, comme on admet généralement que c’est le cas ; seulement, si la dynamo ne donne pas d’étincelles, le moteur ainsi employé en donnera certainement.
- D’après cela, il suit que la même force électromotrice doit être engendrée dans les deux cas. Du reste on aurait déjà pu conclure que la distribution du champ est la même dans les deux cas, en remarquant que la position la meilleure des balais, celle qui permet d’éviter les étincelles, est indépendante de la vitesse, elle ne dépend que du rapport des courants ou, si les électros sont excités à part, que de l’intensité du courant dans l’armature ; cette position ne change pas, même si on renverse le sens de la rotation, ce qui prouve que le champ ne change pas.
- M. Esson a voulu vérifier l’exactitude de ce raisonnement en cherchant par l'expérience si a force électromotrice engendrée dans les deux cas diffère, et pour cela il a fait une série de mesures avec une machine Phœnix (Paterson et Cooper), employée tantôt comme génératrice et tantôt
- FIG I
- p.421 - vue 411/624
-
-
-
- 422
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- comme moteur, avec les mêmes courants dans l’armature et la même vitesse ; si V., et Va sont les potentiels aux balais dans les deux cas, les forces électromotrices sont respectivement -f-RI et V2 — RI, R étant la résistance de l’ar-matüre ; on doit donc avoir :
- V, + RI = V, — RI
- Les tables suivantes montrent qu’il en est très approximativement ainsi ; le tableau I se rapporte à une machine dont l’armature est du geure Paccinoti avec dents en fer, et le tableau II à une machine à noyau continu ordinaire.
- TABLEAU I
- Nombre de tours V, Vi I V, + RI Vi —RI Différence
- 820 47 80 4 5 63 00 64 00 1 00
- 940 58 9l 5 0 75 3o 78 70 3 40
- 1295 87 i3o 8 0 107 70 10g 3o 4 60
- I43o 104 I 52 6 75 127 87 128 63 1 26
- 1520 106 i58 6 75 131 i3 132 87 1 74
- TABLEAU II
- 820 58 i36 12 0 98 0 96 0 2 0
- 1700 134 168 5 0 i56 6 i5i 3 0 7
- 1806 i36 168 4 5 151 0 153 0 2 0
- Comme on le voit les écarts sont très faibles,
- et sauf un seul cas, V, — I R est plus grand que V, -f- RI. Cette différence est due à la self-induction, qui, dans les deux cas, agit en sens inverse du courant. Soit s cette force électromotrice ; dans une génératrice, le courant est dû à la force E — s ; tandis que dans le moteur, la force électromotrice qui s’oppose au courant est E -|- £ ; Si donc on ajoute RI à V,, nous obtenons en réalité E — £ tandis que la différence V, — RI donne E -f- £, la différence serait donc 2 e.
- Ces expériences de M. Esson lui ont été suggérées par la lecture du nouveau livre de M. Kapp, sur la transmission électrique de l’énergie ; l'auteur cite des expériences faites par lui avec une dynamo Burgin en série et donne les courbes représentant la force électromotrice dans les trois cas où la machine sert de génératrice, de moteur, et dans le cas d’excitation indépendante et à circuit ouvert. Dans ce cas, la courbe est comprise entre les deux premières, la force électromotrice étanftoujours plus grande dans le cas
- du moteur. M. Esson a répété ces expériences, et a trouvé en effet des différences allant jusqu’à 12 0/0 entre -f I R et V2 —• RI, les différences ne peuvent pas provenir de la self-induction, il est très probable qu’elles sont dues aux courants parasites provenant de la construction particulière de l’armature.
- Lampe à incandescence à. courants induits de Ph. Diehl.
- Nous trouvons dans le rapport fait aux directeurs de l’Institut de Francklin, au sujet des diverses sections de l’exposition d’électricité de Philadelphie en 1884, et publié dans le journal
- FIG. I
- de ce nom (nQ 3 de 1886), quelques détails sur un type curieux de lampe à incandescence, inventée par M. P. Diehl, de Elisabethport N. Y.
- Cette lampe offre ceci de particuliei que le filament de charbon ne se trouve pas dans le circuit principal, et que l’énergie nécessaire est fournie par des courants secondaires ou d’induction, produits dans un petit tranformateur (bobine d’induction).
- Le courant primaire alternatif amené dans le
- p.422 - vue 412/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 423
- pied de la lampe y circule dans un premier circuit formé de gros fil et placé complètement à l’extérieur du verre de la lampe. A l’intérieur de celui-ci, et dans un prolongement en forme de gaîne (voir la figure), se trouve le circuit secondaire, en fil fin, relié aux extrémités du filament. Un faisceau de fils de fer est introduit dans la partie creuse du verre, à l’intérieur de la bobine.
- Cette lampe est curieuse, en ce qu’elle représente la contre-partie du système d’éclairage, par transformateurs secondaires ; on utilise dans ce cas un courant alternatif de grande intensité et de faible tension, pour produire un courant avec les tensions assez élevées, nécessaires pour porter le filament à l’incandescence ; et chaque lampe porte son transformateur.
- Il va sans dire que nous ne comparons pas les résultats, et quoique l’inventeur prétende avoir obtenu environ 200 bougies (?) avec des lampes de ce système, et une dépense de 1 cheval électrique, il ne nous paraît guère qu’avec cette disposition inverse, on puisse avoir un bon rendement, à cause des forts courants qui circulent dans le conducteur primaire.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Allemagne
- Une nouvelle usine centrale est en cours d’éxé-cution à Berlin.
- Elle est érigée sous les auspices de la « Société Berlinoise d’éclairage électrique » dont M. Zacha-rias est directeur actuellement.
- Cette Société exploite, en Allemagne, les brevets Brusch. La nouvelle station qu’elle entreprend sera fort importante, autant que nous avons pu en juger par l’état actuel des travaux. La canalisation électrique n’a pas à traverser les rues. Le groupe de maisons au centre duquel se trouve l’usine suffira pour son exploitation. Elle aura une densité d’environ 4,000 lampes à alimenter.
- La Lumière Électrique donnera, en temps propice, des détails circonstanciés sur cette intéressante entreprise.
- En attendant, nous croyons utile d’indiquer à nos lecteurs à quelles conditions cette société fournit le courant électrique soit pour l’éclairage, soit pour tout autre but.
- 1. La Société établit à ses frais les conducteurs principaux qui vont de la station centrale aux différents batiments traversant rues, cours ou jardins.
- 2. Les connexions des conducteurs ou branchements divers avec le conducteur principal ainsi que l’installation de l’éclairage à l’intérieur des batiments sont exécutés par la Société d’après une estimation préalable des frais correspondant aux désirs des abonnés.
- L’établissement du projet et du devis est gratuit dans le cas d’acceptation ; sinon le client a à payer de ce chef 5 0/0 de l’estimation.
- Les changements et modifications sont à la charge de la Société ou de ses tenant lieu, et dans ce cas, elle garantit la parfaite exécution des travaux.
- La Société a seule le droit de relier à nouveau les conducteurs qui auraient été interceptés pour raison quelconque.
- Jusqu’au paiement complet des installations, celles-ci restent la propriété de la Société qui peut même les faire enlever. Toutefois le client reste responsable envers elle des frais de pose et d’enlèvement ainsi que de la dépréciation des matériaux.
- L’éxécution de l’installation par une autre maison n’est pas admise.
- 3. L’établissement des quantités de courant électrique fournies sera fait par le compteur Aron adopté par les autorités municipales de Berlin.
- 4. L’unité adoptée pour la supputation du prix à payer est la quantité de courant consommé en une heure par une lampe à incandescence de 16 bougies normales d’intensité lumineuse.
- Le prix de cette unité est de 4 p. f. g. environ 5 centimes.
- Les prix par heure, pour lampes à incandescence, sont établis à peu près comme suit :
- 2,ï > P- f- g- ou 3,12 cent. par lampe de 8 !
- 4 — 5,oo — — 16
- • 7 — 8,75 — — 32
- 10 — 12,5o — — 5 n
- p.423 - vue 413/624
-
-
-
- 424
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En égard aux exigences techniques, il est nécessaire qu’il y ait toujours deux lampes de 8 bougies brûlant simultanément en circuit.
- Les lampes, d’autre intensité, de 16 et 5o bougies peuvent être allumées et éteintes séparément.
- 5. Les lampes usées sont renouvelées et payables par trimestre à raison de b marks (7,5o fr.) par lampe et par an. Celles mises hors service à la suite de négligence, malveillance ou de toute autre façon sont payées par l’abonné sur le pied de 6 m. (7 fr. 5o) de supplément.
- 6. Les lampes à arc en usage sont :
- I. 3oo à 400 j
- jj j00 — 800 > bougies normales.
- III. 900 — 1000 )
- La lumière de l’arc est calculée comme suit :
- Pour 2 et 4 petites lampes numéro I ou deux grandes lampes numéro II et III, le client a d’abord à verser 60 marks (7 5 fr.) par trimestre. Cette redevance est exigible même si on ne fait pas usage des appareils.
- Le paiement du courant fourni se fait, après chaque mois écoulé, sur la base de l’unité fixée au § 4.
- Au delà de 4 petites lampes à arc ou de 2 grandes, le courant consommé sera mesuré par un compteur spécial et l’unité de courant déterminée au § 4 payée à raison de 8 p. f. g. (10, centimes) ; par contre la taxe fondamentale de 60 marks n’est plus exigible.
- On garantit que les prix par lampe et par heure ne s’élèvent pas audelà des suivants :
- Pour les lampes I, 40 p. f. g. (5o,oo centimes).
- — II, 5o — 52,60 — •
- — III, 60 — 75,00 —
- Les lampes sont toujours appliquées par paire en série, quand bien même elles ne se trouvent pas dans la même pièce. Si une lampe seule fonctionne, la quantité de courant à payer correspond toujours à celle de deux lampes.
- Les soins de propreté à donner aux lampes, les frais de consommation des charbons polaires incombent aux abonnés.
- La Société fournit les charbons. Leur prix par
- heure et par lampe fluctue entre 5 — 8 p. f. g (7,25 — 10,00 centimes) environ selon l’intensité lumineuse.
- 7. Pour un nombre d’heures d’éclairage excédant 800 heures par an et par lampe, il est accordé aux abonnés les rabais annuels suivants :
- Au delà de 800 heures d’exercice, en moyenne 5 0/0
- — — 7 1/2 »
- — — 1 o »
- — — 12 1/2 »
- — — 15 »
- — — 20 »
- — et au dessus— 25 »
- 8. Pour l’usage de chaque compteur, il est prélevé un droit de location, payable par trimestre, variable suivant la grandeur de l’appareil et calculé approxamativement sur les bases suivantes :
- Pour un compteur de :
- a) 10 r ampes à incandescence l6 IïlQrks OU fr. 20 00R.V
- b) 20 — l7 “ 21 25 ))
- c) ho — 18 — 22 5o »
- d) 80 — 22 — 2 7 5o ))
- e) 120 — 26 — 32 5o ))
- f) 160 — 3o — ?7 5o ))
- g) 240 — 35 — 43 7 5 ))
- h) 320 — 40 — 5o 00 »
- i) 480 — 5o — 62 5o »
- k) 640 — 60 — 7 5 00 ))
- l) 800 — 70 — 87 5o ))
- Les frais de location par compteurs spéciaux pour lampes à arc sont,
- Pour :
- a) 4 grandes fr lampe» ^ T" 8 P'M'. j g mark» fr. 22 5o R. V
- b) 8 I 2 — 16 — 22 — 27 5o »
- c) 22 32 — 44 — 26 — 32 5o «
- d) 5o — 75 -—100 — 3o — 3 7 5o »
- 9. La location des compteurs, la taxe fondamentale pour les lampes à arc et la redevance annuelle de 6 marks par lampe sont payables anticipativement par trimestre ; les consommations relevées au compteur sont payable à la fin de chaque mois.
- 10. Les travaux d’installation chez les abonnés
- 1000 1200 15 00 2000
- 2 5 00
- 3 000
- p.424 - vue 414/624
-
-
-
- JOURNAL UNI VERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 425
- ne commencent qu’après que ceux-ci ont présenté à la Société une autorisation écrite du propriétaire.
- La Société a le droit de faire, de temps à autre, l’inspection de l’installation chez les abonnés et même, si cela devient nécessaire, d’en arrêter le fonctionnement. L’accès des endroits où se trouvent les compteurs et autres dispositifs électriques est permis aux employés de la Société.
- En cas de refus de la part des abonnés ou bien s’ils introduisent des changements arbitraires dans leur installation ou bien encore si les paiements indiqués ci-dessus ne sont pas ponctuellement effectués, la Société se réserve le droit d’intercepter immédiatement le courant.
- Tel est le contrat intervenant entre l’abonné et la Société,
- L’industrie de l’éclairage de la distribution du courant électrique n'en est plus h des essais locaux plus ou moins heureux. Elle s’offre au public avec une organisation complète. Le consommateur possède toute sécurité à son égard. Le service de distribution complètement outillé est doué de tous les organes de contrôle nécessaires tant au point de vue commercial que technique.
- L’histoire documentaire commence.
- Nous résumerons, dans une prochaine correspondance, les conditions principales auxquelles sont soumises, par l’autorité de la municipalité de Berlin, les sociétés concessionnaires d’usines centrales électriques dont les réseaux d’alimentation empruntent les rues, places ou ponts du territoire de la ville.
- Em. Dieudonné
- mais sans donner la position. M. Preece ayant fortement aimanté une aiguille très fine la suspendit à un fer léger, au m^yen d’une boucle étroite en papier et d’une seule fibre de soie. En approchant la main malade, les déviations de l’aiguille indiquaient toujours le même endroit, qui fut marqué à l’encre; une incision en cet endroit fit découvrir le troisième morceau d’environ 4 m, m. de long qui fût d’une extraction facile.
- Sur un perfectionnement dans les pompes a air. — Le mercure qui, dans la pompe a air de Spren-gel, traverse l’appareil pour s’écouler à l’air libre,
- d
- vt siphon par où s’écoule le mercure ; b tube en verre d’un mètre de long et d’un diamètre inférieur à J millimètre ; c réservoir inférieur ;
- d tube de décharge en verre d'un diamètre d'un millimètre et d’une longueur de 80 centimètres;
- e réservoir à mercure mobile ;
- / tube en caoutchouc ; g bouchon d’arrêt ;
- U dispositif destiné à arrêter les petites bulles d’air qui peuvent être entraînées par le mercure ;
- espace qu’on désire vider, avec tubes de dessication.
- Angleterre
- Une sonde magnétique. — Le professeur P. G. Tait d’Edimbourg a réussi, il y a quelques années, à localiser un morceau de fer dans la main d’une personne au moyen d’une aiguille magnétique légèrement suspendue et, tout dernièrement, M. W. H. Preece a fait une expérience du même genre. La fille de M. Preece s’est enfoncé une aiguille dans la main par accident. L’aiguille s’est cassée en 3 morceaux dont on a pu extraire deux, tandis qu’il était impossible de trouver le troisième. La balance d’induction du professeur Hughes indiquait bien sa présence,
- VIG. I
- entraîne sur son chemin de petites quantités d’air qui forment des bulles dans le siphon de la pompe. Lorsqu’elles se trouvent en contact avec le verre, ces bulles s’échappent et rendent le vide moins parfait.
- Le Dr Bottomlcy a imaginé une combinaison de la pompe de Sprengel et de la pompe ordinaire de Geissler, dans laquelle le mercure s’écoule sans se trouver en contact avec l’air. Le
- p.425 - vue 415/624
-
-
-
- 426
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- réservoir mobile est muni d’un bouchon hermétique permettant de chasser l’air du réservoir et l’empêchant d’y rentrer.
- Dans la pratique, l'appareil fonctionne d’abord comme une pompe ordinaire de Geissler, jusqu’à ce que la presque totalité de l’air ait été chassée de l’espace où l’on veut faire le vide. On profite ainsi de la rapidité d’épuisement de la pompe Geissler. Quand on a obtenu un vide suffisant, on dispose les bouchons d’arrêt du réservoir mobile de sorte que la pompe fonctionne, à partir de ce moment, comme une pompe Sprengel, et les traces d’air qui peuvent [rester sont entraînées par l’appareil dans la chambre à vide de la pompe Geissler; quand on a rempli cette chambre d’une quantité d’air suffisante, on peut l’enlever par une seule opération du procédé Geissler.
- La figure 1 représente cette combinaison des deux systèmes.
- M. Bottomley a obtenu ainsi un vide de i/3ooooooo d’atmosphère, d’après les indications de la jauge Mc Leod, mais l’exactitude des indications de cet appareil a été mise en doute par plusieurs personnes.
- Une balance pour courants. — Le professeur James Blyth vient de construire un modèle commode de sa balance pour courants destinée à la détermination absolue de l’intensité d’un courant électrique. Le procédé consiste à évaluer en grammes l’effort qui s’exerce entre deux circuits parallèles et circulaires [parcourus par le même courant. Ces courants circulaires ont le même rayon et sont placés dans des plans horizontaux et parallèles.
- La figure 2 représente un diagramme des communications et des parties importantes de l’appareil; la figure 3 est une vue perspective du dernier modèle. Il se compose d’une balance de précision dans laquelle les plateaux sont remplacés par deux bobines de fils suspendues AA' (fig. 1).
- Chaque bobine est formée par une seule spire de fil de cuivre isolé, n° 16, placée dans une rainure, sur la circonférence d’un disque annulaire en verre ou en laiton. Ce disque doit être aussi mince et léger que possible, sans cependant perdre sa rigidité.
- Le disque est attaché au moyen des deux guides verticaux B B, à une barre transversale rigide C, en vulcanite, munie en son milieu d’un crochet qui sert à suspendre le tout à l’extrémité du
- fléau D; à des distances égales, de chaque côté du crochet, deux tiges minces E E, en laiton, sont vissées dans ia barre transversale et portent deux petits godets en platine, remplis de mercure ou d’acide sulfurique éteudu.
- La position de ces godets est réglée de sorte
- que quand le tout est librement suspendu, les godets sont sur la même horizontale que le bord du fléau de la balance, qu’ils dépassent un peu.
- Les bouts libres du fil isolé qui entoure les disques sont reliés ensemble sur une longueur considérable et soudés aux supports en laiton qui portent les godets de platine ; ceux-ci servent
- FIG. 3
- alors comme électrodes, et permettent de faire passer un courant à travers cette sorte de cage suspendue.
- Une cage exactement pareille est suspendue à l’autre extrémité du fléau.
- On arrive à faire passer le courant à travers les
- p.426 - vue 416/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 427
- bobines, sans modifier la sensibilité de la balance, de la manière suivante : un fil de cuivre isolé, dont les extrémités sont munies de petits bouts en platine, passe le long du bord inférieur du fléau, auquel il est attaché au moyen d’un fil de soie.
- Les extrémités de ce fil de cuivre sont pliées à angle droit et placées de sorte que les bouts en platine plongent verticalement dans deux des godets de platine attachés aux tiges verticales des bobines suspendues.
- Deux autres fils de cuivre, également munis de bouts en platine, partent du deuxième godet de chaque paire et passent le long du bord supérieur du fléau, auquel ils sont également bien attachés.
- Mais ces fils ne vont que jusqu’à la face latérale du fléau, où ils sont repliés d’abord normalement à cette surface puis de haut en bas, de sorte que les bouts de platine prennent une position verticale.
- Ces bouts plongent dans deux godets de platine attachés à deux tiges verticales fixées au socle de la balance. Ces tiges sont placées à des distances égales de chaque côté du fléau et sont assez longues pour que les godets en platine soient sur la même horizontale que le centre du fléau, qu’ils dépassent légèrement.
- Il y a donc en tout six godets et six fils qui y plongent, trois de chaque côté du fléau. La ligne qui relie les pointes de chaque paire de fils coïncide avec le bord du couteau qui y correspond. Les bords des godets sont tous dans le même plan quand la balance est en équilibre.
- Grâce à cette disposition, tout déplacement du fléau ne donne lieu qu’à un très petit mouvement des fils en platine qui plongent dans le liquide renfermé dans les godets. La résistance de frottement est donc très faible, même pour le mercure, et encore plus faible quand on se sert d’acide dilué. Il est facile de peser à 1 milligramme près"avec du mercure pur.
- Les bobines fixes F F' ont le même diamètre que les bobines suspendues, et elles se composent d’une seule spire de fil isolé, enroulé sur des disques circulaires en laiton ou en verre, comme nous l’avons déjà dit.
- Ces disques sont fixés à une certaine distance l’un de l’autre, sur des blocs cylindriques en bois, de manière à se trouver parallèles et concentriques. Chaque bobine suspendue pend, parfaitement
- libre, à mi-chemin, entre deux bobines fixes, pourvu que la balance soit exacte.
- On obtient ce résultat au moyen de trous pratiqués dans les disques fixes supérieurs, qui laissent passer librement les tiges E, E', comme on le voit sur la figure.
- Les communications établies, le courant qu’on veut mesurer traverse tout l’appareil, de telle sorte que, tandis que la force électrodynamique qui agit sur l’une des bobines suspendues la fait descendre, la force électrodynamique qui agit sur l'autre la fait monter.
- L’effort total qui tend à détruire l’équilibre de la balance est donc quatre fois plus grand que celui provenant d’un courant de même intensité circulant dans deux cercles parallèles de même diamètre ayant leurs plans à la même distance l’un de l’autre.
- On calcule l’intensité du courant d’après le nombre de grammes nécessaire pour rétablir l’équilibre de la balance ; les poids sont placés sur des petits plateaux attachés aux parties mobiles de l’appareil.
- La force électrodynamique entre chaque bobine fixe et la bobine suspendue qui y correspond, se calcule d’après la formule indiquée par Clerk Maxwell, dans son traité sur l’électricité, vol. II, p. 3o8.
- Par exemple,
- dJA
- d~b
- TC COS Y 2 F ,
- ( 1 + sec2 r E Y j j
- formule dans laquelle
- M = l’énergie potentielle entre deux cercles parallèles donnant passage au même courant;
- b — la distance entre leurs plans; a — rayon de chaque bobine, et 2 a
- sin y F
- v/qa3 -|- b2'
- Y et Er représentent les première et seconde intégrales elliptiques complètes au module sin y.
- Dans l’un des appareils de M. Blyth, a = 10,8 pouces et b = o,566 pouces, ce qui donne y = 87 degrés, FY = 4,338653975, EY = 1,005258587, et si G représente la constante de l’instrument et g — 981, on obtient :
- „ 4rfM
- G = ^nr
- ^ = 0,4818
- p.427 - vue 417/624
-
-
-
- 428
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Par conséquent, pour un ampère, on a une force égale à 0,04818 grammes.
- L’appareil a été modifié de plusieurs manières et il existe aussi un modèle formé de spirales plates de fil, au lieu des bobines circulaires.
- Les intensités mesurées par la balance, peuvent varier de 1 à i5 ampères.
- Nous pouvons ajouter que Sir William Thomson préfère maintenant aux godets de mercure, des communications flexibles, en fils de cuivre couverts de soie, pour des appareils de mesure de ce genre.
- Les variations de résistance dans les bobines-étalons. — MM. Glazebrook et Fitzpatrick ont, dernièrement, constaté par des essais très exacts de bobines de résistance étalons, qu’il est préférable et meme nécessaire, afin d’obtenir des résultats exacts, d’éviter l’emploi des bobines nouvel-lsment construites, et de comparer souvent les bobines avec les étalons. Ces Messieurs ont constaté que des bobines faites avec le meme fil, en platine et argent, donnaient différents coefficients de température. Il faudrait donc déterminer exactement le coefficient de température de chaque bobibe employée pour des recherches importantes.
- J. Munro
- BIBLIOGRAPHIE
- Relations réciproques des grands agents de la nature, d’après les travaux récents de Hirn et Clausius, par H.-J. Klein. — Paris, Gauthier-Villars.
- Dans sa revue mensuelle (Gaea ou Natur und Leben), M. Klein a donné une analyse remarquable de deux travaux récents, l’un de M. Hirn; l’autre de M. Clausius, concernant les relations réciproques des grands agents de la nature. Cette analyse m’a semblé à tous égards digne d’être traduite en français
- Prenant pour point de départ l’exposé fait par M. Clausius dans son discours de réception comme recteur de l’Université de Bonn, et puis examinant attentivement le travail plus récent publié par M. Hirn sous le titre de « La notion ' de Force », M. Klein montre très bien que ces deux oeuvres constituent deux étapes caractéristiques dans la philosophie scientifique moderne.
- M. Clausius fait ressortir très nettement la différence qui existe entre les idées qu’on avait anciennement en physique sur les agents de la nature tels que la chaleur, l’électricité, la lumière, etc., et celles qui, par suite des progrès de la science, s’y sont substituées ; il fait ressortir la parenté qui existe entre ces agents, mais il appuie en même temps sur le caractère étrangement erroné de certaines expressions qui se sont introduites dans le langage; il montre combien sont impropres les termes de transformation de la chaleur en électricité et d'électricité en chaleur, etc., etc. En examinant les faits, il arrive de proche en proche à formuler une proposition très importante, à savoir :
- Qu’on peut très probablement expliquer la propagation de la chaleur rayonnante et de la lumière par une action des forces électriques, et que, par conséquent, on doit substituer à l’ancien éther, dont on remplissait l’espace et les corps, l'électricité elle-même.
- D’après M. Clausius, les Sciences physiques en seraient arrivées à ce point fondamental, qu’outre la matière pondérable, il n’existerait qu’une seule substance particulière et que l’ensemble des phénomènes trouveraient leur explication à l’aide de mouvements variés de cette substance.
- Passant ensuite à l’examen de « la notion de Force », M. Klein fait voir très clairement que M. Hirn a fait un pas immense de plus en considérant la force, prise en général, comme une Classe d’Eléments, spécifiquement distincts de la matière dite pondérable, en établissant que l’électricité, la chaleur, les anciens Impondérables de la physique, en un mot, sont, non pas des espèces particulières de matières, ou des véhicules de Force, mais des Forces proprement dites, formant une classe commune avec la cause de la gravitation, par exemple.
- On ne saurait assez louer M. Klein du courage qu’il a montré comme publiciste en se prononçant aussi nettement dans une grande lutte, dont le résultat final sera d’éliminer définitivement l’antique doctrine d’Epicure, admise sous d’autres noms comme vérité exclusive à notre époque, et d’avoir fait descendre sur le domaine de la physique expérimentale de grandes et belles questions reléguées par l’opinion publique dans les nuées de la métaphysique.
- Em. Schwœrer
- p.428 - vue 418/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 429
- CORRESPONDANCE
- Rotterdam, 17 novembre 1886.
- Monsieur le Directeur,
- Dans le numéro de votre estimable journal paru le 6 novembre dernier, je trouve, parmi les faits divers, un article où il est question d’une petite station centrale que j’ai montée d’après mon système, à Francfort, pour la Compagnie du gaz.
- Je tiens à relever dans cet article une erreur qui consiste à donner à mes accumulateurs le nom de M. de Kabath; vous auriez pu, avec plus de raison, dire l’inverse, attendu qu’aujourd’hui je ne désire nullement mettre mes inventions sous la protection du nom de M. de Kabath.
- Si votre reporter veut se renseigner, il n’a qu’à examiner les brevets n° 158964 (4 décembre 1883), avec addition du i" février 1886, et n° 170514 (6 août i885). En attendant, comme il est désirable que le public qui ht votre journal soit tenu au courant de la vérité, je vous prie d’insérer la présente lettre dans votre plus prochain numéro.
- Veuillez agréer, etc.
- Capitaine A. de Khotinsky
- Florence, l5 novembre 1886.
- Monsieur le Directeur,
- Perme'tez-moi de relever une petite erreur dans le fait divers paru au n° 44 (p. 23q) de votre estimable journal, et relatif à l’éclairage électrique de Tivoli. Cet éclairage comprend exclusivement, en tant que lampes à incandescence, des lampes Cruto; aussi, au lieu de « 80 lampes Edison », convient-il de lire : « 80 lampes Cruto ».
- L’Administrateur Délégué de la
- SOCIETA ITALTANA DI ElETTIUCITA S1STE.M A CRUTO
- FAITS DIVERS
- M. l’amiral Mouchez, directeur de l’Observatoire, nous prie de publier l’avis suivant, relatif à une souscription nationale pour l’érection d’une statue à François Arago, sous le patronage d’un comité composé de MM. Bouquet de la Grye, membre de l’Institut; Gaston Carie, conseiller municipal; Carnot, sénateur, membre de l’Institut; Faye,
- membre de l’institut; Jules Ferry, député; Camille Flammarion ; Floquet, président de la Chambre des députés; W. de Fonvielle ; A. Hébrard, sénateur; Ed. Jacques, membre du Conseil municipal et du Conseil académique de Paris; Jourde, président du Syndicat de la Presse parisienne; le colonel Laussedat, directeur du Conservatoire des Arts et Métiers; Liard, directeur de l’enseignement supérieur au Ministère de l’Instruction publique; Liouville, député; Lœwy, membre de l’Institut, sous-directeui de I Observatoire de Paris; Magnin, sénateur; de Mahy, député; le contre-amiral Mouchez, membre de l’Institut, directeur de l’Observatoire de Paris; Schœlcher, sénateur; Stupuy, conseiller municipal ; Tirard, sénateur; Gaston Tissandier.
- « A l’occasion du centenaire de la naissance d’Arago, une réunion de personnes appartenant aux sciences, à la politique et aux lettres, qui s’était formée dans le but de célébrer cet anniversaire, a pensé que la manière la plus digne de perpétuer le souvenir de ce grand citoyen était de lui elever une statue, par souscription nationale, devant l’Observatoire de Paris, qu’il a tant illustré par ses travaux.
- « Parmi les hommes ^e science qui, depuis bien longtemps, ont le plus honoré la France par leurs découvertes et le plus contribué aux très remarquables progrès qui signaleront le xix” siècle à la postérité, il n’en est peut-être pas un, en ellct, qui ait acquis une plus légitime et plus universelle popularité qu’Arago comme savant, comme vulgarisateur et comme membre des conseils du Gouvernement et de la Ville de Paris. C’est que, par un bien rare privilège, cet illustre savant joignait à une science et une intelligence incomparables un ardent patriotisme, une grande intégrité de caractère et un esprit éminemment libérai, avide de tous les progrès aussi bien dans les sciences que dans les questions politiques et sociales.
- « Sa vie est trop connue de tous pour qu’il soit nécessaire de la rappeler ici autrement que dans ses principaux traits.
- a Par une exception unique dans les fastes de l’Institut, il était nommé à 23 ans membre de l’Académie des Sciences, au retour d’une très importante et fès belle mission géo-désique en Espagne et aux îles Baléares où, pendant trois années d’absence, sa vie fut plusieurs fois compromise dans des circonstances très critiques résultant des événements et des guerres de cette époque. Les services rendus, scs rares facultés, sa remarquable éloquence le faisaient élire, en i83o, secrétaire perpétuel. Dans cette haute situation, il ne cessa d’exercer jusqu’à la fin de sa vie la plus puissante et la plus heureuse influence sur les progrès des sciences, soit par ses propres découvertes, soit par sa féconde et généreuse coopération avec tous les principaux savants de l’époque, qu’il encourageait et soutenait de toute son autorité. On lui doit, notamment, la découverte du principe fondamental de la Télégraphie
- p.429 - vue 419/624
-
-
-
- 43o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- électrique, et c’est également lui qui en fit voter par les Chambres, comme député, l’application au service du public alors que le Gouvernement prétendait s’en réserver l’usage exclusif, comme du vieux télégraphe Chappe.
- « Profondément libéral et dévoué au bien public, Arago usa de toute son influence dans la Chambre des députés et dans les conseils de la Ville de Paris, qu’il présida longtemps, pour faire adopter toutes les mesures favorables à l’amélioration morale et matérielle des classes populaires, dans les diverses branches de service : l’instruction publique, l’hygiène, la voirie, l’assainissement de la ville. C’est à lui qu’on doit, entre autres, le puits artésien de Grenelle, qui n’eut jamais été achevé sans sa persévérante volonté.
- « Doué de l’esprit et de la passion de la vulgarisation des sciences, il créa et poursuivit pendant un quart de siècle l’admirable cours d’astronomie populaire qui jeta un si grand éclat sur l’Observatoire de Paris et son illustre directeur. C’est à lui qu’on doit également la publicité des séances de l’Institut et les Comptes rendus de ses séances,
- « L’estime universelle dont il jouissait en France, son intégrité de caractère et les services rendus le désignaient naturellement, dans les moments critiques de notre histoire, pour prendre part à la direction des affaires publiques à la tête du parti libéral ; c’est ainsi qu’il fut nommé, en 1848, membre du Gouvernement provisoire et chargé des Ministères de la Guerre et de la Marine; il se hâta de profiter de son court passage au pouvoir pour signer les décrets du vote universel et de l’abolition de l’esclavage dans les colonies, et des peines corporelles dans la marine, décrets qui, à eux seuls, auraient suffi pour immortaliser son nom et justifier l’honneur que nous voulons lui rendre aujourd’hui.
- « On Louverait difficilement dans l’histoire un homme qui ait mis ainsi à la fois au service de son pays un esprit scientifique plus vaste, plus fécond, et une plus grande intelligence politique et sociale des besoins de son époque. On en trouvera difficilement un qui ait laissé un plus bel exemple d’intégrité de caractère, de dévouement et de fidélité aux principes de liberté que celui qu’il donna, à un demi-siècle d’intervalle, au début et près de la fin de sa carrière, en refusant le serment aux deux Napoléon quand, dénué de toute fortune, cet acte de haute probité politique pouvait le conduire à l’exii et à la misère.
- « On serait même en droit de taxer aujourd’hui la France d’ingratitude envers cet illustre citoyen, si l’on ne se rappelait qu’une première souscription a déjà été ouverte le lendemain de sa mort, en i853, mais qu’elle devait nécessairement échouer sous le régime du coup d’État qui devait nous ravir toutes nos libertés et qui fut bien probablement la principale cause de sa fin prématurée.
- « Mais ces premiers fonds, pieusement conservés par l’Académie, seront bientôt complétés et recevront enfin leur destination première. La France républicaine, libre
- aujourd’hui de manifester ses sentiments, saura réparer l’erreur ou l’injustice de l’Empire. Nous obtiendrons certainement pour cette œuvre le concours de tous les hommes de science, qui connaissent la haute portée des découvertes d’Arago; nous aurons le concours de la population de la ville de Paris à laquelle il a rendu tant de signalés services, et celui de nos concitoyens des colonies qui lui doivent leur émancipation. Nous obtiendrons enfin le concours de tous ceux qui comprennent que, malgré quelques erreurs momentanées, la liberté, pour le triomphe de laquelle Arago a si vaillamment combattu toute sa vie, est la nlus précieuse et la plus féconde de toutes les conquêtes pour le progrès de l’humanité.
- « A quelque parti qu’on appartienne, on ne peut refuser de rendre hommage â Arago qui, par sa haute moralité, par sa vaste intelligence et son ardent patriotisme, demeurera une des figures les plus pures et les plus élevées du caractère national. On ne saurait trop faire pour honorer et perpétuer la mémoire d’un tel homme,
- « Nous placerons sa statue devant l’Observatoire, sur la trace du méridien national dont elle indiquera la direction, et au milieu d’un beau square qui assurera pour toujours le dégagement de l'Observatoire de Paris vers le Midi. Ce square pourra faire disparaître la place Saint-Jacques et son nom de lugubre souvenir, auquel on subsituera celui d’Arago, symbolisant au contraire les deux plus belles conquêtes de la civilisation moderne : la Science et la Liberté !
- « Ces deux mots, gravés en lettres dor sur le piédestal de sa statue, caractériseront admirablement l’œuvre d’Arago et les deux grandes passions auxquelles il voua toute sa vie, toute son Ame, toute son énergie pour le bien de la France et de la civilisation. »
- Le Président du Comité :
- Contre-amiral E. Mouchez
- Directeur île l'Obnervulolrc
- Les souscriptions seront centralisées à l'Observatoire de Paris.
- La Société industrielle d’Amiens vient de publier le programme de 42 questions mises au concours pour l’année 1886-1887, par décision d’une assemblée générale en date du 7 novembre dernier.
- Parmi les questions, nous relevons :
- it0 QUESTION
- Une médaille d'or.
- Pour un frein dynamométrique pouvant remplacer le frein de Prony avec une installation plus commode que celle qui est nécessitée par ce dernier.
- p.430 - vue 420/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 431
- 2® QUESTION
- Une médaille d'or.
- Pour un dynamomètre simple et peu coûteux permettant de mesurer le travail absorbé par un outil ou un métier quelconque commandé par courroie ou par engrenage.
- 26° QUESTION
- Une médaille d'or.
- Pour une application économique de l’électricité dans notre région.
- La Société accordera une médaille d’or pouvant atteindre la valeur de 200 francs, à tout mémoire qui lui paraîtra mériter ce prix.
- Les candidats auront toute liberté de choisir leurs sujets, pourvu qu'ils rentrent dans les études des divers comités : i° Arts et Mécanique ; 20 Fils et Tissus ; 3® Histoire naturelle, Physique, Chimie et Agriculture ; 40 Commerce et Economie politique et sociale.
- Les prix seront décernés dans une Assemblée générale extraordinaire, et se composeront de sommes d’argent et de médailles d’or et d’argent. Les médailles pourront être converties en espèces.
- Si une question n’est pas complètement résolue, il pourra être accordé, à titre d’encouragement, une récompense moindre que le prix offert.
- Tout concurrent, par le fait |mêmc qu’il se présente au concours, s’en remet à l’appréciation souveraine de la Société qui entend décliner toute responsabilité quant aux conséquences de ses jugements dans les concours.
- Les étrangers sont admis à concourir, sauf pour les questions qui comprendraient une clause restrictive à leur égard. Mais tous les mémoires doivent être rédigés en français.
- Les mémoires ne devront pas être signés. Ils porteront une épigraphe qui sera reproduite sur un pli cacheté contenant les nom, prénoms et adresse de l’auteur et l’attestation que le mémoire est inédit.
- Quant aux auteurs des appareils qu’on ne pourra juger qu’en les soumettant à des expériences suivies, ils devront se faire connaître en en faisant l’envoi.
- Gcs appareils devront fonctionner à Amiens, de préférence, ou sur un point de la région à proximité d’Amiens.
- Tous les manuscrits, brochures et mémoires avec plans adressés pour le concours, resteront acquis à la Société qui se réserve le droit de les publier en totalité ou en partie; mais les auteurs pourront en prendre copie.
- Les appareils que l’on rendra aux inventeurs, après le concours, devront être accompagnés de plans qui deviendront la propriété de la Société;
- Les concurrents devront envoyer leurs manuscrits ou machines, franco, au Président delà Société industrielle, rue de Noyon, 29, à Amiens (Somme), d’ici au 3o avril 1887, terme de rigueur.
- Le nombre des chemins de fer et tramways électriques fonctionnant dans tout le monde, s’élève aujourd’hui à 80.
- Dans une pièce qui se joue actuellement au Lyceum-Thèâtre, à New-York, la scène représente l'intérieur d’un grand bureau télégraphique, dans lequel les dépêches sont reçues et expédiées par de vrais appareils télégraphiques.
- Le meilleur procédé pour constituer un bain d’or consiste à faire une dissolusion de cyanure de potassium pur, à raison de 10 grammes par titre et à la soumettre à un courant électrique pendant un temps plus ou moins long, en disposant au pôle positif une anode d’or et un fil ou ruban de platine au pôle négatif. Lorsque ce dernier se recouvre d’un beau dépôt d’or, le bain est prêt à fonctionner. On se sert ensuite du platine recouvert d’or comme anode.
- Lorsqu’on veut se servir du bain sans attendre qu’il soit formé par le courant électrique, on transforme de l’or vierge en chlorure, à raison de 5 grammes par litre d’eau qu’on veut employer. D'autre part, on fait dissoudre par litre d’eau autant de fois 10 grammes de cyanure qu’on a employé de fois 5 grammes d’or vierge et on mélange les deux solutions à froid.
- Pour rendre le bain conducteur, on le fait bouillir pen* dant une demi-heure, et on remplace les parties d’eau évaporées de manière à avoij* un bain renfermant 5 grammes d’or par litre de liquide. Ces bains s’entretiennent par l’anode d’or, en ayant soin d’ajouter de temps à autre une dissolution de cyanure de potassium. Si le bain manque de cyanure, le dépôt est noirâtre ou rouge foncé, s’il y en a au contraire trop, le dépôt est gris.
- Éclairage Électrique
- Le Conseil municipal dElbcrfeld, en Prusse, a dernièrement fait voter les habitants du centre de cette ville, sur la question de savoir s’il fallait établir une installation publique d’éclairage électrique. La très grande majorité des habitants s’est prononcée en faveur de ce projet qui sera réalisé. C’est probablement le système Edison qui sera adopté.
- p.431 - vue 421/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 432
- La place Colonna à Rome a été éclairée à la lumière électrique pour la première fois le 3o octobre dernier. La veille on avait fait des essais pendant toute la journée avec des résultats très satisfaisants.
- L’installation a été faite par un jeune ingénieur romain M. Mengarini, qui a également introduit la lumière électrique au théâtre Nationale à Rome.
- Grâce à l’emploi de la lumière électrique, le steamer Salarie, de la Compagnie des Messageries maritimes, vient d’effectuer la traversée du canal de Suez en seize heures; c’est le temps minimum que l’on puisse mettre pour ce passage. Sur sa route, le paquebot a dépassé 22 navires qui étaient obligés de stationner, faute de foyers élcctrtques.
- La Commission des phares aux Etats-Unis, a maintenant décidé de supprimer les foyers électriques de Hell-Gatt, à l’entrée du port de New-York. Parmi les sociétés de navigation consultées par la Commission, celles qui envoient des bateaux à New-York, Fall-River, New-London, etc., ont été en faveur de la suppression des foyers, parce que les pilotes voient très bien à l’intérieur du cercle de la lumière électrique, tandis qu’ils ne voient rien en dehors où tout est noir. Ils sortent de ce cercle lumineux aveuglés, de sorte que la lumière est plutôt un inconvénient qu’un secours. Les 8 ou 10 compagnies dont les bateaux naviguent dans le cercle lumineux sont toutes en faveur du maintien du foyer.
- Télégraphie et Téléphonie
- Notre confrère VElectrical Review, de Londres, croit savoir que, par suite d’un accord intervenu entre MM. Mac-kay et Burnctt et le Syndicat des câbles transatlantiques, le prix des dépêches entre l’Angleterre et les Etats-Unis ne sera pas réduit au-dessous de 4,25 fr. par mot.
- La Compagnie du chemin de fer de Lchigh-Valley aux États-Unis, vient de traiter avec la Phelps Induction Tele-graph G”, pour rétablissement sur tout le parcours de ce chemin de fer du système télégraphique de M. Phelps donnant communication avec touu les trains en marche.
- Les câbles entre Sam-Vincent et Grenade et entre Do-minica et la Martinique sont interrompue, de sorte qu’il n’y a pour le manent aucune com*nu.\ucatio n télégra-
- phique entre la Martinique, Sainte-Lucie, Saint-Vincen t et la Barbade.
- Sous réserve de la ratification des autorités impériales de Pékin, le gouverneur chinois de Formose a traité pour l’établissement d’une ligne télégraphique de Tai-nan à Tai-pei ainsi que pour la pose d’un câble entre Amoy et Hoomee (Formose). Le prix convenu pour le câble serait de 5 25o 000 fr.
- Nous lisons dans le Mouvement industriel belge : La création d’un réseau téléphonique reliant Paris et Bruxelles en utilisant les fils du télégraphe, a déjà reçu un commencement d’exécution de la part de M. Granet, qui a fait approprier la ligne de Paris-Lille, après s’être assuré que le gouvernement Belge ferait, le cas échéant, la jonction à la frontière.
- Cette ligne de Paris à Lille donne d’excellents résultats et sera prochainement ouverte au public.
- En outre, depuis que le Ministre français a ordonné l’établissement de la communication téléphonique de Paris-Lille, une demande en concession lui a été adressée ainsi qu’au Ministre des postes et télégraphes en Belgique, M. Vandenpeerebonm, pour l’établissement entre Paris et Bruxelles d’un réseau téléphonique.
- Le jury de l’Exposition internationale d’Edimbourg, a décerné une médaille d’or à la National Téléphoné C°, pour son exposition très complète d’appareils et d’accessoires téléphoniques.
- Le téléphone a été employé, en Allemagne, sur 33 différentes lignes de chemins de fer. Les résultats ont, en somme, été très satisfaisants, surtout sur les lignes n’ayant qu’un trafic léger. Sur les grandes lignes, on n’a pas cru devoir se contenter du téléphone seul pour le service des signaux, mais il a été un auxiliaire important du télégraphe, et il a été largement employé dans les grandes gares pour relier les différents départements. Les chemins de fer allemands ont installé plus de 3o,ooo kilomètres de fils téléphoniques.
- Le conseil municipal de la ville de Philadelphie a ordonné à la Bell Téléphoné C° de cette ville de placer des fils au centre de la ville sous terre. Le travail devait être commencé le iür novembre dernier et terminé le i0,‘ janvier 1889 au plus tard.
- JLe Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens. Paris. — L. Barbier.
- p.432 - vue 422/624
-
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel J Electricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8' ANNÉE (TOME XXII) SAMEDI 4 NOVEMBRE 1886 N» 49
- SOMMAIRE. — Effets du mouvement de l’inducteur sur l’influence magnétique ou électrique ; C. Decharme. — Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité (5° et 6° leçons), professées par M. J. Bertrand. •— Considérations sur l'emploi du fer dans les machines dynamo-électriques; P.-H. Ledeboer. — Revue des travaux récents en électricité : Sur un appareil permettant de transmettre la mesure à des exécutants placés de manière à ne point voir le chef d’orchestre ; par M. J. Carpentier. — Augmentation de la portée des actions fluidiques et électriques ; par M. C. Cros. — Nouveau galvanomètre-étalon de T. Gray. — Electromoteur Stockwell. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant; par M. A. Righi. —Correspondances spéciales de l’étranger : Angleterre ; J. Munro.— Autriche ; J. Kareis. — États-Unis ; J. Wetzler. — Chronique : Deuxième note sur les observations des coups de foudre en Belgique ; par M. F. Evrard. — Correspondance : Lettre de M. Dieudonné. — Faits divers.
- EFFETS DU
- MOUVEMENT DE L’INDUCTEUR
- SUR
- L’INFLUENCE MAGNÉTIQUE OU ÉLECTRIQUE
- Un fait que j’ai eu l’occasion d’observer dans mes expériences sur les écrans magnétiques (fait que je ne vois relaté nulle part), c’est la diminution considérable de l’influence magnétique exercée sur une aiguille de boussole, par un aimant auquel on imprime un mouvement rapide de translation continu ou alternatif, soit qu’on interpose entre eux un écran magnétique, soit qu’on le supprime.
- Les expériences suivantes donneront une idée du phénomène et en même temps une évaluation approximative du minimum de duree necessaire à la transmission de l’influence magnétique, pour produire une déviation appréciable, dans des conditions expérimentales déterminées.
- Il convient, au paravant, d’indiquer ou de rappeler les dimensions et l’énergie de l’aimant et
- celles des aiguilles qui ont été employées dans nos expériences.
- Aimants Aiguilles
- barreau losange losange
- Longueur....... n5""". i2omra. 45""". 6o""". 70"””.
- Largeur........ 10 10 1 10 10
- Épaisseur...... 4 4 0,2 1 o,5
- Force portante. 6ogr. 11 gr. o,5gr. 2gr. 1,8
- Les écrans employés sont des lames de tôle mince ou de fer blanc exemptes, autant que possible, de magnétisme rémanent et par conséquent de polarité.
- Je ferai remarquer, à ce sujet, qu’il est assez rare de trouver de ces feuilles complètement dépourvues de magnétisme, bien qu’elles n’aient pas été en contact avec des aimants. Ce magnétisme rémanent peut provenir, soit de la position prolongée de ces feuilles dans la verticale, surtout pendant leur refroidissement, soit du fait de leur passage au laminoir, ou de leur nettoyage, ou de leur découpage à la cisaille, opérations mécaniques qui, comme le choc, peuvent développer du magnétisme.
- Expériences.
- i°. — Une aiguille de boussole est placée dans le champ magnétique d’un aimant ; elle subit une ' 28
- p.433 - vue 423/624
-
-
-
- 434 1 la lumière électrique
- déviation de plus en plus grande à mesure que diminue la distance entre eux. Dans une expérience où l’aimant est placé dans le plan de l’aiguille et perpendiculement au méridien magnétique, l’influence est déjà sensible à la distance de 0,60 m. On rapproche l’aimant à 0,20 m., la déviation est de ig°. Si, sans changer la distance, on donne à l’aimant un mouvement de translation de plus en plus rapide, la déviation diminue et se réduit finalement à 20 ou 3°, pour une vitesse suffisante. On peut même alors diminuer encore la distance, sans que la déviation augmente sensiblement.
- 20 Si l’on produit plusieurs passages successifs très rapides, soit continus, soit alternatifs, l’aiguille n’éprouvera qu’une déviation peu sensible ; encore n’aura-t-elle lieu qu’au commencement du premier passage et, à la fin du dernier, l’aiguille se déplaçant de 20 ou 3° dans le sens du mouvement de l’aimant, si c’est le pôle attratif qui agit ; dans le cas contraire, les déplacements de l’aiguille auraient, évidemment lieu en sens inverse.
- 3°. — En interposant entre l’aiguille et l’aimant une feuille de tôle, ou de fer blanc, et en faisant passer l’aimant rapidement une ou plusieurs fois, successivement aux distances de o,5o m., de o,3o m., de 0,20 m., de l’aiguille unique et perpendiculairement à la ligne des pôles, l’influence, quoiqu’augmentant à mesure que la distance diminue, reste néanmoins très faible, 3° à 40. Mais l’affaiblissement graduel ne paraît pas sensiblement empêché par la présence de l’écran fixe placé à 0,10 m. de l’aiguille.
- 40. — Quand l’aiguille oscille et que l’on fait mouvoir l’aimant avec rapidité vis-à-vis d’un des pôles de l’aiguille, celle-ci continue ses oscillations comme s’il n’y avait pas d’aimant en présence ; effet dont il y aurait lieu de tenir compte, quand on applique la loi des oscillations et celle des impulsions aux aimants en mouvement.
- 5°. — Lorsque l’aimant, placé dans le plan de l’aiguille, est parallèle au méridien magnétique et se meut perpendiculairement à cette direction, on conçoit que, dans ce cas, le pôle inducteur de l’aimant agissant par attraction, successivement à droite et à gauche de l’aiguille, à des intervalles fort courts, celle-ci se trouve attirée dans un sens
- puis dans l’autre, et que les deux effets, presque simultanés, se contrarient et tendent à l’annuler. C’est le cas du minimum d’effet d’influence. Toutefois, à mesure que la vitesse de translation diminue, l’influence se fait sentir de plus en plus et d’une manière efficace.
- 6°. — Au contraire, le cas où l’effet magnétique doit être maximum est celui où l’aimant est placé dans le plan de l’aiguiile, perpendiculairement au méridien magnétique et se meut parallèlement à l’axe de l’aiguille; car le pôle inducteur agit par attraction sur l’un des pôles de l’aiguille et par répulsion sur l’autre, les deux effets s’ajoutent, de sorte que l’effet total doit être doublé. Aussi l’influence est-elle plus marquée dans ce cas que dans tous les autres. Néanmoins, pour un mouvement suffisamment rapide de l’aimànt, la déviation reste très faible encore, à peine de 4 ou 5°, tandis qu’au repos elle atteint 3o et'400 pour les mêmes distances.
- , 70. — On fait vibrer l’aimant attaché à une tringle flexible et on l’approche ainsi de la boussole jusqu’à ce que l'aiguille éprouve une légère déviation. A mesure que le mouvement se ralentit, la déviation augmente et quand l’aimant est en repos, ainsi que l’aiguille, on constate que la déviation, qui pendant ce mouvement n’était d’abord que de 3 à 40, a atteint finalement 3o et 40°.
- Réciproquement, quand la déviation a été observée au repos, pour une distance donnée, et qu’on fait vibrer l’aimant, on constate la diminution graduelle de la direction, avec l’accroissement de vitesse de l’aimant inducteur.
- Le mouvement vibratoire n’a pas besoin d’être bien rapide, pour qu’on puisse constater cet effet du grand affaiblissement de l’influence magnétique par le déplacement de l’aimant. Nous verrons plus loin une évaluation numérique de cette vitesse.
- 8°. — On tient l’aimant perpendiculaire au dessus d’un pôle de la boussole, l’aiguille est en repos dans le plan du méridien magnétique. On retire subitement l’aimant dans une direction perpendiculaire au méridien magnétique et l’aiguille ne bouge pas, ou se déplace seulement de 1 ou 20 du côté où l’aimant a été emporté, tandis que si l’aimant est retiré avec une certaine lenteur, l’aiguille peut recevoir une impulsion capa-
- p.434 - vue 424/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 433
- ble de laisser faire plusieurs tours de cadran.
- 90. — On sait qu’en promenant circulairement, avec une vitesse convenable, un barreau aimanté au dessus d’une boussole, on met l’aiguille en mouvement de rotation continue. Si l’aimant se déplace très vite, l’aiguille non seulement n’est pas entraînée dans ce mouvement, mais est à peine dérangée de son équilibre dans le méridien magnétique, même quand l’aimant n’est qu’à la distance de 4 ou 5 centimètres au dessus de l’aiguille.
- io°. — En employant une aiguille à coudre, fortement aimantée et suspendue horizontalement par un fil de cocon, les résultats sont encore analogues aux précédents, bien qu’un peu plus marqués, l’aiguille ainsi suspendue étant plus sensible que l’aiguille sur pivot.
- ii°.—Avec l’aiguille losange de 0,07 ni. de longueur, l’influence se fait sentir à o,5o m., au repos de l’aimant, et cependant cette aiguille exposée à l’air n’est pas sensiblement déviée par le passage rapide unique ou alternatif de L’aimant, à la distance de o, 12 m.
- En résumé, les effets d’influence (affaiblie ou annulée) s’obtiennent dans les conditions suivantes d’un mouvement rapide de l’aimant inducteur :
- I. — L'aimant est dans le plan de l’aiguille ;
- a) Il est perpendiculaire au méridien magnétique et se meut parallèlement à ce plan :
- b) Il est parallèle au méridien magnétique et se meut perpendiculairement à ce plan.
- II. — L’aimant est dans un plan perpendiculaire à celui de l’aiguille, ce plan passe par le pôle austral de l’aiguille ; l’aimant se meut perpendiculairement au méridien magnétique.
- III. — L’aimant est vertical ;
- a) Il est disposé au-dessus du pôle austral de l’aiguille, il se déplace subitement perpendiculairement au méridien magnétique.
- b) Il se meut sur une circonférence de diamètre
- au moins égal à celui de l’aiguille. '
- Toutes les expériences précédentes prouvent incontestablement que l’influence exercée par un aimant ;sur une aiguille de boussole diminue à
- mesure qu’augmente la vitesse de translation de l’aimant, toutes choses égales d’ailleurs ; et que l’influence magnétique exige un certain temps, bien court sans doute, pour que ses effets mécaniques deviennent manifestes.
- Est-ce à dire que cette influence se transmet avec la lenteur que nos expériences signalent ? Assurément non; car il faut tenir compte de l’inertie de la matière, du frottement de l’aiguille sur son pivot et de la résistance de l’air.
- Mais ces résistances réunies suffisent-elles pour rendre compte de la différence considérable qu’il y a entre l’influence de l’aimant au repos et celle qu’il exerce quand il est en mouvement? Ne doit-on pas admettre que le flux magnétique, comme le flux électrique, passe par un état variable pour arriver à son état stationnaire, à un maximum d’énergie, ou à un certain degré d’intensité capable de produire dans les conditions données, un effet déterminé; c’est ce que nous présumons et ce que l’avenir justifiera sans doute.
- Quoi qu’il en soit, qu’on explique le fait par l’inertie et le frottement, où qu’on l’attribue à tout autre cause, il est incontestable qu’il se manifeste avec tous les modes de suspension de l’aiguille, mênïe les plus délicats, pour toutes les influences magnétiques, faibles ou fortes, et pour toutes les dtstances du champ magnétique. Il est donc nécessaire d’en tenir compte dans les circonstances où intervient le mouvement de l’inducteur.
- Réciproquement, on obtient des effets analogues aux précédents, en laissant l’aimant fixe et en déplaçant la boussple avec son aiguille, ou, simplement, en transportant la boussole perpendiculairement au méridien magnétiqu-e, sans faire intervenir d’autre action que celle du magnétisme terrestre. En effet, on voit dans ce cas l’aiguille conserver sa position d’équilibre primitive, seulement sa pointe plonge sur le cadran.
- Si l’on transporte le système en décrivant une circonférence, le résultat est le même. *
- Sans doute, il y a frottement dans les diverses pressions de la chappe contre l’axe, mais l’inertie et le frottement ne sont pas vaincus dans ce mouvement par l’influence magnétique.
- Autre remarque se rapportant à ce sujet : Quand une aiguille aimantée oscile, sous l’influence du magnétisme terrestre ou d’un aimant, elle doit en être moins affectée que quand elle est au repos. Gela pourrait expliquer.la.longue
- p.435 - vue 425/624
-
-
-
- 436
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- durée des oscillations, ou plutôt la lenteur avec laquelle l’aiguille reprend sa position d'équilibre stable, une fois qu’elle en a été dérangée, par influence, choc ou cause quelconque.
- — Après avoir constaté le phénomène de la diminution considérable de l’influence magnétique avec la rapidité du mouvement de l’aimant inducteur, il reste à en donner la mesure, c’est-à-dire à évaluer la durée minima nécessaire à la manifestation de l’effet d’influence, pour des conditions déterminées.
- Si, par les moyens précités, on essaie d’évaluer numériquement cette durée, on la trouve comprise entre des limites assez étendues, qui varient avec le degré de sensibilité de l’aiguille indicatrice (qualité qui dépend elle-même du mode de suspension, des dimensions, du poids de cette aiguille) et de la position de l’aimant par rapport à l’aiguille, ainsi que de l’énergie magnétique des deux aimants.
- Nous allons donner, par les expériences suivantes, une idée plus approchée de celte durée nécessaire à la manifestation de l’influence, en y joignant quelques résultats numériques.
- i°. — L’aimant mobile est attaché à l’extrémité d’un rayon sur une roue de 0,60 m. de diamètre, à laquelle on imprime un mouvement de rotation uniforme d’un tour par seconde; cette roue est placée perpendiculairement au plan du méridien magnétique. Le pôle boréal de l’aimant a donc, quand il passe en regard du pôle austral de l’aiguille, une vitesse de i,58 m. par seconde. Lorsque la distance minima entre l’aimant et l’aiguille est de 0,20 m., celle-ci éprouve à chaque passage une faible déviation de i à 2 degrés; c’est comme une sorte de palpitation, de frémissement; après chaque passage, elle reprend sa position première. Aux distances de o, i5 m. et o, io m., la déviation n’atteint que 3 à 6 degrés, tandis que quand l’aimant est présenté au repos aux distances de 0,20 m., o, i5 m., o,io m., les déviations sont respectivement de 18, 32, 48 degrés.
- A la distance de 0,40 m., la déviation, quand l’aimant est en repos, atteint encore b degrés, tandis que pendant le mouvement de l’inducteur, la déviation n’est plus appréciable à cette même distance.
- Si l’on augmente la vitesse de rotation, en la portant à deux tours par seconde, les effets d’influence, sont à peine sensibles, même aux distan-
- ces de 0,12 m.;et 0,10 m. Nous avons là un minimum de durée, pour des conditions expérimentales déterminées.
- 20. — Dans le cas même le plus favorable à la manifestation des effets d’influence magnétique, c’est-à-dire quand l’aimant perpendiculaire au méridien magnétique est transporté, avec vitesse, parallèlement à cette direction, les effets ne sont guère plus marqués que dans le cas précédent.
- 3°. — On donne à l’aimant un mouvement alternatif régulier, d’environ 1,60 m. par seconde, de haut en ,bas et de bas en haut, par rapport au pôle de l’aiguille, sur lequel agit l’aimant, ou horizontal ou parallèle au méridien magnétique et à la hauteur de l’aiguille. Celle-ci prend une déviation déterminée, très faible, de 2 ou 3 degrés aux distances de 0,12 m. et de 0,10 m. Lorsqu’on cesse de mouvoir l’aimant, l’aiguille marque une déviation de 3o à 5o degrés.
- On peut, d’après cela, admettre pour minimum de vitesse nécessaire à l’influence 2 m. à 2,5o m. par seconde pour les conditions actuelles d’expériences.
- 40. — Dans l’expérience suivante, l’aimant tenu dans une position horizontale, pependiculaire au méridien magnétique, est abandonné à l’action de la pesanteur, successivement à des hauteurs croissantes, comptées à partir de l’aiguille sur laquelle il doit exercer son influence, et passe dans chacune de ses chutes, à o. 10 m., en avant du pôle austral de l’aiguille en repos. Pour des hauteurs de chute de o,5o m.; c,6o m.; 0,70 m.; 0,80 m. ; 1 mètre; 1,20m. (*), les diverses impulsions de l’aiguille sont respectivement de 9, 7, 5,5 4, 7, 1 degrés, tandis qu’au repos de l’aimant, la déviation constante à cette distance de 0,10 m. est de 48 degrés, avec une impulsion de près de 90 degrés.
- 5°. — Dans une expérience où l’aimant était atttaché verticalement à l’extrémité d’un fil et pouvait osciller, comme une pendule, en regard de l’aiguille devant laquelle il passait lors de son maximum de vitesse, on obtenait des effets d’influence très affaiblie, analogues aux précédents,
- (*) On sait que les vitesses au bout d’une seconde sont doubles des espaces parcourus pendant ce temps.
- p.436 - vue 426/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 4 37
- lorsque le pendule avait'0,70 m. de longueur et qu’on l’e'cartait d’un angle de 80 degrés avec la verticale.
- Nous avons donné, avec une certaine approximation, suffisante pour l’objet que nous avons en vue, la vitesse à imprimer à l’aimant inducteur pour annuler l’effet d’influence magnétique, dans des conditions déterminées. Mais si l’on voulait obtenir avec exactitude la durée minima nécessaire à la manifestation des effets d’influence, en général, on pourrait présenter ou mettre en mouvement circulaire uniforme un électro-aimant en face de l’aiguille indicatrice et faire passer dans la bobine un courant électriqne pendant une fraction de seconde, déterminée et croissante, jusqu’à ce que l’effet d’influence devienne appréciable, en faisant en sorte que le courant ne passe automatiquement dans la bobine que quand l’électroaimant arrive en regard de l’aiguille et n’agisse que pendant un temps durant lequel le pôle de l’aimant parcourt un arc déterminé dans le voisinage de l’aiguille.
- Dans l’emploi de l'aimant attaché à une tige vibrante, la vitesse pourrait être évaluée à l’aide d’un diapason adjoint au système qui entretiendrait électriquement le mouvement vibratoire de la tige.
- Il résulte de toutes les expériences précédentes que, quand un aimant (ou électro-aimant, ou bobines sans noyau de fer) passe devant une aiguille de boussole, même dans les conditions les plus favorables à la manifestation de l’influence magnétique, si le mouvement est suffisamment rapide (environ 2 m. à 2,5o m. par seconde), l’aiguille n’éprouve qu’une déviation très faible ou nulle, même à très petite distance.
- — Il est facile de vérifier que cette conclusion s’applique aussi bien à Vélectricité statique qu’au magnétisme. A cet effet, à l’aide d’un bâton de cire d’Espagne frotté avec une étoffe de laine, on électrise un pendule à balle de sureau et l’on fait passer rapidement (horizontalement ou verticalement) le bâton devant le pendule, qui alors n’est pas repoussé ; tandis que si l’on présente au repos ce bâton de cire, à petite distance du pendule, celui-ci (même sous cloche de verre) éprouve une vive répulsion.
- Le même effet s’obtient avec un électroscope à feuilles d’or ou avec une aiguille électrique.
- On peut même, pour que l’analogie entre les deux phénomènes magnétique et électrique soit
- plus frappante encore, se servir dans les deux expériences de la même aiguille aimantée.
- M. Ledeboer, dans une thèse remarquable qu’il a soutenue récemment devant la Faculté des Sciences de Paris, et qu’a publiée La Lumière Électrique, t. XXII, nos 40 et suiv., a eu l’idée de se servir du galvanomètre apériodique Deprez-d’Arsonval, pour mesurer les coefficients de self-induction, « en comparant l’élongation produite sous l’influence du passage brusque d’électricité à la déviation permanente produite sous l’influence d’un courant continu » (*). Notre expérience sur l’affaiblissement et même l’annulation de l’influence magnétique, par le mouvement rapide de l’aimant inducteur, n’est pas sans analogie avec celle de M. Ledeboer.
- Le fait seul de la diminution de l’influence magnétique avec l’accroissement de vitesse de l’inducteur, peut avoir de l’intérêt au point de vue de la construction et du jeu des machines dynamos et magnéto-électriques, dont la rapidité du mouvement est en rapport avec la production d’électricité.
- D’autre part, on pourrait faire application de ce fait, pour comparer les intensités de deux aimants, ou électro-aimants, et par suite de deux courants électriques, en rendant plus exacts les procédés que nous avons décrits. Les intensités seraient mesurées, ou par les déviations pour une même vitesse des inducteurs en expérience, ou par les vitesses de translation correspondant à une même déviation, la distance d’influence demeurant constante.
- On pourrait aussi, se fondant sur le même principe, évaluer les intensités très grandes, en diminuant les effets d’influence dans un rapport donné, c’est-à-dire en faisant varier les vitesses ou la distance de l’aimant en expérience. Je me propose de revenir sur ces applications que je ne fais qu’indiquer aujourd’hui.
- Une conséquence d’un autre ordre pourrait peut être, sans trop de témérité, se déduire des faits précédents : Le soleil est un aimant ; c’est Képler qui l’a dit le premier ; la terre aussi est un aimant en mouvement relatif à l’égard de l’astre radieux en repos relatif. Ces deux aimants gigantesques ne sont-ils pas dans des conditions analogues à celles de notre aiguille en mouvement de translation et de notre aimant en repos ? On a
- f1) Revue Scientifique, 6 novembre 1886, p. 5g8.
- p.437 - vue 427/624
-
-
-
- 438;
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- calculé lés effets de chaleur qui résulteraient pour la terre, si elle s’arrêtait tout à coup ; mais on ne sait pas ce qui pourrait résulter de cet arrêt subit relativement à l’accroissement considérable d’influence magnétique solaire qui en serait la conséquence.
- D’un autre côté, dans l’état actuel des choses, l’affaiblissement de l’influence magnétique solaire, par suite du mouvement de translation de la terre, lie serait-elle pas une des causes du déplacement lent des pôles magnétiques de notre globe?
- C. Decharme
- LEÇONS SUR
- LA THÉORIE MATHÉMATIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ professées au Collège de France par M. I. BERTRAND
- cU rAcadytnie Française, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences
- . ' rédigées par
- MM. G. SZARVADY & G. DUCHÉ (.')
- LEÇON CINQUIÈME
- S.ommairk. — 32. Théorème de Gauss. — Un problème de . distribution électrique a toujours une solution. —
- 33. Bouteille de Leyde.
- § 33. Théorème de gauss.— Un problème de distribution électrique a toujours une solution.
- Quelle que soit la fonction U qu’on se donne, on pourra toujours déterminer, sur un conducteur de forme quelconque, une couche infiniment mince de densité telle, que le potentiel V, de cette couche sur elle-même, soit représenté par la fonction U.
- Soit p la densité inconnue d’un élément de, r sa distance à un point quelconque de la surface, le potentiel V, de la couche en ce point, sera représenté par l’expression
- '’p d „
- (>) Voir les N°* des ao et 37 novembre 1886«
- Donnons-nous arbitrairement la masse M de là couche :
- M = J p d «r
- et considérons avec Gauss la fonction (!) /(V-2U).pdp
- V est une fonction de p, x, y, U une fonction de x, y, u
- Nous allons montrer que la distribution qui rendra minima la fonction (1), donne la solution du problème, à une constante près. Il suffira alors d’augmenter la densité en chaque point, d’une quantité constante, pour avoir la couche cherchée.
- Supposons donc que la répartition de la masse M, sur le conducteur, soit celle qui rende la fonction (1) minima. L’accroissement de cette fonction devra être de même signe pour tous les déplacements infiniment petits de la couche.
- Donnons à p, l’accroissement d p; la variation A de la fonction sera :
- (-2) A^/rfVprf* + /(V-2.U)rfprf*
- La masse M étant d’ailleurs constante, on aura toujours : .....
- / d p d <7 — o
- On peut transformer le terme ÇdVcda d’après le théorème de Gauss (§ 17)
- S ni V = S M v
- en considérant dV, comme le potentiel des masses d p da, V étant au contraire celui des masses cdv. Il vient alors
- / rf V p d a = f V dPd<r On a donc pour A :
- (3) A = 2/ (V —U)rfpcf<T
- Cette fonction devant toujours être de même signe, quelque soit d p, sera forcément nulle;
- p.438 - vue 428/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4^9
- sinon, en changeant dp en — dp on changerait aussi le signe de A.
- Or, pour que A soit toujours nul, il faut nécessairement que V—U soit constant, sinon en partant d’une distribution pour laquelle A serait nul, en diminuant la masse des éléments de surface pour lesquels (V—Ü) a les plus petites valeurs et en augmentant celle des éléments pour lesquels au contraire le facteur (V — U) est le plus grand, on obtiendrait une nouvelle distribution qui, tout en satisfaisant à la relation :
- d p d <j = o
- donnerait pour A une valeur différente de zéro.
- On voit donc qu’avec une couché dont la masse est prise arbitrairement, la distribution qui rend la fonction de Gauss minima, satisfait à la condition
- Cette couche produit donc en chacun de ses points un potentiel qui ne diffère du potentiel cherché que par une quantité constante.
- La densité en chaque point de cette couche; s’obtient d’ailleurs en égalant à zéro la dérivée par rapport à p de la fonction (1).
- On peut en outre concevoir une couche en équilibre sur le conducteur qui produise à la surface et à l’intérieur un potentiel constant Vi, on aura donc :
- V, = Ct
- Soit pi la densité de cette couche en un point quelconque, on saura déterminer une deuxième couche en équilibre de densité Kp, ; le coefficient K étant donné par la condition
- C — K C, =0
- Cette couche superposée à la couche primitive donnera un potentiel :
- (V + C) — K Cl = V
- et le problème se trouvera résolu.
- On peut répéter cette démonstration pour un nombre quelconque de conducteurs.
- Considérons en par exemple deux. Soient Ui et Uâ les fonctions représentant le potentiel que l'on veut obtenir sur les deux surfaces et soient V, et Vs les potentiels résultant de deux couches quelconques placées sur les deux conducelirs. Nous formerons encore la fonction :
- (4! f (vi “ 2 IL).Pi d <7i -h f (V3 — 2 Us) p„ d m. , j
- en nous donnant arbitrairement :
- f pi d i7i = Mi f d <r8 = Mj
- Mais il faut remarquer que les termes Vi et V2 se composent de deux parties. , ;
- Ainsi on a : • 1
- Vi = V't. + V", ;;i
- V'i est le potentiel de la couche Mi sur elle-même. C’est une fonction de ptx, y, tandis que V"i est le potentiel de, la masse Mr en un point du premier conducteur; c’est une fonction de pa x,
- De sorte que Vi est une fonction de pi p2xj^^.r Il en sera de même de V» pour lequel on aura :
- V2 = :V's + V% ii-
- Ceci posé, supposons, comme précédemment, que la distribution réalisée sur Les deux conducteurs rende minima la fonction (4), et donnons à p, et p2 des accroissements quelconques d p, et dp2. L’accroissement A de la fonction devra toujours être de même signe, quels que soient doj et dp-,. -
- Or,
- A = fd'Viçndtn+ J’fV, — 2 Ui) dp, d o-, +J d Vs p., d at d- J (Vs — 2 Us) d p2 d as On aura encore :
- J d Vi pi d m + ld? i p» diTS! = J’Vi dpidat + /v» dptdti
- p.439 - vue 429/624
-
-
-
- 440
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’où l’expression simplifiée :
- A== 2 j (Vj — U]) d p] d + 2 J (Va — Ua) d pa d <n
- Pour que cette expression soit toujours de même signe, quels que soient dpt et d p2, il faut qu’elle soit nulle, car, dans le cas contraire, en changeant dpt et dp2 en — dp4 et — d p2, on changerait le signe de A. Mais, pour que A soit toujours nul, il est nécessaire que :
- Vj — U i = c !
- S’il en était autrement, on pourrait partir d’une distribution pour laquelle A serait nul, prendre des masses sur les éléments pour lesquels les coefficients (Vj — U,) et (W—Ua) ont les plus petites valeurs, les reporter sur les éléments auxquels correspondent les plus grandes valeurs de ces coefficients, en ayant soin de toujours satisfaire aux deux conditions
- Jd pi d ci = o
- j' d p2 d <72 = o
- On modifierait ainsi la valeur de A, quicesse-rait d’être nulle.
- Les deux couches de masses arbitraires satisfont donc aux deux conditions :
- V, = Ui + Ci
- Il faut remarquer que la dérivée, par rapport à p, de la fonction de Gauss, égalée à zéro, ne donne qu’une relation entre :
- pu P2, y,f
- Mais on en a une seconde que l’on obtient en appliquant le théorème de Gauss, déjà cité, aux deux termes V"i et V"2, qui donnent :
- f V"] ptdat =f V"2 pa d <T2 pi et pa se trouvent donc déterminés.
- On calculera ensuite deux couches en équilibre séparément sur les deux conducteurs donnant des potentiels constants :
- vi = C'i v-i = C'a
- Soient p', et p'2 les densités de ces couches. On prendra deux autres couches de densités p', et K2 p'* qui donneront aussi des potentiels constants :
- K, v, et K2 vî
- et on déterminera les coefficients K, et K2 par les deux relations :
- C, — Ki C'i = o C2- K2C’» = o
- Les deux nouvelles couches superposées aux deux premières donneront les potentiels :
- (U, + Ci) - Ki C’i = Ui
- et
- (Us + Cs) — Ks C'a = U2
- et le problème sera résolu.
- On peut se demander comment Gauss a été amené à considérer la fonction :
- /(V-sUJpiï
- Il est permis de supposer qu’il a été guidé par les considérations suivantes :
- Supposons que le potentiel V, que l’on veut faire produire à la couche cherchée, soit destiné à équilibrer le potentiel U, des masses extérieures, de manière à rendre le potentiel constant sur la surface, et à l’intérieur, du conducteur considéré, c’est-à-dire de manière que
- v±u = c
- La masse totale de cette couche doit être nulle, c’est-à-dire qu’il faudra en réalité mettre deux couches égales et de signe contraire.
- C’est là le problème général de l’influence électrique sur des conducteurs. Le problème étant
- p.440 - vue 430/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 44
- supposé résolu il y aura équilibre entre les masses attirantes extérieures et les masses électriques à la surface du corps, et le travail devra être nul, pour tout déplacement infiniment petit de la couche.
- Or, ce travail est précisément représenté par la variation de la tonction
- f [V— 2U)pd«T
- quand on déplace infiniment peu les masses pde sur la surface.
- En effet, considérons d’abord deux masses élémentaires m et m situées en A et B (fig. 24) sur la
- FIG 24
- couche même. Les attractions de ces masses, l’une sur l’autre, sont
- R2
- et
- m m
- Tt2_~
- Les deux molécules allant de A en A', et de B en B', les travaux élémentaires seront :
- R2
- A’ P
- et
- ^QB'
- A-
- et le travail élémentaire total sera
- R2
- d R =
- m
- ~md R
- c’est le produit de la masse m ou pda, par la variation du potentiel de la masse m.
- Le travail total correspondant au déplacement de l’élément pdv sera donc :
- — dV pdo-
- Examinons maintenant l’action f exercée sur une masse élémentaire p de, de la surface, par
- une masse extérieure M située à la distance R. Cette action sera :
- f__ Mprfi
- J ~ R2
- Le travail élémentaire dû au déplacement de l’élément, prfo est la variation du produit :
- / R
- _Mprfj
- R
- et en considérant toutes les masses extérieures, ce sera :
- M
- rfS/R = prfadS jd- = prfcrdU
- Comme il y a équilibre, les forces :
- d V d n
- et
- rfU d n
- dues les unes, aux masses réparties à la surface, les autres, aux masses extérieures ; seront égales et de signe contraire en chaque point de la surface. Il en résulte que la somme des travaux élémentaires correspondants, sera nulle.
- On aura donc en chaque point.
- ou
- dV ç> d a ± dU p d a = o {dV ±d U) pda = o
- et le travail pour toute la couche sera :
- f(ldV±dü)pd<r
- d’où
- (5)
- J" (d V rk 2 d U) p d a = o
- Le facteur - provient de ce qu’en étendant l’intégrale à toute la surface, on compte deux fois , . m m' ,
- chacun des termes -p-a- dr ; une fois pour la masse m et l'on a alors le terme
- — m d
- R
- p.441 - vue 431/624
-
-
-
- 442
- •; LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et une, fois pour la masse ni qui donne
- Le premier membre de l’équation (5) est la variation de la fonction f (V ± 2U) pdu. Lavariation
- étant nulle, la fonction elle-même passe par un maximum ou par un minimum, mais le maximum correspond à un équilibre instable, ce sera donc le minimum de la fonction qui correspondra à l’état d’équilibre cherché.
- § 33. Bouteille de Leyde.
- Une bouteille de Leyde se compose, en principe de deux surfaces métalliques fermées, dont l’une enveloppe l’autre et qui sont séparées par un milieu isolant (fig. 25).
- On communique à l’armature intérieure le po-
- FIG 25
- tentiel V, d’une source, l’autre armature ayant un potentiel V2 qui sera généralement celui de la terre, c’est-à-dire zéro.
- On peut imaginer 4 couches sur les deux surfaces ; une' sur chaque face des armatures. Nous savons qu’en réalité il n’y en a que trois de possibles, la surface interne de l’armature intérieure, ne pouvant en avoir.
- Désignons les trois couches par les numéros d’ordre 1 2 3 en allant de l’intérieur vers l’extérieur. Les deux couches 1 et 2 se compensent au point de vue de l’action sur les points extérieurs, il n’y aura donc à considérer que la couche 3, qui se distribue à la surface de la bouteille comme si celle-ci était un corps conducteur plein.
- Nous savons calculer l’épaisseur de celte couche, en chaque point connaissant la masse totale d’électricité qu’elle renferme.
- Calculons donc l’épaisseur, et la masse, de la couche répartie sur . la surface 1 de l’armature intérieure (fig. a6). "
- Soit e l’épaisseur de prise entre les deux surfaces en un point quelconque. On a approximativement , en développant la fonction potentielle suivant, la formule de Taylor et en s’arrêtant au second terme :
- la couche isolante coitu
- Fin. 2G
- Va
- = V, +
- d V d n
- s
- ce qui revient à admettre que le potentiel varie d’une manière uniforme de Va à V ,.
- représente l’action dirigée vers V, en un
- point très voisin de V2, donc :
- dV_ _ Va — Vi _ _ d n~~ s 4^P
- p étant la densité superficielle de la couche 1, d'où
- La masse totale sera :
- Si l’épaisseur de la lamejisolante est constante dans toute son étendue.
- 4 7T £
- en désignant par S la surface de l’armature 1. M, est aussi la valeur, de la couche distribuée sur la surface 2, et de la charge de la bouteille, répartie sur la surface 3.
- Si l’épaisseur e est petite, la formule (1) représentera sensiblement aussi, la densité en chaque point de la couche 2.
- En réalité, cette formule donnera des densités un peu trop fotes, la surface 2 étant toujours un peu plus grande que la surface 1. On peut obtenir une valeur plus approchée de la densité en chaque point, en tenant compte de la forme de l’armature.
- Reprenons, en effet, la formule de Taylor, et
- p.442 - vue 432/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 44-3
- ajoutons un terme au développement. Il vient
- d V i d2 V . V-> = Vi + ~ s + - -T—s a2 1 ^ d 11 2 d n?-
- Ôn peut transformer le terme
- d‘* V
- 2 d n*
- »
- et
- QT
- d a:2
- Tr
- d’où
- Vi =
- (S)
- d V dA2 d « a R
- dV d_A
- d n 2 R
- 1
- Remarquons, d’abord que :
- d2 V d V i d a2 d n R
- • d2 V d2 V • ; d2 V __ d^ + d^+dY2-0
- d’où
- d2v = _ rdsv d2vi d h2 |_d -v2 + d 1/2.|
- on aurait de même :
- Enfin
- d2 V ^ d V j_ d y2 d n' R'
- Menons au point P trois axes rectangulaires, l’axe des étant dirigé suivant la normale, et les deux autres, tangents aux sections principales de la surface en ce point (fig, 27).
- 'Cortsidérons la section faite par le plan ZOX
- FtG. 27
- et prenons sur la tangente PX un point T à une distance infiniment petite dx du point P.
- Pour le potentiel de ce point infiniment voisin de la surface, nous pourrons nous contenter du second terme du développement.
- d V
- V = V1 + ^QT
- Soit R le rayon de courbure dans le plan XZ, on voit sur la figure que s
- d*V_dV p j_~ d n2~d « |_R+ R\
- et
- Vo —
- dV = d n
- V
- _dV 1 du
- d’où enfin :
- 4 n e
- SIXIÈME LEÇON
- Sommaire. — 34. Action du diélectrique. — Pouvoir inducteur spécifique. — 35. Distribuer à la surface d’une sphère une couche de masse totale nulle, dont l’action sur les points intérieurs soit constante. — 36.1 Molécules sphériques de poisson. — 37. Molécules de forme quelconque, — 38. Bouteille de Leyde .sphérique. — 3q. Lignes de force.
- § 34. Action du diélectrique. Pouvoir inducteur spécifique.— Faraday a montré que la couche diélectrique dans les condensateurs n’était pas simplement isolante. Cette couche exerce une action propre, qui varie avec la nature du diélec-
- p.443 - vue 433/624
-
-
-
- 444
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trique. Faraday compare l’action d’un corps isolant quelconque à celle de l’air, dans les mêmes conditions, et détermine ainsi ce qu’il appelle le pouvoir inducteur spécifique du corps.
- Pour expliquer l’action des diélectriques, Faraday reprend l’hypothèse faite par Poisson, pour le magnétisme et déjà appliquée aux phénomènes électriques par Mossotti. Il admet que le diélectrique s’électrise comme le fer s’aimante, et il imagine de petites molécules conductrices, disséminées dans tout l’isolant, et susceptibles de se recouvrir de masses égales et de signe contraire, sous l’influence des masses extérieures.
- Poisson et Mossotti ont examiné le cas où ces molécules seraient sphériques. Ils admettent que l’action des masses extérieures est constante à l’intérieur d’une même sphère, à cause de l’extrême petitesse des molécules.
- Pour qu’il y puisse y avoir épuilibre, il faudra donc que la petite couche dont chaque sphère se recouvre exerce également sur les points intérieurs une action constante.
- Voyons qu’elle sera cette couche.
- § 35. Distribuer à la surface d’une sphère une couche de masse totale nulle, dont l'action sur les points intérieurs soit constante. — Si une pareille couche peut exister, le potentiel des points intérieurs sera une fonction linéaire des coordonnées, de la forme,
- V = aa; + py- + Yî
- de coordonnées x{yx et soit P son conjugué x y tel que :
- O P. O Q = R2
- VP et Vg étant les potentiels en P et en Q, on a :
- v, _ R Vr “ ri
- et
- Vi) = Vp — x + p y -f- y z)
- 1 i
- Supposons que l’origine des coordonnées soit au centre de la sphère. Nous aurons la relation :
- x _ y____r _ O P _ R2
- ~ Yi ~~ ~i ~ O Q — rf*
- d’où finalement :
- R3
- V(J = —-g (« æ, + pÿi + y si)
- 1*1
- Connaissant le potentiel à l’intérieur et à l’extérieur, on sait calculer la densité de la couche en chaque point ; mais on peut voir directement par une méthode géométrique que cette densité p est proportionnelle au cosinus de l’angle Q du rayon vecteur avec une direction fixe, de sorte que
- p = e cos 0
- dV dV dV . .
- puisque -j—, doivent etre constants.
- Connaissant le potentiel des points intérieurs on connaîtra celui des points extérieurs, parce-que le corps considéré est une sphère.
- FIG- 28
- -En effet, (fig.; 28), soit Q un point extérieur
- Considérons en effet, une sphère pleine, électrisée, de densité p (fig. 29).
- L’action qu’elle exerce sur un de ses points intérieurs M situé à la distance R du centre est :
- R p
- Cette action est proportionnelle à la distance R du point au centre. f;g 29 Ceci posé, supposons
- qu’on imprime à la sphère un petit mouvement de translation (fig. 3o). Soit O' la nouvelle position du centre O. Imaginons en O et O' comme centre, deux sphères de même rayon^ et de même densité que la sphère
- p.444 - vue 434/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- '-if 445-
- "ty ï stè,
- FIG ?0
- donnée, l’une d’elles étant électrisée positivement, l’autre négativement.
- Nous prendrons pour couche attirante celle qui résulte de la superposition deces deux sphères.Toute la partie commune étant à l’état neutre, il ne reste en réalité qu’une couche superficielle composée de deux masses égales et de signes contraires.
- Nous allons montrer que cette couche exerce bien une action constante sur ses points intérieurs.
- En effet, chacune des sphères agit sur un point quelconque M comme si elle était concentrée en son centre. La sphère O exerce sur M une action suivant O M dirigée de O vers M et proportionnelle à ladistance O M. La sphère O' exerce de même sur M une action dirigée de M vers O' et proportionnelle,à la distance O M'; la résultante de ces deux actions, qui est l’action de la couche considérée, sera donc proportionnelle à la distance constante O O'.
- Il est facile de voir sur la figure 3i,que l’épaisseur p au point M est égale à :
- p = s cos 0
- e représentant la distance O O' et 0 l’angle du rayon vecteur O M et de la direction O O' de glissement de la sphère.
- Revenons maintenant aux équations.
- FIG 3l
- V,. = a je + $y + r ~
- R3
- Vy (a jct + (3 i/i + y ~i!
- et proposons nous de calculer directement l’épaisseur de la couche.
- L’expression,
- ax + pi/-}-YZ
- 0 l’angle du rayon vecteur de ce point avec une direction fixe a p y.
- On pourra donc écrire pour en point intérieur,
- Vp = G R cos 0
- et pour en point extérieur :
- R3
- VQ = G g—5 cos 0
- Ki -
- Si l’on considère deux points conjugués, 0 sera le même pour les deux.
- La densité en un point de la surface est la dérivée :
- Or,
- _L fLY
- 4 7t ciR
- dVQ „ R3
- = -2G-r73COs9
- Pour un point très voisin de la surface R, = R,
- et
- i dv 0
- p=---------j“ÎT — 2 G COS 0
- r 4 jt d R
- § 36. Molécules sphériques de Poisson. — La couche que nous venons de déterminer est celle qui recouvrirait les molécules de Poisson, supposées sphériques. Nous avons montré qu’on pouvait l’obtenir en donnant à la molécule un petit mouvement de translation et en imaginant, deux sphères pleines de densités électriques égales et de signes contraires, occupant les positions initiales et finales du mouvement.
- L’épaisseur, de la couche résultante, est proportionnelle au cosinus de l’angle du rayon vecteur avec une direction fixe, qui est celle du glissement des deux sphères.
- On peut remplacer cette couche, au point de vue des points extérieurs, par deux masses -f [/. et — ij. infiniment voisines, placées aux deux centres O et O'.
- Nous avons vu, en effet, (§ 3i) que le potentiel dû à ces deux masses était :
- R3
- cos 6
- est proportionnelle au produit R cos 0 ; R représentant la distance du point xy { à l’origine, et
- 0 étant l’angle du rayon vecteur R, et de la ligne qui joint les points occupés par les deux masses.
- p.445 - vue 435/624
-
-
-
- 446
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’action correspondante sera :
- c’est la même expression que celle de l’action de la couche. Comme nous avons calculé la forme des surfaces de niveau que produiront ces deux masses, nous connaissons par suite les surfaces de niveau de la couche.
- § 37. Molécules de forme quelconque. — Le problème de l’induction dans les diélectriques se trouverait entièrement résolu, si les molécules conductrices qu’il renfermerait, suivant la conception de Poisson, étaient sphériques ; mais rien n’autorise une semblable hypothèse.
- Poisson examine donc le cas où ces molécules seraient de forme quelconque.
- Il admet toujours que chaque molécule se recouvre d’une couche, formée de deux masses égales et de signes contraires, ayant sur les points intérieurs une action constante, en grandeur, en sens et en direction, de sorte que le potentiel V; des points intérieurs est encore représenté par la formule,
- V j = a x + o y + y y
- Quelle serait l’action de cette molécule sur les points extérieurs ?
- On ne peut plus rattacher le potentiel extérieur au potentiel intérieur par un rapport connu, comme dans la sphère, mais on sait que le potentiel extérieur sera de la forme,
- V, = £5 (»'X + S'y + y' ~)
- En effet, lorsqu’une masse agit sur des points très éloignés par rapport à ses propres dimensions on peut considérer toutes les forces qu’elle exerce, comme sensiblement parallèles. Ces forces auront donc une résultante unique, passant par le centre de gravité.
- On pourra ancore remplacer les deux couches de la molécule, par deux masses -f- I* et — 'placées aux centres de gravité des deux couches, et par suite le potentiel sera bien représenté par la formule précédente. Seulement les coefficients .a'.p' y' ne seront plus les mêmes que ceux a (3 y
- des points intérieurs. On aura donc six coefficients inconnus et le problème sera indéterminé.
- Poisson admet l’égalité des coefficients,
- et = a' 0 = 0 y = y'
- Il calcule les actions des molécules d’un corps isolant, notamment dans le cas où le diélectrique est compris entre deux sphères concentriques, mais, comme il ne peut raisonner que sur des points très éloignés, il conçoit une sphère qui serait infiniment petite par rapport à sa distance aux points extérieurs, et infiniment grande par rapport à d’autres petites sphères disséminées à l’intérieur, petites sphères dont il néglige les actions mutuelles.
- D’après la forme de l’équation,
- V = ax + 6y + Y~
- il considère et 6 y comme les composantes de l’attraction au point x y y. Il admet que a (3 y doivent être les dérivées d’une même fonction V de sorte que :
- =—~v .=—dy
- ~~ cl x 0 d y 1 — d s
- et il admet en outre que :
- d* V , d* V d* V _ d xi d y- d z'z °
- Les raisonnements sur lesquels Poisson fonde ces différentes hypothèses étant d’ailleurs vagues et d’une rigueur contestable, on ne peut accorder une grande valeur à sa théorie. Nous ne la développerons pas d’avantage.
- § 36. Bouteille de Leyde sphérique. — Les formules générales, que nous ayons établies (§ 33) pour une bouteille de Leyde de forme quelconque, se simplifient dans le cas d’une bouteille sphérique.
- Soient R, et R3 les rayons des deux armatures. Nous savons qu’il y a trois couches, l’une sur l’armature intérieure, les autres sur l’armature extérieure (fig. 32).
- La couche externe est homogène, par raison de symétrie ; son action sur les points intérieurs est nulle.
- p.446 - vue 436/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 447
- Les deux autres couches ont des masses égales et de signe contraire, d’où :
- R2" p2 — Rp pl
- en désignant par p, et p., les densités superficielles.
- Supposons que la couche 1, soit chargée d’électricité positive, la couche 2, sera négative et lacouche 3, FIG
- positive.
- Le potentiel V4 en un point de l’armature intérieure sera :
- Vi = 4 it Rj pi — 4 71 R2 p.j + 4 77 R:l pa
- Les potentiels des deux couches 1 et 2, en un point de l’armature extérieure, sont égaux et de signe contraire.
- Le potentiel V2 de cette armature sera donc :
- V» = 4 17 R3 p3
- La différence :
- Vl - V2 = 4 77 Rt pl - 4 77 Ri p2
- D Rl2
- = 4 7t R, Pl — 4 77pi
- Vi-Va = 4«p1g[^Rî-RiJ
- et
- _ 1 Ra rv, - Vil
- pl 4 77 Rl |_Ri — RiJ
- R2 — R, représente l’épaisseur de la lame de verre.
- On a finalement, pour la charge totale :
- M = 4 77 R,i pi = (V. - Vi)
- Lorsque l'armature extérieure est mise en communication avec le sol pendant la charge :
- V2 = o
- M =
- Ri R2 Ra — Ri
- Lorsqu’on vérifie le calcul par l’expérience, il y a divergence dans les. résultats.
- La couche est plus grande en réalité, que la théorie ne semblerait l’indiquer. Elle varie, d’ailleurs, avec la nature du diélectrique.
- La théorie de Mossotti peut expliquer cette anomalie apparente.
- La symétrie permet de supposer en effet, que toutes les molécules du diélectrique, situées à égale distance du centre, se polarisent de la même manière et peuvent se remplacer par deux couches sphériques infiniment voisines, égales et désigné contraire. Ces couches n’exercent aucune action sur les points intérieurs ou extérieurs, mais leur présence, dont nous n’avons pas tenu compte dans les calculs, aurait pour effet de modifier la capacité de la bouteille, et par suite, la charge de l’armature intérieure, pour un potentiel donné.
- Pour montrer l’influence que pourraient exercer des couches électrisées se formant ainsi au sein du diélectrique, considérons-en deux de signe
- contraire. Soient r, r __________
- (fig.33), les rayons des couches correspondantes.
- Nous avons vu que pour les deux couches R4 R, la relation entre le potentiel V-j de l’armature intérieure et les densités p, p2, était, en supposant l’armature extérieure au potentiel zéro :
- Vi =477 [Ri p, — R„ p2]
- La charge étant la mêms sur les deux sphères, on a :
- FIG 33
- RP pi = R22 Pa
- d’où
- Vi
- = 4 77 Ri- pi [,‘r - = M [r, - rJ = M
- en désignant par M la masse dont se chargera l’armature intérieure de la bouteille.
- En tenant compte des deux couches r et r, on aurait :
- Vl = M:
- rj__* l + -L~i — M, rR*-Ri r’ ~ri
- |_Ri Ri r + r’J Ml.|_ Ri R» r r' J
- et
- p.447 - vue 437/624
-
-
-
- 448
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Vi étant constant, on voit que Mi > M
- Les couches r et r' auront donc pour effet d’augmenter la capacité de la bouteille.
- r — r, c’est la distance des deux couches considérées. Si nous la supposons infiniment petite,
- r — r
- et que nous la désignions par dt, le terme ———
- deviendra
- dt
- r2
- Si, enfin, nous imaginons une infi
- nité de couples de ces couches infiniment voisines, de signe contraire, la relation qui donne la charge en fonction du potentiel sera :
- ,, ... f~R2 — Ri r d e"l
- Vl = M L-rW-^J
- On comprend que le terme varie avec la nature du diélectrique.
- § 39. Lignes de force. — Nous avons vu que dans un système de forces d’attraction agissant en raison inverse du carré de la distance, il y avait des surfaces de niveau, ou surfaces équi-potentielles, sur lesquelles le potentiel V était constant.
- En chaque point de l’espace, la force est normale à la surface de niveau qui passe par ce point.
- Faraday considère, dans l’espace, les courbes continues ptoduites par les normales aux surfaces de niveau, et les appelle des lignes de force. Considérons toutes les lignes de force traversant une courbe fermée quelconque, leur ensemble constitue un tube de force.
- Appliquons ce théorème à la surface d’un tube de force limité par deux surfaces quelconques S4 et S2. Soient cm et o>2 les deux surfaces élémentaires découpées par le tube dans les surfaces S'4 et S2. La paroi latérale du tube ne fournit aucun terme à l’intégrale, puisque la composante normale de la force est nulle en tous ses points. Il n’y a donc lieu de considérer que les deux éléments w, et w2. En appelant Fi et F2 la force par
- unité de surface sur chacun d’eux, on a, d’après l’équation (il :
- FIG
- Fl toi — F2 (02 = O
- ou
- Fl toi = F2 (02
- La quantité totale de force, appliquée d chacune des surfaces, ou le nombre de lignes de force qui les traverse, est restée la même. La ligne de force, dit Faraday, s’éloigne de la surface sans rien perdre de son énergie.
- S. D.
- (A suivre.)
- CONSIDÉRATIONS
- SUR L’EMPLOI DU FER
- DANS LES
- Théorème.— L’action totale comptée sur la section d’un même tube de force est constante tout le long du tube, quelle que soit la distance des masses agissantes.
- Ce théorème a été en quelque sorte deviné par Faraday.
- On peut en donner une démonstration mathématique.
- Nous avons montré (§ i3) que pour une surface fermée (fig. 34), ne renfermant pas de masses agissantes, on avait :
- MACHINES DYNAMO-ELECTRIQUES (')
- Nous allons d’abord passer en revue les principaux travaux entrepris dans le but de déterminer les constantes magnétiques du fer ; nous commencerons par l’analyse détaillée d’un mémoire relatif à la perméabilité magnétique du fer, publié par M. Rowland (2).
- (') Voir La Lumière Electrique, 27 novembre 188C.
- (2I H. A. Rowland. On magnetic permeability and the maximum 0/magnetism 0/ Iron, Steel and nickel. Phil. mag., t. XLVf, p. 140, 1873.
- p.448 - vue 438/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 449
- Ce mémoire renferme des nombres très utiles ; aussi croyons-nous important de reproduire en partie ce travail, tout en transcrivant les résultats trouvés dans le système C.G.S. et en adoptant les notations actuellement employées.
- M. Rowland calcule tout d’abord le nombre de lignes de lignes de force qui traversent un barreau aimanté ou qui sortent du barreau pour entrer dans le milieu ambiant. Nous ne reproduisons pas ce calcul : il nous suffit de connaître les formules qui s’appliquent aux deux cas suivants :
- i° Une barre infiniment longue ;
- 2° Un anneau fermé (tore).
- Les formules sont identiques dans ces deux cas et se résument à
- Q = |iF = (i + 4hA:)F=F + 4'tcJ avec 7c F = J
- Dans ces formules,
- Q est l’intensité du champ magnétique à l’intérieur de Ja barre ou de l’anneau, ou encore l’induction magnétique à travers l’unité de surface ;
- F l’intensité du champ magnésitant. Pour une bobine infiniment longue, ayant n spires par centimètre de longueur, on a
- F = 4 n I
- I étant l’intensité du courant en unités C.G.S;
- ij. = i -f- 4 tc k la perméabilité magnétique’
- k la constante d’aimantation et
- J l’intensité d’aimantation.
- Pour connaître p., il suffit donc de connaître d’une part F et de mesurer d’autre part Q.
- M. Rowland détermine le nombre Q par la méthode d’induction et il sc sert toujours d’anneaux à sections circulaires.
- II enroule l’anneau en question de quelques tours de fils ; ces fils sont en communication avec un galvanomètre balistique et il observe l'impulsion due au renversement du courant dans l’anneau.
- Voici la description du dispositif expérimentai de M. Rowland avec l’indication les calculs néces. saires pour réduire les données en unités absolues.
- Pour mesurer l’intensité du courant, M. Row-
- land se sert d'une boussole des tangentes dont le fil est enroulé de telle façon qu’on puisse prendre à volonté un nombre donné de tours, ce qui donne pour chaque arrangement un facteur différent.
- Les valeurs de ce facteur pour un nombre de tours donné se trouvent résumées dans le tableau suivant ; la déviation étant évaluée en degrés, il faut multiplier la tangente de cet angle par le facteur donné pour obtenir l’intensité en ampères.
- Nombre de tours Facteur
- du fil
- I 5 377
- 3 1 800
- 9 9 6007
- 27 0 2018
- 48 0 1143
- Nous ferons remarquer que cet arrangement est excessivement commode, car il permet de mesurer des intensités les plus différentes et toujours avec la même approximation.
- Nous sommes étonné de n’avoir jamais rencontré chez les constructeurs ou ailleurs.des boussoles arrangées de cette façon. Ajoutons,que dans une boussole des tangentes la constante dépend uniquement de l’intensité horizontale de magnétisme et nullement de l’aimantation du barreau. Cette proportion rigoureuse pour la boussole des tangentes satisfaisant aux conditions théoriques, c’est-à-dire pourvue d’une aiguille infiniment petite est encore approximativement vraie pour une boussole réelle. Ainsi le barreau peut perdre une grande partie de son aimantation, sans que la constante en soit affectée.
- Le galvanomètre balistique 'employé par M. Rowdand était un galvanomètre Thomson asiatique avec une seule paire de bobines. La durée d’une demi-oscillation était de 12 secondes, mais M. Rowland n’indique pas la résistance de ce galvanomètre, ni le décrément logarithmique.
- Lè dispositif expérimental (figure 1) est très simple. La boussole des tangentes se trouve en B, le galvanomètre balistique en G. En D et en A sont des commutateurs qui permettent de renverser ou de couper le courant venant de la pile P.
- Cette pile se compose de 2 à 6 éléments. Des résistances placées en R permettent de donner au courant l’intensité voulue. Ordinairement on opère, en renversant le courant à l’aide du com-
- p.449 - vue 439/624
-
-
-
- 45o
- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mutateur D. L’anneau en E est entouré par un certain nombre de fils figurés en F, La bobine H sert pour réduire les mesures en valeurs absolues par comparaison à la composante verticale. U suffit, pour cela, de retourner la bobine H autour d’un axe horizontal.
- Une petite bobine L, qui peut glisser sur l’une
- FIG. I
- ' des branches d’un aimant L permet de se rendre ' maître du mouvement du galvanomètre G, car ' autrement il faudrait ioà i5 minutes avant que ' raigiiillé revienne au repos.
- ‘ " Si on représente'par R le rayon du cadre H, par : ri le'nômbre de fils, par Y la composante verti-' calé, par a l’impulsion observée lorsqu’on tourne ïè dàdie H de 180 degrés, par S celle qui corres-
- pond au renversement du courant, n étant le nombre de tours de fils en F, on aura
- Q = 2 u’ V iï R2 - — a 2 n
- La quantité 2 ri VttR2 est constante : elle avait pour valeur 14,15 X io3 C.G.S.
- Ce nombre représente le double du flux de force magnétique qui traverse le cadre H, lorsque ce cadre est placé horizontalement, flux de force dû à la composante V du magnétisme terrestre.
- Pour ce qui concerne la question de la durée de désaimantation, M. Rowland s’exprime de la manière suivante :
- « Comme les expériences sont faites par le renversement du magnétisme des barreaux, on a fait un premier essai pour voir si les barreaux avaient le temps de changer leur magnétisme dans la durée égale à la moitié d’une oscillation simple de l’aiguille du galvanomètre ; on a trouvé (M. Rowland ne dit pas comment), que cette durée varie depuis un temps inappréciable jusqu’à environ une seconde, 011 a donc une durée suffisante. On a trouvé en outre que l’impulsion subite donnée à l’aiguille par le changement de courant était la même, que lorsque ce changement est plus lent, ce qui a été déjà observé par Faraday, bien qu’il n’employait pas de courants instantanés. »
- Quant aux anneaux, voici quelques renseignements sur leur fabrication.
- Numéros des anneaux Désignation Fabrication litdt Fduls râpée itirjltto l’olds en grammes Diamètre tnüyon ou centimètres Aire ou centimètres carrés Epaisseur du fer. Diamètre en éontimètres übsoi.'- vutlons
- I Fer de ir' quai. Burdcn. Soudé et tourné Recuit . 7 63 148 6l 6 77 0 916 I 08 Normal
- 2 — ' — — — 7 63 Ï48 6l 6 77 O 916 00 0 Magnét.
- 3 — — — RecuitC 7 63 CO 0 6 77 O 912 I 08 Brulé
- 4 Acier de Bessemcr Tourné d’une barre
- très large Naturel. 7 84 38 34 O 42 O 371 0 69 Normal
- 5 Perde Norvège Sondé et tourné 7 83 39 78 n fin
- 6 Acier de Stubb Fil étiré, acier dur... Naturel. 7 73 O 969 I I I Normal
- Tous les anneaux et toutes les barres avaient des sections circulaires. On a choisi toujours des barres homogènes ; dans le cas d’un anneau, il
- vaut mieux le faire souder que de le forger à l’état solide ; il faut le faire recuire et ensuite enlever la couche extérieure jusqu’à une épaisseur de un
- p.450 - vue 440/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 4.51
- huitième de pouce (3 millimètres). Ceci est néces-ssaire, parce que le fer est toujours brûlé sur une épaisseur considérable, en le chauffant au rouge pendant quelques instants.
- Pour obtenir une bonne courbe, il ne faut se servir qu’une seule fois de l’anneau et il ne faut pas taire passer dans l’hélice un courant plus fort que celui sur lequel on expérimente. Si par accident on fait passer un courant plus fort, on donne du magnétisme permanent à l’anneau, ce qui change complètement la courbe.
- Nous donnons plus haut les dimensions des anneaux employés : le mot recuit signifie chauffé au rouge et refroidi à l’air libre.
- Le terme recuit C signifie chaufté avec du sable dans un grand creuset, chauffé au rouge et refroidi en laissant le feu s’éteindre de la manière ordinaire. Naturel signifie que le fer est tel qu’on l’a acheté.
- Dans les tableaux suivants on a mesuré la quantité Q de la manière exposée. 11 est évident qu’au lieu de renverser le courant, on le coupe, on obtient une déviation due seulement au magnétisme temporaire. C’est ainsi qu’on a mesuré le magnétisme temporaire et en soustrayant cette valeur de Q, on obtient le magnétisme permanent.
- Tous les nombres donnés sont les moyennes de plusieurs observations.
- Les tableaux renferment en outre, d’après les indications de M. Rowland, les valeurs du champ magnétique F, de l’induction magnétique Q et de la perméabilité magnétique p.=^r.
- La dernière colonne T indique le terme correspondant au magnétisme temporaire. Nous avons réduit les nombres de M. Rowland en unités
- C. G. S.
- Voici d’ailleurs quelques observations générales sur la méthode expérimentale. Dans le tableau n° 1, l’intensité du courant a varié depuis 0,0090 jusqu’à 3, 12 ampères, en prenant depuis 48 jusqu’à 3 tours de fil sur le cadre de la boussole, et produisant ainsi un champ magnétique d’une intensité de o, 183 à 64,4 unités C. G. S. On déduit de ces données que le nombre de tours par centimètre est d’environ t6,3. Ainsi à un courant de 1 ampère correspond un champ magnétique de F = 20,4 unités Ç.G.S. Le nombre de tours de fils enroulé sur la spirale magnétisante a varié depuis 3o jusqu’à 1 tour, de manière à
- obtenir autant que possible des déviations du même ordre de grandeur.
- Les tableaux suivants renferment les résultats des expériences correspondants aux anneaux dont il a été question plus haut ; les numéros des tableaux correspondant aux numéros des anneaux dont les dimensions ont été indiqués dans le tableau précédent. Toutes les quantités sont exprimées en unités C.G.S (').
- TABLEAU I
- Anneau ir /. — Fer de 1 " qualité, Burden, Normal
- F Q : |A T
- 0 i83 71 391 53
- 0 688 600 869 38g
- 0 857 967 U29 528
- 1 264 2460 936 888
- 1 40 2923 2078 981
- 1 44 3082 2124 1018'
- 2 04 4959 2433 1331
- 2 22 5482 2470 1671
- 2 34 5782 2472 i77i
- 2 70 6651 2448 ig°5
- 3 14 7473 2367 203g
- 4 o3 8943 2208 2574
- 5 31 10080 1899 3242
- 8 4j 12270 1448 4768
- 10 16 12970 1269 5304
- 11 92 i363o 1137 6110
- 17 66 14540 824 6551
- 34 2 15770 462 7604
- 40 7 16270 354 8418
- 64 4 16600 258 8712
- OO 17500
- Ce premier tableau montre que la valeur maximum de la perméabilité a lieu'pour un champ magnétisant d’une valeur d’environ 2 unités C.G. S et que la valeur maxima de l’induction magnétique Q est d’environ ijboo unités C. G. S. La valeur maximum de Q déduite de l’observation directe est de 16600; c’est ce même nombre qui exprime le nombre de lignes de force par unité de surface ou l’intensité de champ magnétique, qu’on pourrait atteindre avec cette substance donnée, en faisant une section infiniment mince et perpendiculaire aux lignes de force. (*)
- (*) Pour réduire en unités G. G. S. les valeurs données par M. Rowland, il suffit de diviser, comme nous l’avons fait, les valeurs de Q et de T par 10 et pour trouver
- la valeur de F on a F = — M = 1. a5 M.
- p.451 - vue 441/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 452
- La dernière colonne montre qu’une partie seulement de ce magnétisme est temporaire, mais il ne faut pas prendre ici le terme magnétisme permanent dans l’acceptation ordinaire du mot, car le magnétisme permanent qui résulte de la différence des nombres de colonnes Qet T disparaît beaucoup plus facilement que le magnétisme des aimants dits permanents.
- TABLEAU II
- Anneau n° 2. — Fer de 1" qualité, Burden, magnétique
- F Q V- F Q V-
- fî 00 0 43 232 3 672 8272 2247
- 0 711 335 476 5 262 10090 1906
- 0 870 570 652 8 436 12280 1444
- 1 35o 2435 I795 g ogi 12430 i36o
- 1 489 2928 1956 9 53o 12710 1326
- t 92î 46i5 238g i3 87 l3g5o 1000
- « 988 4907 2408 17 01 *447° 846
- 2 417 5968 2456 27 62 15460 554
- 2 971 7166 a3gg
- TABLEAU III
- Anneau n° 3. — Fer de 1™ qualité, Burden
- soigneusement recuit
- F Q (j. T
- 0 178 100 56o 102
- 0 688 939 i35i 5t 1
- 0 852 4655 1929 683
- : 202 3733 3o86 945
- 1 332 4292 3194 io3o
- 1 441 4883 3369 1053
- 1 646 5949 3595 1165
- i 675 5g58 3538 1370
- 2 658 9018 3374 1847
- 3 126 9856 3i36 1992
- 3 6o5 10400 2890 2460
- 3 889 10820 2732 2461
- 4 762 11690 2446
- 5 357 12020 2233
- 5 902 12390 2088 3o83
- 8 206 i33io i6i3
- 11 667 14120 1200 3g8i
- i3 75 14440 1045
- 16 80 14700 873 4407
- 2g 26 i555o 529 5103
- 40 91 15940 387
- 40 70 15840 387
- 61 83 i658o 209 56io
- TABLEAU IV
- Anneau n° 4. — Aeier de Bessemer, naturel
- F Q T
- 0 i6g5 33 192 3ï
- 0 3491 82 238 73
- 0 63:8 173 260 >47
- 1 174 383 325 311
- 1 776 770 431 558
- 2 35o 1408 596 897
- 2 433 1542 63o 894
- 2 875 2483 85g 1132
- 3 445 3996 1154 i3o8
- 4 o5g 5o55 1250 1635
- 4 436 5631 1262 1598
- 5 586 7138 1271 1834
- 7 122 8553 1195 236i
- 14 3o 11955 832 2802
- 25 86 i383o 532 4136
- 48 73 15370 3i4 5293
- TABLEAU V
- Anneau n° 5. — Fer de Norwège, magnétique,
- soigneusement recuit
- F Q !*• T
- 0 1680 86 512
- 3341 255 759 189
- 6451 l3oo 2005 586
- 6715 i53i 2187 811
- 8406 3014 3567 892
- 1 i63i 538o 4602 >397
- 1 702 7770 4545 2i63
- 2 235 q3oo 4140 2820
- 2 862 10590 368o 3524
- 5 491 13410 2429 5497
- 7 387 14240 I9I7 6281
- 9 842 14910 1507 6846
- 17 21 i568o 906 7706
- 33 55 i658o 480 r>* -t- 00
- 46 07 i685o 364 8786
- TABLEAU VI
- Anneau n° 6. . — Acier de Stubb, fil d’acier normal
- F Q T
- 0 2091 16 75 9
- 0 7796 67 86 5 59
- I 355 1 *9 87 9 110
- 2 553 244 95 4 226
- 3 392 344 101 0 309
- 5 276 627 1184 514
- p.452 - vue 442/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 453
- 12 82 3370 261 5 l6l7
- 17 oG 5430 3i6 9 2090
- 24 18 7777 3i9 9 2948
- 34 28 10080 292 6 3859
- 41 73 11 i3o 265 4 45i 1
- 44 47 1 i5oo 256 9 4595
- 48 10 11940 246 0 4806
- Nous présenterons d’abord quelques tions relatives à ces tableaux. observa-
- Voyons d’abord quelles sont les intensités du
- champ magnétique correspondant à maximun de la perméabilité ;a: la valeur
- Numéros Maximum de F n Minimum Q de F
- 1 2 2472 16 600 64 4
- a 2 4 2456 15 460 27 6
- 3 1 64 35g5 16 58o 61 8
- 4 5 5g 1271 i5 370 48 7
- 5 1 16 4602 16 85o 46 07
- Ainsi, on constate d’abord que la perme'abilité magnétique [A atteint un max mun d’autant plus élevé que le champ produisant ce maximum est plus taible ; le champ le plusfaibleétait de 1,16, G.G.S, et le champ le plus fort de 5,5g C.G S, le .maximum de perméabilité variant de 4602 a 1271. Ceci donne pour la valeur correspondante de
- les nombres 368 et 92. Ces nombres varient dans le rapport de 4 à 1, mais il est à remarquer qu’il n’en est pas ainsi pour les valeurs inaxima de Q. Ces valeurs ne varient pas même de un dixième, le champ correspondant ayant des intensités variant de 27 à 64 unités C.G.S. Il est même bien probable qu’avec des champs très intenses, de quelque centaines d’unités C.G.S, par exemple, on aurait trouvé pour Q des valeurs encore moins différentes.
- La conclusion est donc la suivante :
- Tous les fers examinés par M. Rowland, bien qu’ayant des perméabilités magnétiques très différentes, donnent pour les valeurs maximun de l’induction magnétique des nombres ne différant pas de 10 0/0; la valeur maximum qu’on pourrait obtenir avec le fer serait d’environ 16000 à 17000 unités C.G.S. M. Rowland indique lui-même dans un autre mémoire (*) la valeur Q =: 17500 d’où J= 13900 pour le fer.
- On arrive à peu près au même résultat en considérant les courbes données par M. Ewing (2), courbes que nous reproduisons dans la figure 2.
- Les différentes espèces de fer analysées par cet auteur donnent des intensités d’aimantation très différentes pour des champs magnétisants faibles; mais plus l’intensité du champ magnétisant augmente et plus la différence diminue. Avec un champ magnétisant de 48 unités C.G.S, on voit que toutes les courbes, sauf une, ont des ordonnées peu différentes et il est probable que ces différences disparaissent presque complètement pour des champs magnétisants très forts.
- Le maximum de l’intensitéd’ai-mantation déduite de ces courbes est environ J = 1 25o.
- Ces valeurs ne sont pas très élevées, puisque M. Leduc (3) arrive par la mesure directe à la va" leur 21 100 pour le champ magnétique produit par un élec-tro-aimantdeFa-raday. Il est vrai que le champ magnétisant est bien supérieur à ceux qu’emploie M. Rowland ; pour l’intensité de 32 ampères, on a, en effet, d’après les expériences de M. Leduc, F = 4itX 27 X 3,2 = 1080 unités C.G.S, puisqu’il y a 27 tours par centimètre. E11 calculant d’après ces valeurs l’intensité d’aimantation J d’après la formule
- (*) Rowland, Phil. Mag. t. XLVIII, p. 3.?q, 1874.
- (-) Munro et Jamieson. Electrical Rules Tables, p. 441
- fs) Leduc G. R du i5 nov. 1886. L. Electr. t. XXII, p. 410.
- p.453 - vue 443/624
-
-
-
- 454
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- Q = 211 oo et F = i 080
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- on trouve J =1600 G.G.S, valeur supérieure à celle trouvée par M. Rowlancl.
- D’après cette valeur maximum, on aurait pour la perméabilité et la constante d’aimantation les valeurs très faibles ;
- et
- , J 1600 „
- kz= —z= —= 1,48 I* 1080
- M. Rowland [*), examine le cas où le champ magnétisant serait assez fort pour que la valeur de [j. approche de zéro et où, par conséquent, le fer deviendrait diamagnétique, puisque la valeur de k serait négative. Il faudrait pour cela que l’intensité du champ magnétisant approche de 17500 unités G.G.S et M. Rowland ajoute qu’avec une hélice de 6 pouces ou i5 centimètres de diamètre et de 3 pieds ou 1 mètre de long, ayant une cavité concentrique de j pouce QU 2,5 centimètres, on ne pourrait obtenir avec une batterie de 35o grands éléments Bunsen, qu’un champ mai gnétique de 15oo à 2000 unités G.G.S, les bobines étant arrangées de façon à obtenir le meilleur effet.
- M. Rowland ajoute que par l’action de la chaleur on pourrait arriver à rendre le fer diamagnétique dans des champs très intenses,
- Nous croyons, au contraire, que pour des forces magnétisantes très intenses, la perméabilité magnétique p. approchera de l’unité au lieu d’approcher de zéro, et que le fer restera toujours magnétique.
- Revenons maintenant aux expériences relatives aux anneaux.
- Le meilleur moyen pour étudier les résultats donnés par l’expérience est de tracer des courbes et ici il se présente plusieurs méthodes.
- (A suivre)
- P. H. Ledeboer
- (i) Rowland, Phil. Mag. $. JÇLVIII,p. 323,
- Sur un appareil permettant de transmettre la mesure à des exécutants placés de manière k ne point voir le chef d’orchestre, par J. Carpentier.
- La Note que j’ai l’honneur de présenter à l’Académie se rapporte à un « batteur de mesure » que j’ai combiné, à la demande des directeurs de l’Opéra. L’exécution des œuvres de musique théâtrale exige qu’à certains moments se fassent entendre, dans la coulisse, des chants, des chœurs, des parties instrumentales, et il est de la plus stricte nécessité que l’ensemble le plus parfait règne entre les musiciens dissimulés et ceux qui jouent dans la salle. Il faut que le chef d’orchestre puisse tenir sous sa direction ceux qui ne le voient pas, aussi bien que ceux qui suivent les mouvements de sa baguette ; il faut, en un mot, qu’il possède un moyen de transmettre à distance les indications du rythme.
- Divers appareils ont été proposés pour atteindre ce résultat, Les uns sont de simples frappeurs électriques, dont les avertisseurs s’adressent à l’oreille des intéressés ; les autres comportent une véritable baguette dont le mouvement donne un signe visible. Ces appareils sont, les uns et les autres, commandés électriquement à distance par le chef d’orchestre, à Ja disposition duquel est un manipulateur.
- Les frappeurs s’entendent mal et sont insuffisants ; les baguettes oscillantes, constituant de vrais pendules, se montrent rebelles aux mouvements qui sont en désaccord avec leurs tendances, et leur inertie leur défend de changer brusquement d’allure.
- Le système qui m’est venu à la pensée est de la famille des signaux visibles. Il donne l’impression d’une bagette oscillante, mais il ne présente pas les inconvénients que je viens de signaler, parce qu’il repose, je dois le dire, sur une pure illusion d’optique.
- Sur un panneau noirci, deux sillons ont été pratiqués et forment entre eux l’angle que l’on voit ordinairement décrire à la baguette d’un chef
- (*) Note présentée à l’Académie des Sciences, le 22 nq-vembre 1886.
- p.454 - vue 444/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 455
- d’orchestre. Dans chacun de ces sillons, une règle carrée est montée de telle sorte qu’elle puisse rapidement pivoter autour de son axe d’un quart de tour et montrer alternativement deux de ses faces. De ces faces alternativement apparentes, l’une est noire, comme le panneau ; l’autre est blanche. Quand, par un mouvement brusque, la face blanche est remplacée par la face noire, la règle semble disparaître ; si, en même temps, le mouvement inverse se produit pour la deuxième règle, celle-ci apparaît. L’œil, qui se porte alternativement sur celle des règles qui est blanche, croit voir une règle unique se mouvoir entre deux positions extrêmes. Un mécanisme très simple, dont le principal organe est un électro-aimant, permet de produire le mouvement simultané de pivotage des deux règles, et le chef d’orchestre n’a, pour le commander à distance, qu’à appuyer sur un bouton ou une pédale en suivant le rythme qui correspond à la mesure.
- L’illusion qui constitue l’artifice auquel je me suis arrêté repose sur ce double fait, que l’œil se précipite malgré lui sur les lignes qui se détachent en blanc sur un fond noir, et que, par suite de la persistance des impressions sur la rétine, il se charge, dans sa promenade alternative de peindre en gris le secteur compris entre les deux limites de ses excursions.
- Augmentation de la portée des actions fluidiques
- et électriques, par M. Charles Gros ().
- L’expression dq fluide électrique est ancienne ; elle est justifiée en quelque sorte par diverses analogies d’organes et de fonctions entre les mécanismes à transmissions fluidiques (liquides ou gazeuzes) et les mécanismes à transmissions électriques. Je me suis servi de ces analogies pour établir l’expérience suivante :
- Le téléphone Bell transmet les vibrations sonores avec une netteté et une intensité qui décroissent à mesure que croît la longueur (et, par conséquent, le volume) du fil métallique de communication. J’ai donc ajouté bouts à bouts assez de bobines de fil métallique isolé pour éteindre les sons téléphoniques à transmettre dans la longueur de ces fils. On avait déposé l’ensemble de ces fils sur une table, de manière à pouvoir aug- (*)
- (*) Note pre’sentée par M. Mascart à rAçacîe'mic des Sciences, le 22 noyembre 1886,
- menter ou diminuer à volonté la longueur totale du circuit et aussi l’interrompre de toute manière.
- Les téléphones ne transmettant plus rien, j’ai coupé le circuit à sa moitié et j’ai mis un condensateur à la coupure, en établissant les contacts respectifs entre les deux lames et les deux tronçons de la ligne.
- Aussitôt le son distinct a été transmis comme par un circuit représentant la , moitié du circuit total. En coupant encore les deux tronçons à leur moitié et en interposant deux autres condensa?-teurs, le son dçs téléphones est revenu à l’intensité et à la netteté qu’il aurait eues sur une ligne téléphonique ordinaire.
- L’expérience remonte à plusieurs années ( 1880) ; je ne donne donc pas de chiffres de longueurs,de capacités, ni de résistances. D’ailleurs, puisque le son était devenu d’abord faible et confus, puis enfin nul à la suite des allongements successifs, l’interposition des condensateurs trouvait dans ces conditions la preuve de son efficacité.
- J’ajoute que l’emploi de deux condensateurs, chacun à un des bouts de la ligne totale, ne produit aucun effet.
- J ai été amené à faire cette expérience à la suite d’études sur les transmissions par des tubes plus ou moins élastiques contenant de l’air ou de l’eau. Supposons deux pistons, mobiles dans des cylindres de même diamètre communiquant par une chambre sphérique pleine d’air. Si j’abaisse un des pistons d’une certaine quantité, l’autre devra monter d’autant. Mais la durée nécessaire à cette transmission varie avec le volume et la figure de la chambre suivant certaines lois. ,
- Donc, si le jeu alternatif aspirant et foulant d’un des pistons est assez rapide, la capacité de la chambre d’air aura pour effet de confondre les effets de ce jeu sur l’autre piston, qui n’en traduira qu’une Somme faible et confuse, ou n’ao-cusera même aucune action si la chambre est assez grande. En divisant la capacité totale en plusieurs sphères (ou cavités quelconques, telles que des conduits) séparées par des cloisons mobft.es, pistons, colonnes liquides dans des tubes,fetc., on constituera un système où la durée de la transmission finale d’un bout à l’autre subira une variation que je ne préjuge pas. Mais les actions alternatives de la pompe sur la première chambr» seront transmises à la deuxième, à la troisième, sans se confondre aus$i facilement que dans le vastç
- p.455 - vue 445/624
-
-
-
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 456
- volume gazeux, somme dés volumes partiels des chambres séparées par des intermédiaires mobiles et incompressibles.
- J’ai donc considéré les fils métalliques comme analogues à des cavités allongées, dans lesquelles se transmettraient des pressions. L’expérience décrite plus haut semble confirmer cette manière de voir. Les applications à la Télégraphie de cette manière de concevoir les phénomènes électriques et fluidiques sont à prévoir. Par exemple, des lignes coupées par un nombre suffisant de condensateurs transmettront, dans une durée donnée, plus de signaux distincts que les lignes continues actuellement en usage. Dernière remarque : il ne faut pat confondre les relais, où se substitue une action plus forte que l’action déterminante, avec les coupures où il se fait une perte d’intensité pour une augmentation de netteté d’action.
- Nouveau galvanomètre-étalon de T. Gray (')
- L’idée d’employer un solénoïde infiniment long pour la production d’un champ magnétique uniforme a .déjà souvent été émise, soit dans le but de construire un galvanomètre-étalon, soit dans diverses expériences de mesures absolues.
- M. Gray a construit récemment d’un galvanomètre-étalon en employant une bobine très longue pour la production d’un champ magnétique constant, et il lui a donné la forme d’un galvanomètre des sinus. Comme on le sait, la grande difficulté, avec la boussole des tangentes, c’est la détermination exacte du diamètre moyen; dans la combinaison de Helinholz, il y a encore la distance des plans moyens à mesurer.
- Dans la disposition employée par M. Gray, le rayon ne figure plus que comme terme correctif, et une moindre approximation est suffisante.
- Dans une bobine dont la longueur est considérable par rapport au diamètre, le champ produit par l’unité de courant est, dans l’axe :
- n étant le nombre de tours de fil par unité de longueur et l la demi-longueur de la bobine. On peut mettre cette expression sous la forme: (*)
- (*) Philosophical Magazine, 1886, vol. XXII, n" 137, p. 368.
- Pour un rapport - égal à 10, par exemple, il
- suffit d’employer le second terme de la série, qui donne une correction de 1/200. Ce qu’il faut connaître exactement, c’est n \ on connaît le nombre de tours total 2 ni et on peut mesurer Z à 1/10 de millimètre; avec une bobine de r mètre, on peut donc calculer n à 1/10000 près; mais il est nécessaire que l’enroulement soit parfaitement uniforme, cequel’on peut réaliser,au moyen d’un tour.
- Avec cet appareil on aura, pour une même sensibilité, une plus grande résistance, mais cela im-
- porte assez peu pour un instrument étalon. On pourrait employer cette bobine pour un galvanomètre des tangentes ou des sinus; M. Gray préfère lui donner cette dernière forme.
- La figure représente l’appareil tel qu’il a été réalisé.
- Le tube T, qui porte le fil (une seule couche), est monté sur une plateforme P, munie de vis calantes; il peut tourner autour d’un axe vertical V, les rotations étant lues sur l’échelle S.
- Le tube T, peut glisser à l’intérieur de T ; à son extrémité, qui correspond au milieu de T, est suspendu dans l’axe un miroir plan m et un petit aimant. A l’extrémité de T se retrouve en s une petite échelle que l’on éclaire au moyen d’un rayon lumineux passant par l’ouverture h et réfléchi par un prisme oü un miroir incliné; au-dessus de x est un miroir plan M.
- L’image de s est réfléchie d’abord par le miroir m, puis par M ; les lectures se font avec la lunette t, placée à l’autre extrémité du tube T.
- Une des extrémités du fil cie la bobine est fixée en pi et l’autre extrémité p2 est reliée par le fil n, parallèle à l’axe, à une seconde cheville p3, voisine de pr
- Les conducteurs, tordus ensemble, aboutissent aux bornes placées sur la base P.
- L’expérience se dispose alors comme suit :
- p.456 - vue 446/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 45 7
- La bobine est orientée de manière que le trait central de s coïncide avec ie réticule de la lunette, et on note la position de l’index sur l’échelle S; faisant ensuite passer le courant, on note la rotation nécessaire pour ramener le centre de s sur le réticule; on renverse ensuite le courant et on déplace l’échelle S, de manière que les rotations soient égales des deux côtés; quand cette condition est remplie, on a la relation :
- I = H sin 0 x---y----3-r
- La rotation 0 pourra se lire très exactement au moyen de microscopes et de verniers.
- Électromoteur Stockwell
- L’armature de ce petit moteur américain est formée, comme on le voit, par la combinaison de deux armatures Siemens, en navette, placées à angle droit sur le même axe. !
- Le commutateur est formé de quatre segments, j les bobines communiquant aux segments opposés; ceux-ci ne sont pas parallèles à l’axe, mais héliçoïdaux; de cette manière, il n'y a aucune
- rupture de courant, celui-ci passant des balais à l’une des armatures avant que le contact soit rompu avec l’autre. De cette manière, une seule armature agit à la fois, pendant la période correspondant au maximum de l’effort.
- Un grand nombre de ces moteurs sont employés aux Etats-Unis, spécialement pour actionner les machines à coudre.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, par M. A. Righi f1).
- V. — Application de la théorie a un corps
- TRANSPARENT
- i3. Différences entre la réflexion sur des corps
- (i) Voir La Lumière Electrique des 2, g, 16, 25, 3o octobre, 6 20 et 27 novembre 1886.
- transparents et sur les métaux. —Les deux vibrations composantes, l’une parallèle, l’autre perpendiculaire au plan d’incidence, dans lesquelles on peut décomposer la vibration incidente qui tombe obliquement sur un corps transparent, diminuent d’amplitude dans un degré différent, comme peur la réflexion métallique ; mais les corps transparents diffèrent des métaux en ce que la différence de phase entre les deux composantes, au lieu de varier lentement de zéro à ir lorsque l’incidence varie de o à 90 degrés, conserve une valeur sensiblement nulle jusque près de l’incidence de polarisation, varie rapidement de zéro à 7t aux environs de cette incidence en prenant
- pour l’incidence de polarisation la valeur -, puis
- cunserve sensiblement la valeur tt jusqu’à l’incidence de go degrés. En outre, la diminution d’amplitude de la composante dirigée dans le plan d’incidence est beaucoup plus forte pour les corps transparents (pour lesquels, suivant la théorie de Fresnel, la composante même s’annule pour l’incidence de polarisation) que pour les métaux.
- Les corps transparents se comportent donc comme les métaux, pour des incidences proches de celle de polarisation, et donnent comme les métaux la polarisation elliptique ; tandis que, pour toutes les autres incidences, on peut admettre qu’il se produit seulement une rotation de la vibration incidente, due à la diminution différente d’amplitude des composantes prises suivant les azimuts principaux.
- Nous supposerons donc, par analogie, que lorsque la lumière polarisée se réfléchit sur une lame transparente, placée sur le pôle d’un aimant, la différence de phase entre les deux rayons elliptiques réciproques, dans lesquels se décompose la vibration incidente, soit nulle jusqu’à une incidence un peu inférieure à celle de polarisation et égale à it à partir d’une incidence un peu supérieure à celle de polarisation jusqu’à l’incidence rasante.
- Les formules établies pour la réflexion sur le pôle métallique pourront servir pour un corps transparent et pour des incidences proches de celle de polarisation. Pour les incidences plus petites, on pourra poser cp == o dans les formules et, pour les incidences plus grandes, poser <p = 7t. Voyons donc comment les formules *se modifient dans les deux cas, et à quelles propriétés elles conduisent.
- p.457 - vue 447/624
-
-
-
- 458
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 14. Incidences plus petites que celle de polarisation. -— Les formules (7) et (9), qui donnent les composantes de la vibration réfléchie lorsque l’in-
- pidente fait un angle égal à zéro ou à ~ avec le
- plan d’incidence, se transforment dans les suivantes, que nous indiquerons avec les mêmes numéros avec un indice :
- (71)
- (91)
- X = ^+-±11 sir
- —-—-Ç- s!n ®
- 1 + pi
- Y = — P
- h^-k.
- 1 + p
- h — k
- cos 9
- X=; -p- , ,
- e 1 +P
- h _L
- Y =5
- cos 0
- h + k p'i . „ —7—'T" Sln 0 1 + pi
- Ces formules montrent de suite que, lorsque la vibration incidente est orientée dans un des deux azimuts principaux, e’est-à-dire ou dirigée suivant le plan d’incidence (7^ ou perpendiculairement à ce plan (9,), le rayon réfléchi est elliptique, mais avec les axes de l’ellipse dans les deux directions principales, c’est-à-dire avec un des axes dans le plan d’incidence. L’aimantation n’a donc d’autre effet que de rendre elliptique le rayon réfléchi et ne produit pas de rotation ; en d’autres termes, si. le rayon réfléchi est reçu dans un nicol analyseur, tourné à l’extinction avant l’aimantation, la lumière qui apparaît lorsqu’on ferme le courant est accrue en tournant l’analyseur dans un sens ou dans l’autre. La même chose doit se dire pour le polariseur. Cela résulte enfin du fait que w, et des formules (17) et (19) (voir n° 4), deviennent nulles pour cp = o.
- Ces phénomènes, propres à toutes les incidences de o degré jusqu’à une incidence peu inférieure à celle de polarisation (et aussi au delà de celle-ci, comme on verra dans le numéro suivant), est précisément ce qui, contrairement aux résultats des expériences, devrait avoir lieu lors de la réflexion normale sur le pôle de 1er, suivant la théorie de M. Fitzgerald.
- La loi de réciprocité reste vraie naturellement, et l’on pourrait la démontrer en raisonnant comme dans le N° 4.
- Voyons, à présent, s’il est possible d’orienter la vibration incidente de manière que la vibration réfléchie soit rectiligne au lieu d’être elliptique,
- Pour (p = o les (39) donnent
- (390 T = o
- U = — p {h — k)(k + h pi)
- V = — p (// — k) (h + k p2)
- Or, étant k < h et p positif et < 1, les quantités U et V sont toutes les deux négatives. Il s’ensuit que les formules (42) et (43), qui donnent les angles a0, (30 qu’une vibration incidente doit faire avec l’axe O0 at0 ou avec l’axe O0y0 pour que la vibration réfléchie soit rectiligne, et les angles a, (3, que cette dernière fait avec O x et Oy, qui deviennent pour le cas actuel.
- (421) tanga0 = —Y-îL-(43i) tang po = —
- fournissent, pour les quatre tangentes, des expressions imaginaires. Cela montre (qu’il n’existe pas d’orientation pour la vibration incidente, pour laquelle la vibration réfléchie soit rectiligne au lieu d’être elliptique.
- Les angles wi et u>.2 étant nuis et les angles a0, a étant imaginaires, on ne peut pas appliquer les méthodes données dans les N08 7 et 8 pour la détermination des constantes, qui se réduisent ici à deux, p et p.
- Pour déterminer ces deux quantités à une incidence quelconque, il faudrait mesurer le rapport Ri entre le petit et le grand axe de l’ellipse réfléchie, lorsque la vibration incidente est dans le plan d’incidence, et le rapport analogue R2 lorsque la vibration incidente est perpendiculaire à ce plan. On aurait alors les deux équations
- R ^-P (.h — k) _p {h- k)
- 1 k + h pi 2 h 4- kpi
- pour calculer^ et p.
- Les formules données dans le chapitre précédent sont, elles aussi, applicables ici, et font connaître les effets qu’on obtient en plaçant deux lames transparentes sur les pôles opposés parallèles d’un électro-aimant, et en faisant réfléchir le rayon polarisé m fois alternativement sur les deux larriçs. L’ellipticité du rayon réfléchi dçvjerU
- tang a = tang p
- s/—4 ü V 2 U
- _ — s/—4 U V
- 2 V
- p.458 - vue 448/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 459
- de plus en plus grande lorsque le nombre des réflexions croît.
- En effet, soit x0 = sin 0 la vibration incidente. Après m réflexions, on tire de (69) pour les composantes de la vibration réfléchie
- (691)
- „ km ~\- p'1 . „
- X„. = —~sin 0 i + Pi
- , \m h™ - k”
- = I) P +—? C08 0
- Le rapport entre le petit et le grand axe de l’ellipse est
- (— i Tp(hm — k,a) km + k"‘ p-
- ou encore
- (— 0 mp(i — p"1)
- p”‘ + P1
- Or, étant p < 1, on aura successivement
- p” < P
- ! — p“ > I — p
- P2 + P m<P2 + p
- 1 - P” 1 ~ P P- + p"‘ ' P2 + p
- Donc, abstraction faite des signes, le rapport des axes est plus grand pour m réflexions que pour une seule. De plus, si p est peu différent de l’unité, comme cela a lieu aux petites incidences, le rapport des axes de l’ellipse, après m réflexions, est sensiblement m fois celui des axes de l’ellipse après une réflexion seule.
- Les phénomènes sont évidemment jusqu’ici beaucoup plus simples lorsque le pôle réfléchissant est un corps transparent, au lieu d’un métal. On va voir qu’aux incidences plus grandes que celle de polarisation, les phénomènes sont un peu moins simples.
- 15. Incidences plus grandes que celle de polarisation. — Dans le cas actuel, il faut poser <p =r -jt dans les formules (7), (9). Elles se transforment dans les suivantes.
- /l»2 — fc . X = —t--—— sin
- Y =
- 1 +P
- h -p Jt b
- I + 1 -
- (9a)
- h + k
- P t—cos 0
- 1 +p _k Pi — h
- 1 + pa
- sin 0
- On voit par ces formules que, même pour les incidences plus grandes que celle de polarisation, l’ellipse réfléchie a un de ses axes dans le plan d’incidence, lorsque la vibration incidente est ou parallèle ou perpendiculaire à ce plan. Ici encore a», et u>.2 sont nuis, et la loi de réciprocité est applicable.
- Mais le cas actuel diffère du précédent en ce que, au delà d’une certaine incidence, des vibrations réfléchies rectilignes deviennent possibles.
- Les formules (39) deviennent en effet, pour
- (39a)
- T = o
- V=tpUi + k)(k-l,p*) y = p(h + k)kp*~ti)
- Etant k < h, p, < /, V est certainement négatif; mais U peut vraisemblablement être positif ou négatif suivant l’incidence; car cette quantité qui est négative près de l’angle de polarisation, est positive pour les incidences très grandes, pour lesquelles p devient très petit. Il y aura donc une incidence, que nous appellerons encore incidence
- k
- singulière, pour laquelle U = o ou ^ et,
- entre cette incidence et celle de 90 degrés, U > o. Gela établi, (42) et (43) pour cp — ir se trans? forment dans les formules (421), (43j) écrites plus haut ; mais, pour les incidences plus grandes que l’incidence singulière, U étant positif, le radical est réel. En tenant compte que U et —V sont des quantités pos’tives pour ces incidences, les valeurs (42,), (43,) peuvent s’écrire, en posant pour un moment V' = — V,
- (422)
- (43?!
- tang a0 =
- y/4 U Y'____ \J IJ
- vV; v/V7
- 2 V'
- \I4UV
- tang a = = __
- b 2 U'
- \/—v v/.U
- tang p0 :
- tang p =
- vL-v
- v/u
- JjL
- V—Y
- (72)
- p.459 - vue 449/624
-
-
-
- 460
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les angles <x0 = (3 et a = |30 sont donc complémentaires, et comme U < — V, car U et — V peuvent s’écrire comme suit,
- U~f (1 -p°-) (h + +
- -v=f(i ~p-) {h + ky- +^(1 +P*)A*_ fc»)
- on aura tang a0 < tang f5ft, et tang S < tang a.
- Les orientations I', I" de la vibration incidente pour lesquelles la vibration réfléchie est rectiligne, et les orientations correspondantes R', R' de cette vibration réfléchie, seront disposées par rapport aux axes comme le montre la figure 12, dans
- FIG. 12
- laquelle les angles de I' et V avec le plan d’inci-denee, et ceux de R' et R" avec la perpendiculaire à ce plan sont tous égaux.
- Pour l’incidence singulière U = o, I' et I" coïncident entre eux et avec l’axe 0„,r(;, pendant que R' et R" coïncident avec O y. Pour cette incidence donc, une vibration incidente dirigée dans le plan d’incidence donne une vibratiion réfléchie rectiligne et dirigée perpendiculairement au même plan. Il se produit donc une rotation de 90 degrés, ce qui ne doit pas étonner, car les corps transparents donnent par simple réflexion, aux incidences proches de celle de polarisation, des rotations qui peuvent précisément arriver jusqu’à 90 degrés, et cela à cause de la petitesse de k. Par exemple, une vibration incidente inclinée de w sur le plan d’incidence, et qui se réfléchit sous l’incidence de polarisation sur un corps transparent placé dans les conditions ordinaires, donne une vibration réfléchie perpendiculaire au plan d’incidence, quel que soit w ; même s’il est très petit.
- Pour les incidences plus grandes que celle de polarisation, on pourrait déterminer et p, comme pour celles qui sont plus petites, par des mesures
- du rapport des axes des vibrations réfléchies, obtenues avec des vibrations incidentes dirigées suivant les deux azimuts priucipaux.
- Enfin par des réflexions successives on augmente les effets, comme dans les cas précédents, et il suffit de changer h et k en h'n, km dans les formules propres à une seule réflexion pour avoir celles qui représentent les phénomènes pour m réflexions. On reconnaîtra aisément que, si m est pair, Um est toujours négatif, et par conséquent on n’a jamais de vibrations réfléchies rectilignes.
- Les formules données dans ce chapitre sont fondées sur une analogie et auraient besoin, par conséquent, de la sanction de l’expérience ; mais on ne pourra les vérifier que lorsqu’on trouvera un corps transparent doué d’un pouvoir rotatoire magnétique comparable à celui du fer ; ou lorsqu’on sera en possession des moyens [nécessaires pour mettre en évidence des rotations de petites fractions de minute. Les corps connus, avec les moyens actuels de recherches, ne donneraient que des effets si petits qu’ils échapperaient à l’observation ; du moins en admettant entre les coefficients h0 et k0 relatifs à l’inciden.cc normale, et les indices de réfraction des rayons circulaires à l’intérieur du corps considéré, la relation établie par la théorie de Fresnel.
- On reviendra sur cette, question à la fin du présent Mémoire.
- (.4 suivre)
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Angleterre
- La Commercial Cable C°. — La lutte entre la Commercial Cable C° et les autres Compagnies de câbles transatlantiques se poursuit toujours, et le public continue à payer 1 shilling 8 pence par mot à la Commercial C°, de peur d’un retour du tarif élevé, si la nouvelle entreprise succombait dans la lutte. Le recorder à siphon, avec le style vibratoire perfectionné de M. Cuttries, est employé sur les câbles de la Compagnie qui viennent d’être reliés aux réseaux de la Canadian Pacific Telegraph C°, de sorte que les dépêches
- p.460 - vue 450/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 461
- peuvent être transmises directement de l’Angleterre au Canada et à la Colombie anglaise.
- Un magnétomètre portatif. — Le professeur James Blyth, de l’Université d’Anderson, à Glasgow, a construit un magnétomètre portatif pour mesurer l’intensité d’un champ magnétique. L’appareil représenté sur les figures 1 et 2 se compose
- 9- fff -S a
- m HUI ..... ; *— ïîiTm tb
- JH" J L.L.
- FIG. K
- essentiellement d’une longue tige enfermée dans un tube et munie à son extrémité d’une série de cinq petits barreaux en fer doux, ayant 4 à 5 millimètres de longueur et pesant 1 gramme chacun. Ces barres constituent une armature représentée en a (fig. 1). L’extrémité de l’axe qui porte l’armature est montée sur pivot, tandis que l’autre est fixée à l’intérieur d’un ressort plat, en spirale, monté sur un disque gradué. Le ressort en spirale est fixé à l’extérieur du disque gradué. Sur la figure, S représente le ressort en spirale et g le disque gradué. Une aiguille fixe est placée devant le disque, tandis qu’une autre aiguille est rendue solidaire de l’arbre qui porte l’armature. Dans leur position normale, les deux aiguilles occupent le zéro de l’échelle; mais, quand le système des aimants est introduit dans un champ magnétique, il tourne d’un certain angle et l’aiguille mobile est déviée. Cette aiguille est ramenée au zéro en tordant le ressort d’un angle qui dépend de l’intensité du champ. L’appareil une fois étalonné, une simple lecture donne l’intensité d’un champ quelconque.
- Le professeur Blyth a construit ces appareils spécialement en vue des fabricants de dynamos, auxquels il permettra d’étudier l’intensité des champs magnétiques et la meilleure forme à donner aux pièces polaires.
- J. Munro
- Autriche
- 11 est très sérieusement questiôn d’établir à Graz dés usines centrales pour l'éclairage de
- la ville par l’électricité ; la force motrice serait empruntée au cours d’eau la Mur, qui, malgré des hivers assez rigoureux, n’est jamais entièrement prise par les glaces. Les autorités locales ont déjà nommé une commission chargée de passer des traités avec les entrepreneurs ; cette commission compte parmi ses membres l’ingénieur de la ville, ainsi que plusieurs conseillers municipaux. Des offres ont déjà été faites, et oarmi les concurrents, nous citerons tout d’abord la Société viennoise de l'industrie du ga\, à laquelle se rattache une Société en commandite connue sous la raison sociale de Bückner, Ross et Consorts; cette Société a été la première, de toutes celles fondées en vue de l’exploitation immédiate du gaz, à s’occuper d’éclairage électrique. Il convient de citer également la maison Ganz et Cle, de Budapest, qui se propose sans doute d’installer à Graz son système de distribution avec transformateurs. Il y a tout lieu de croire que cette Société, qui fait une concurrence si hardie et si heureuse au système de distribution Gaulard et Gibbs, va aujourd’hui se trouver, elle aussi, en face d’une concurrence sérieuse. A la date du i 3 mai dernier, la maison Siemens et Halske a pris un brevet pour un système de distribution du courant électrique au moyen d’inducteurs Voltaïques ( Volta-Inductoren), système qui diffère de la méthode imaginée par MM. Zi-pernowski et Déri sur plusieurs points, et notamment en ce qui concerne le mode de régulation de la machine génératrice qui est, comme on sait, une machine à courants alternatifs. — Le schéma de la figure 3 montre le principe du système.
- La machine génératrice est placée en A; f sont les bobines primaires et c les bobines secondaires des inducteurs ; dd représentent les lampes groupées en dérivation. Ainsi qu’on le voit, les différents centres de distribution I, II, III et IV sont, comme dans le système Zipernowski et Déri, en dérivation sur l’usine centrale A. Pour régler le débit du courant dans les différents circuits locaux, lorsque le nombre des lampes allumées varie, les centres de distribution I, II, III et IV sont reliés par des circuits compensateurs qui sont indiqués en pointillé sur la figure. Supposons, par exemple, pour fixer les idées, que toutes les lampes des réseaux 1, II et IV soient allumées, tandis que le réseau III n’en doit alimenter qu’un très petit nombre. — S’il n’y avait pas de circuit compensateur, il faudrait régler la
- F1G2
- p.461 - vue 451/624
-
-
-
- 462
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- force électromotrice de la machine A, d’après le nombre de lampes allumées sur les quatre réseaux. La tension aux bornes du réseau III,quialimente un nombre de lampes moindre que chacun des autres réseaux, prendrait, dans ces conditions, une valeur trop élevée. Grâce au circuit compensateur , cet excès se trouve réparti sur les quatre réseaux.
- Il est, d’ailleurs, évident que lorsqu’on aura un grand nombre de centres de distribution assez éloignés les uns de autres, le prix du circuit compensateur dont les conducteurs devront avoir un fort diamètre sera très élevé.
- Pour diminuer autant que possible les dépenses nécessitées par l’achat et la pose desconducteurs, MM. Siemens et Hals-ke proposent de couper l’un dessables xy ou \u (ou même les deux), conduisant au réseau III, supposé alimenter un petit nombre de lampes. Cette disposition oblige le courant qui part de l’une des bornes du générateur à faire certains détours pour revenir à l’autre borne, ce qui a pour effet de diminuer sa tension et de faciliter le réglage. Quand les deux câbles xy et \u sont interrompus, le courant qui alimente
- les inducteurs du poste III traverse uniquement les fils compensateurs tu, uv d’une part, et IV, III, py d’autre part.
- Les inventeurs ont également prévu l’emploi de rhéostats de réglage dont les résistances seraient intercalées dans les branches^, \u. Mais, en intercalant ainsi des résistances variables dans les conducteurs qui amènent le courant aux bobines d’induction, on ne peut que maintenir à peu près constante la différence de potentiel aux bornes de ces mêmes appareils. Si le nombre des lampes alimentées par un appareil varie, Je rapport de l’énergie dépensée dans les lampes à celle dépensée dans l’appareil varie également dans le même sens; il suit de là que, même lorsqu’on maintient constante la différence de potentiel aux bornes du circuit primaire des bobines d’induction, la tension auxlampes varie dans une cer-certaine mesure. Ceci montre la nécessité où l’on est de modifier la différence de potentiel aux bornes du circuit primaire. Ce réglage s’obtient par le jeu des résistances dont il a été précédemment question; il semble que l’on n’ait pas encore
- p.462 - vue 452/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 463
- trouvé mieux, et pourtant c’est là un procédé qui laisse beaucoup à désirer, puisqu’il équivaut à une perte sèche d’énergie.
- Je ne veux pas terminer cette correspondance sans décrire un nouveau régulateur dont la paternité doit être attribuée à un jeune étudiant de Prague, M. Spurny. — Ce régulateur est une modification ingénieuse de la lampe Krizik, ou plus généralement d’une lampe différentielle quelconque. — Les figures 1 et 2 montrent le principe du nouvel appareil. — Les deux porte-charbons A et B sont reliés l’un à l’autre par deux cordons souples dont le premier passe dans la gorge d’un galet fixe R, et le second chevauche autour des deux galets fixes a et b et du galet «, lequel est mobile dans l’espace et soutient un contrepoids Q. destiné à équilibrer le système
- des porte-charbons. — Pour comprendre le fonctionnement de ce régulateur, il suffit de savoir que le courant qui parcourt les solénoïdes s et S tend à soulever la tige A et à abaisser la tige B, et que le jeu du contrepoids Q assure un réglage parfait. Les noyaux télescopiques dont les figures donnent le détail, fonctionnent comme suit : lorsque le manchon A4 est en équilibre à l’intérieur du soléno'ide S, le manchon B^ commence à descendre, entraînant avec lui la tige B; puis, lorsque ce manchon a, à son tour, atteint la position d’équilibre, c’est la tige en fer doux B qui est entraînée et qui opère le réglage. Ce dispositif permet d’augmenter la course des porte-charbons, attendu que le manchon A1 est immobile, pendant que la tige A s’élève jusqu’au moment où le collet n arrive au contact du rebord m et force le manchon à suivre le mouvement ascensionnel du porte-charbon. — J’ai pu me convaincre par moi-
- même de l’excellent fonctionnement de cette lampe. J. Kareis
- États-Unis
- Chemin de fer électrique système Field. — Le problème de l’application de l’électricité, comme mode de propulsion, aux chemins de fer aériens de New-York a donné naissance à de nombreux projets, dont quelques uns déjà ont été décrits dans La Lumière Électrique. Une solution nouvelle de ce problème vient d’être proposée par M. Stephen D. Field, autrefois secrétaire de M. le D1' Cornélius Herz, qui, déjà en 1879, avait établi à Stockbridge (Massachussetts) un chemin de fer électrique d'essai construit d’après son système. Cette application présente des particularités assez intéressantes pour que nous croyions devoir en donner la description.
- Si l’on examine les détails mécaniques du système de M. Field, on constate tout d’abord qu’il n’y a entre les roues du truck qui supporte le wagon qu’un seul moteur, dont l’axe est relié directement avec les roues au moyen d’une manivelle et d’une bielle latérale, comme dans les locomotives à vapeur ordinaires.
- Il suffit, pour s’en rendre compte, de jeter les yeux sur les figures 1 et 2, qui sont, la première, une élévation longitudinale, la seconde, une vue de bout du truck pourvu de son moteur.
- Le mode de suspension du moteur est clairement indiqué dans la figure 1. Les inducteurs supérieurs et inférieurs, qui forment des pôles conséquents sont reliés, comme à l’ordinaire, par des culasses en fer dans lesquelles passent les essieux, de sorte que le poids du moteur est réparti d’une manière égale sur ces derniers. Ce mode de support, toutefois, n’est pas rigide, car, comme le montrent les figures de détail 3 et 4, la partie extrême des culasses est formée de deux pièces, dont l’une, le chapeau, se boulonne sur l’autre, enfermant un ressort pressant sur un coussinet qui repose sur l’essieu, et maintenant le tout verticalement en place, quelles que soient les oscillations provoquée spar les inégalités de lavoie.
- L’induit tourne dans des supports formés, à chacune de ses extrémités, par la jonction de quatre bras en cuivre, qui sont en outre boulonnés, de chaque côté, à des tirants articulés aux culasses des inducteurs par des boulons et des manchons à vis. De cette façon, tout mouvement
- p.463 - vue 453/624
-
-
-
- 464
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- horizontal du moteur, sur le truck, est rendu impossible, sans que, pour cela, son mouvement vertical soit entravé.
- La carcasse du wagon repose sur des ressorts boulonnés à la partie supérieure des culasses, la cheville ouvrière passant dans un support bou-
- lonné au centre de la pièce polaire supérieure.
- Il nous reste à décrire comment le courant est transmis par le rail central isolé, et par quels moyens l’auteur est parvenu à empêcher la saleté et la rouille de s’attacher à ce rail et d’introduire des résistances dans le circuit.
- O p,
- CHEMIN DE FER ELECTRIQUE. MOTEUR ET TRUCK. ELEVATION LONGITUDINALE.
- Pour arriver à ce résultat et assurer un contact parfait dans toutes les conditions possibles, M. Field a imaginé ce que l’on pourrait appeler une roue-brosse de contact, supportée par une chap-pe dont la tige passe dans des supports boulonnés à la culasse de l’inducteur de droite (fig. 1 et 2).
- Cette roue est composée de disques minces, en laiton, à ressort, ayant alternativement i5 et 22,5 centimètres de diamètre. Cette différence a pour objet de laisser aux plus grands disques un certain jeu à leur circonférence, qui leur permet, grâce à leur flexibilité, de se coucher légèrement en portant sur le rail.
- La tige de la chappe est pourvue, à son extrémité supérieure, d’un levier qui peut se mouvoir dans les limites d’un arc de cercle de 180 degrés
- et être fixé dans toutes les positions qu’on lui fait prendre. 1
- La direction de la roue de contact par rapport au rail dépend donc de celle du levier qui commande la chappe sur laquelle elle est montée : s’il est au milieu, la roue occupe la position indiquée figure 2, et il n’y a entre elle et le rail qu’un contact par roulement ; mais si l’on fait tourner le
- p.464 - vue 454/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 465
- levier légèrement dans un sens ou dans l’autre, de façon que le plan des disques ne soit plus parallèle à la direction du rail, le contact par roulement s’augmente d’un léger frottement qui devient de plus en fort, à mesure que l’on écarte davantage
- O I O
- w
- FIG. 6 ET 4. — MODE DE SUPPORT DU MOTEUR SUR L’ESSIEU
- le levier de sa position première, et qui finit par se substituer entièrement au roulement, lorsque le levier est parvenu à l’extrémité de sa course et que la roue se trouve par conséquent à angle droit sur le rail.
- FIG. 5. — MOTEUR RÉGULATEUR ET BALAIS
- Dans ces conditions, la roue exerce l’action d’une brosse élastique, qui s’empare du courant tout en maintenant le rail dans un état constant de propreté. Il est évident que cette position n'est donnée à la roue qu’en cas de nécessité absolue, attendu que, dans les conditions ordinaires, le
- contact par roulement suffit pour la transmission du courant, l’adhérence de la roue au rail étant assurée par l’action d’un ressort à boudin monté sur la tige de la chappe entre les deux supports qui lui servent de guides (fig. 2).
- Nous avons à parler maintenant du rôle de l’électricité comme moteur, et à indiquer le mode de réglage et le maintien automatique des balais aux points où il n’y a pas'd’étincelles.
- Comme on peut le voir sur la figure 1, les balais portant sur le commutateur sont au nombre de quatre, dont deux horizontaux et deux verticaux. Sur la figure 5, on s’est borné à en indiquer un de chaque paire.
- Ces balais sont montés sur un anneau à la cir-
- T@ i@iil
- FIG. 6. — DÉTAILS DU COMMUTATEUR
- conférence duquel sont taillées des dents héliçoi-dales.destinées à engrener avec un filet de vis qui porte à son extrémité l’axe d’un petit moteur.
- Les balais principaux sont ceux de la paire horizontale. Les deux autres, appartenant à la paire verticale, sont ce que nous appellerons les balais régulateurs ; ils sont reliés avec les bornes du moteur régulateur, qui est ainsi placé en dérivation.
- On comprend donc que, lorsque la quantité normale de courant passe par le moteur, les balais verticaux portent sur le commutateur à des points de potentiel égal ; aucun courant ne traverse alors le moteur régulateur. 1
- Mais si un changement de charge ou de vitesse
- p.465 - vue 455/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- '466
- le produit, la distribution du champ magnétique se modifie, et les balais régulateurs, ayant conservé leur position précédente, portent sur des points qui sont à des potentiels différents. Il en résulte qu’un courant doit passer par le moteur régulateur, qui entre aussitôt en fonction et tourne dans un sens correspondant au changement de conditions.
- La rotation du petit moteur se transmet, par le pas de vis de son arbre, à l’anneau qui porte les balais ; ceux-ci se trouvent donc déplacés simultanément jusqu’à ce que les balais régulateurs aient atteint de nouveau des points de potentiel égal. Le petit moteur s’arrête alors faute de courant. En même temps les balais principaux
- occupent la position du calage normal. Le moteur compense ainsi d’une manière automatique les changements de charge ou de vitesse.
- D’autres détails de ce mode de réglage méritent encore d’attirer l’attention.
- Si l’on se reporte à la figure 6, on remarque que le balai inférieur principal porte contre l’extrémité intérieure du commutateur, tandis que le balai régulateur repose sur l’extrémité extérieure.
- On voit, en outre, que sur cinq lames du commutateur, une seule est continue, les quatre autres étant interrompues près de leur extrémité extérieure sur laquelle porte le balai régulateur. Cette partie des lames n’est maintenue que pour
- FIG. 7. — PROJET DE LOCOMOTIVE SUBURBAINE ET FOURGON
- servir d’appui au balai ; étant complètement isolée, elle échappe à l’action du courant, qui ne se transmet au balai régulateur que lorsque celui-ci passe sur la cinquième lame qui n’offre pas de solution de continuité.
- Il résulte de cette disposition que, tandis que les balais principaux sont en contact électrique permanent avec le moteur, les balais régulateurs n’entrent en contact qu’au moment de leur passage sur chaque cinquième lame du commutateur.
- De cette façon, le moteur régulateur n'agit que sous l’action d’un courant intermittent ; il entre promptement en marche, mais il s’arrête de même aussitôt que les balais atteignent la ligne neutre sur laquelle ils doivent rester, et dont ils sont empêchés de s’écarter par ces mouvements intermittents.
- Les porte-balais étant fixés d’une manière rigide
- sur l’anneau, il était nécessaire de les protéger contre tout accident, attendu qu’ilsportent presque verticalement contre le commutateur. Ce résultat a été obtenu de la manière représentée dans les figures 5 et 6, qui montrent les porte-balais sous diverses faces.
- Les balais sont maintenus dans une chappe pourvue de pivots qui glissent dans des rainures du châssis dans lequel cette chappe est montée. Le contact entre les balais et le commutateur est assuré par l’action des deux ressorts.
- Lorsque le sens de rotation de l’induit est renversé, les balais sont repoussés intérieurement à une petite distance, puis entraînés jusqu’à ce que leur angle d’inclinaison soit renversé; ce mouvement est d'ailleurs limité par les vis d’arrêt que l’on voit sur les figures. Les ressorts pressent alors de nouveau sur les balais et les maintiennent en contact avec le commutateur.
- p.466 - vue 456/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 467
- Indépendamment de la méthode de réglage automatique ci-dessus décrite, l’auteur emploie des résistances ainsi qu’un levier de renversement, de sorte que l’intensité du courant et le sens de rotation du moteur peuvent être réglées à volonté. Le levier est disposé de manière qu’il ne peut être renversé aussi longtemps qu’il y a un courant quelconque dans le moteur.
- Une autre particularité de ce système de chemin de fer est son frein électrique, qui peut être appliqué à volonté et avec tel degré de pression que l’on désire. Le courant qui agit peut être réglé par une manivelle de rhéostat disposée de telle sorte qu’à l’extrémité de sa course, lorsque le frein doit être desserré, un courant contraire est envoyé dans ses fils au moyen d’une bobine d’induction ou d’un condensateur placé dans le circuit. Ce courant momentané désaimante instantanément les freins qui s’éloignent alors librement des roues.
- Tels sont les caractères essentiels du système Field actuellement en voie de construction et
- qui sera prochainement soumis à des expériences pratiques sur les chemins de fer aériens de New-York.
- L’auteur, toutefois, n’entend pas se borner à cette seule application de son système : il étudie en ce moment un projet de locomotive électrique pour le transit suburbain rapide.
- La figure 7 peut donner une idée de ce genre de locomotive qui sert également de fourgon de bagages. On se propose de faire usage de roues motrices de 1,80 m. de diamètre commandées directement par l’axe du moteur. La machine adoptée est une Gramme à quatre pôles avec un anneau de 1,20 mètre de diamètre. On espère atteindre une vitesse de 5o à 65 kilomètres à l’heure.
- Le nouveau moteur Brusch. — L’importance, au point de vue technique, d’un bon moteur électrique, n’a pas échappé à M. Brusch, qui s’est occupé depuis quelques temps à en étudier un type qui remplisse les conditions requises. La principale d’entr’elles est la constance de la
- FIG. 8
- vitesse, sous toutes les charges ; le nouveau moteur doit les réaliser d’une manière très ingénieuse.
- Le moteur représenté par la figure 8, ressemble beaucoup à la dynamo Brusch, qui est assez c-.nnue pour ne pas exiger une description étendue ; mais les dispositifs ajoutés dans le but d assurer les conditions indiquées ci-dessus sont
- intéressants et méritent une description détaillée.
- Comme on le voit par la figure 8, l’arbre principal porte entre le commutateur et l’un des paliers une coquille en fonte cylindrique, qui protège le régulateur maintenant la vitesse constante.
- Le mode de régulation adopté par M. Brusch, consiste à faire varier automatiquement la posi-
- p.467 - vue 457/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 468
- tion du collecteur par rapport aux balais. Dans ce but, les segments du collecteur sont montés sur un manchon, ajusté sur l’axe, en sorte que le collecteur peut tourner d’un angle quelconque, sous l’influence du régulateur.
- Les figures 9 et 10 montrent les détails du régulateur. Comme on le voit, les balais CC sont fixes, tandis que le manchon a du collecteur est ajusté librement sur l’arbre.
- Les segments d du collecteur sont isolés du manchon et reliés aux bobines de l’armature par des cables flexibles, de manière à permettre librement les mouvements du collecteur.
- A l’intérieur de la coquille G qui est clavetée
- FIG. 9
- sur l’arbre, les bras H, H sont fixés sur des tourillons.
- Les extrémités libres de ces bras sont reliées à un point de l’autre bras par l’intermédiaire de ressorts à boudins I I ; en outre, ils portent chacun un poids K que l’on peut fixer dans une position déterminée. Les pièces L, L fixées également aux bras H H, sont en outre reliées à un disque faisant partie du manchon du collecteur. On comprend de suite, que comme les poids K K tournent avec la coquille, ils tendent à s’appliquer plus ou moins contre la périphérie de celle-ci, et par suite impriment au collecteur un mouvement de rotation, chaque fois que la vitesse change; en faisant ainsi varier sa position relativement à l’axe de l’armature. (
- L’action du régulateur est précisément analogue à celle qui a lieu dans la machine à vapeur.
- Lorsque le moteur est au repos, les ressorts maintiennent les poids l’un contre l’autre et assurent au collecteur la position correspondant à la puissance maxima.
- Lorsque le courant est fourni au moteur, les poids du régulateur s’écartent sous l’action de la force centrifuge et font tourner le collecteur en entraînant la ligne d’effet maxima dans le même sens que la rotation de l’armature, par rapport à la ligne de contact des balais.
- Cette action diminue l’effet du courant moteur, jusqu’à ce que l’équilibre dynamique soit obtenu et que la vitesse reste constante.
- Si au contraire, la vitesse du moteur venait à
- FIG IO
- diminuer, par suite d’une diminution du courant qui ne serait pas accompagnée d’une variation correspondante de la charge, ou par suite d’une augmentation de la charge, les poids du régulateur se rapprocheront sous l’action des ressorts, et par suite le collecteur tournera en sens inverse du mouvement de l’arbre, ce qui a pour effet d’augmenter le couple moteur et par suite la vitesse.
- D’un autre côté, si la vitesse du moteur augmente à un certain moment, au delà de la limite normale, par suite d’une augmentation du courant ou d’une diminution du couple résistant, les poids du régulateur s’écartent, ce qui diminue le couple moteur et par suite la vitesse. De cette manière, on prévoit tous les accidents qui peuvent affecter un moteur électrique.
- Les pièces du mécanisme constituant le moteur sont simples et en petit nombre.
- La compagnie électrique Brusch de Cleveland, Ohio s’occupe maintenant de la construction de
- p.468 - vue 458/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL Z>’ÉLECTRICITÉ
- 469
- ces moteurs, dont les types varient depuis de petites forces jusqu’à 40 chevaux.
- La pile Roberts au peroxyde de plomb. — Dans une de nos dernières correspondances, nous avons décrit une nouvelle forme de pile sèche, inventée dernièrement par M. P. L. Roberts, de New-York, en vous promettant des détails sur une nouvelle pile à liquide, que l’inventeur expérimentait alors.
- Il pourra paraître étonnant que cette nouvelle pile, quoiqu’elle n’ait qu’un liquide, ne travaille pas en circuit ouvert, et qu’elle soit en même temps constante, en circuit fermé, aucune polarisation n’ayant lieu ; cette pile peut donc être laissée en activité des jours entiers, ou jusqu’à ce que tout le matériel soit usé.
- La principale particularité de cette pile est le peroxyde de plomb, employé comme dépolarisant.
- On sait que celui-ci est un des plus puissants dépolarisants, et il agit de cette manière dans les accumulateurs par exemple.
- Mais aucune application pratique n’en avait été faite dans les éléments primaires, surtout parce qu’il se trouve à l’état de poudre, ce qui rend difficile, son application dans ce cas ; et en outre, à cause de son prix élevé qui l’empêchait de lutter contre le peroxyce de manganèse, qui, quoique moins efficace est aussi meilleur marché.
- M. Roberts a eu le bonheur de découvrir un moyen d’obtenir le peroxyde de plomb assez bon marché, et sous une forme consistante, en sorte qu’il l’emporte maintenant sur le peroxyde de manganèse.
- Cette forme de peroxyde peut être constituée non seulement avec le plomb, mais encore avec l’argent, le mercure, ou un métal facilement oxydable.
- On l’obtient en ajoutant du minium à du permanganate de potasse en poudre, et en les mélangeant. On ajoute alors un acide qui décompose ce dernier, par exemple de l’acide sulfurique ou mieux chlorhydrique.
- Celui-ci s’unit avec l’alcali et met en liberté l’acide permanganique, l’oxydant le plus énergique dont la chimie fasse usage.
- Sous son action, le minium Pè2 O3 se transforme en peroxyde Pà O2. La masse entière, est alors sous une forme semi-liquide, on l’introduit
- dans un moule contenant une électrode de charbon ; la masse se prend en quelques secondes.
- On ouvre le moule, et lorsque la masse est sèche, elle est poreuse comme le charbon et conductrice. Cette masse est aussi dure que le charbon, et adhère fortement à son noyau.
- Cette électrode peut alors être employée à la place du charbon dans une pile à acide, sans autre liquide que l’acide sulfurique concentré, et la pile fournira un courant constant.
- L’acide par exemple attaquant le zinc, et dé-
- FIG. 11
- gageant de l’hydrogène, on a alors les réactions suivantes :
- Zn + H2SO*=ZnSO* + H2 et
- H2 + Pb02 = Pb.0-j-H20
- L’hydrogène réduit le peroxyde en oxyde et forme de l’eau.
- Ainsi aucune polarisation n’a lieu tant qu’il reste du peroxyde de plomb.
- Mais c’est avec une solution de sel marin additionnée d’une faible quantité de bichromate de soude que l’on obtient le meilleur résultat.
- Dans ce cas, il n’y a plus aucune action locale, la pile est à peu près constante, avec une force électromotrice d’environ 2 volts.
- Un élément de dimensions ordinaires fournit de 3 à 4 ampères. Le bichromate de soude est ajouté dans le but d’empêcher que la faible quantité de chlorure de plomb qui se forme, ne se dissolve et ne forme des dépôts de plomb sur le zinc.
- p.469 - vue 459/624
-
-
-
- 47°
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- " Si, une petite quantité de ce sel est ajouté au. mélange de minium, il donne le même résultat lorsque le peroxyde est formé.
- En ajoutant de l’acide chro-mique au minium, on forme également du peroxyde, mais le résultat est moins bon qu’avec l’acide permanganique.
- Cet élément est représenté en perspective dans la figure 11, et l’électrode de peroxyde par la figure i 2.
- Cette électrode suffit pour . produire la dépolarisation d’une quantité d’hydrogène correspondant à la combustion de 2 onces de zinc (566, gr.) ; l’élément fournit, environ 46 ampères heures, avec une F. E. M., moyenne de 1,8 volt.
- Nouvelle méthode de fabrication des filaments de charbon. — On connaît le procédé de Wollaston pour obtenir des fils fins en platine en prenant le fil avant l’étirage à l’intérieur d’un fil plus gros ou d’un tube en argent que l’on dissout après l’étirage dans l’acide nitrique.
- C’est en se rapportant à ce procédé,que M. Robert Dick, de Glasgow, a inventé et patenté dans les États-Unis, un procédé analogue pour obtenir des filaments de charbon fins et denses, pour les lampes à incandescence. M. Dick a essayé un certain nombre de matières premières, par exemple la soie, le coton, le papier etc., mais il a trouvé que la matière qui se prête le mieux est la fibre de Kitool (4).
- Il ramène ces fibres à une dimension uniforme en les faisant passer à travers une filière en acier, très étroite, et à bords tranchants.
- Les fibres ainsi préparées sont alors prises dans un tube fin en cuivre, la fibre étant plus longue que le tube.
- Ces tubes sont alors étirés, ce qui réduit leur diamètre et comprime la fibre à la densité voulue
- Les tubes comprimés avec les fibres sont ensuite coupés à la longueur voulue et on les courbe pour leur donner approximativement la forme que doivent prendre les filaments dans la lampe.
- Dans cet état les filaments sont carbonisés à
- (i) Il nous a été impossible de traduire ce mot anglais
- (N. D.L. R.).
- l’intérieur des tubes, et sous pression, en chauffant ceux-ci au rouge dans un fourneau en graphite, à la manière ordinaire.
- Après cette carbonisation des filaments, les tubes de cuivre ou de tout autre métal sont enlevés ou détruit sur la plus grande partie de la longueur, ou en entier, par l’action de l’acide azotique ou par l’électrolyse.
- Une partie de la couverture métallique peut être conservée aux extrémités des filaments, de manière à servir pour relier les filaments aux fils conducteurs de la lampe.
- L’emploi de ces tubes métalliques permet de comprimer le filament et de maintenir cette pression et de conserver la forme pendant la carbonisation. Les avantages qui résultent d’après M. Dick, de cette compression du carbone durant sa carbonisation sont en premier lieu de rendre le filament plus résistant au point de vue des efforts mécaniques ; elle permet donc de faire rendre à la lampe une grande intensité lumineuse par unité de travail électrique dépensée.
- Ces filaments permettent donc une grande économie dans l'éclairage à l’incandescence.
- J. Wetzler.
- CHRONIQUE
- Deuxième note sur les observations des coups de foudre en Belgique P).
- Je crois aller au devant de vos désirs en rendant d’abord un éclatant hommage à notre ancien président d’honneur, feu M. Melsens,' dont l’invention du paratonnerre et les diverses études sur l’électricité atmosphérique constitueraient déjà des titres suffisants à la célébrité, s’il n’en avait eu d’autres.
- Mais vous avez encore présents à la mémoire les discours qui ont fait ressortir les connaisian-ces si variées, les travaux si remarquables en en tout genre de la grande personnalité scientifique que nous venons de perdre et que désormais, suivant l’usage admis, il convient d’appeler simplement Melsens,
- Pour ne parler que des titres qu’il a vis-à-vis
- (!) Communication faite à la Société belge d’électriciens, par M. F. Evrard, ingénieur en chef des télégraphes. Voir pour la première note La Lumière Electrique, t. XVII, p. 23o.
- p.470 - vue 460/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 47 «
- de nous, disons que nous avons e'té plus honorés qu’il ne pouvait l’être lorsqu’il a bien voalu accepterla présidence d’honneur de notre Société.
- Notre président a exprimé, en termes émus, les regrets de la Société belge des Electriciens ; la Société internationnale des Electriciens, dont Melsens était un des présidents d’honneur étrangers, a adressé à sa mémoire un dernier hommage.
- Les nombreuses notes nécrologiques publiées par les journaux scientifiques, et parmi lesquels je citerai particulièrement La Lumière Electrique (i5 Mai 1886), nous permettent de dire, sans chauvinisme, que les travaux de Melsens ont éclairé beaucoup de points encore obscurs de de l’électricité atmosphérique, qu’ils ont eu pour résultats de répandre l’usage des paratonnerres et d’amener beaucoup de personnes à s’occuper de l’étude des questions auxquelles Melsens avait consacré une partie de sa vie si laborieuse.
- Il me semble, Messieurs, qu’un devoir s’impose à notre Société.
- C’est celui de résumer dans un mémoire complet les résultats des expériences et des travaux de Melsens.
- Plusieurs d’entre nous pourraient entreprendre cette noble mission de faire connaître à la Belgique et à la science ce qu elles doivent à l’électricien Melsens ; s’il m’est permis de citer des noms, je désignerai, notament,MM. Rousseau et Courtois, dont les longues et excellentes relations avec notre illustre savant permettraient d’attendre un travail digne de lui et d’eux.
- Je devrai, en ce qui me concerne, me limiter au sujet que j’ai à traiter :
- Paratonnerre Melsens. — A l’origine, le paratonnerre Melsens a soulevé des critiques chez certains savants : à l’étranger, les académies ne se sont pas encore prononcées, mais, depuis 1879, une délibération de la commission permanente des paratonnerres de notre académie a admis « que le paratonnerre du système Melsens peut être adopté concurremment avec les paratonnerres construits conformément aux instructions en vi~ gueur » .
- Dans les derniers temps, beaucoup de savants se sont prononcés en faveur de notre compatriote ; je citerai, notamment, MM. von Helmholtz en Allemagne, sir William Thomson et Anderson
- en Angleterre, Gaston Planté, Angot et Mascart n France, Nardi en Italie, E. Rousseau en Belgique.
- Notre ancien président, dans son rapport sur l’Exposition d’Electricité de Paris de 1881, déclare que le système Melsens a sur le système ancien une supériorité marquée et qu’on doit le regarder comme étant aussi efficace, sinon plus, tout en étant le moins coûteux.
- M. Tumlizz, qui a publié en 1885 une étude intéressante sur le paratonnerre Melsens, ne croit pas à l’influence préventive des conducteurs à pointes sur les nuages orageux, du moins quand ces nuages se trouvent à une distance moyenne de 3oo mètres des conducteurs, mais, d’un autre côté, il la considère comme très importante relativement aux masses électriques immédiatement en contact. L’auteur regarde donc comme très avantageuse la multiplicité des aigrettes terminales, multiplicité qui, d’après lui, serait propre à exercer une action préventive en permettant aux deux électricités, du sol et de l’atmosphère, de se recombiner lentement.
- Le professeur Mach et le capitaine Hess ont en 1883 et 1884, fait des expériences diverses pour étudier les actions électriques à l’intérieur d’une cage métallique à parois continues ou non continues, à travers laquelle on fait passer la décharge d’une pile électrique.
- On peut, en effet, se dire que le principe de Faraday doit subir des modifications dans son application au cas présent, car, pendant la décharge, il y a variation incessante de la force électrique dans les conducteurs : l’action de la décharge ne peut être, en effet, assimilée ni à celle du courant constant ni à celle d’une charge à l’état statique.
- M. Mach pense que, en réalité, les grandes variations de la force électrique ont lieu aux points où l’étincelle éclate dans l’air entre les conducteurs ; que conséquemment, à l’intérieur même de l’appareil, les variations de la force ne sont pas nullcs, mais elles sont faibles et incapables de produire des effets mécaniques considérables, ce que prouvent les expériences de Faraday et celles de Melsens.
- Cette restriction théorique faite, il est d’avis que le système de paratonnerre de Melsens est avantageux à tous les points de vue (^j.
- (!) Çiel et Terre, i5 février 1886.
- p.471 - vue 461/624
-
-
-
- 47 2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- D’un autre côte', l’examen de curieuses photographies d’éclairs, prises par M. R. Haensel et reproduites dans la Nature fn° 552) montre combien la décharge est quelquefois divisée et quel énorme avantage on doit tirer de la substitution des aigrettes aux pointes isolées (•).
- Cet avantage est aussi évident pour les cas de foudre globulaire.
- Enfin, reproduisons les lignes ci-dessous, extraites de l’article consacré à Melsens par M. C. Decharme [La Lumière Electrique). «M. Melsens a « inventé, c’est le mot, les paratonnerres à pointes -( à conducteurs et à raccordements multiples, « qui ont déjà rendu les plus grands services. « Sans affirmer que ce système soit le dernier « mot de la science, on peut dire qu’il est, jusqu’à « présent, le plus capable de préserver des dan-« gers de la foudre.
- « Dans ces dernières années, de très nombreu-« ses application en furent faites, tant dans le « pays qu’à l’étranger, et l’auteur est actuellement « connu dans le monde entier comme un des « électriciens les plus renommés. »
- Economie du paratonnerre Melsens. — En ce qui concerne le prix compartif des deux système de paratonnerres, il me suffira de reproduire les conclusions d’une de mes notes à la conférence des Unités électriques de Paris (20 session).
- Différents bâtiments protégés par le paratonnerre Melsens en Belgique ont nécessité une dépense de 62,362 francs, pour une surface totale couverte de 86,344 mètres carrés, soit fr. 0.72 par mètre carré. D’autres bâtiments, munis d’anciens paratonnerres, avaient donné lieu à une dépense de 90,381 francs pour une surface couverte de 20,35o mètres carrés, soit fr. 4.46 le mètre carré.
- L’écart entre ces chiffres a son éloquence. Melsens ne s’est pas arrêté là ; convaincu que l’on ne se préoccupait pas assez de la nécessité de protéger les fermes et les maisons de campagne, pour lesquelles la question d’argent était capitale, il a trouvé moyen de protéger une ferme ayant 3oo mètres de faîte de toits en ne dépensant pas plus de 400 francs, soit environ fr. o. 20 par mètre carré protégé. Dans ces conditions il n’est pas admissible que l’emploi du
- paratonnerre ne se répande pas davantage ; l’installation peut être faite très facilement, les aigrettes peuvent être fabriquées par des forgerons de campagne. Il suffit seulement que la disposition du paratonnerre ait été bien entendue.
- Ajoutons que le paratonnerre Melsens est, en général, plus facile à poser et à vérifier que les anciens paratonnerres.
- Conducteur du paratonnerre Melsens. — Melsens a adopté le fer de préférence au cuivre, comme conducteur, parce que le prix du cuivre est trop élevé, que sa valeur tenterait les voleurs et qu’en cas d’enlèvement d’une partie des conducteurs, les bâtiments seraient dans des condi-dition pires que si aucun paratonnerre n’avait été placé ; enfin, bien que la conductibilité du cuivre soit de 6 à 7 fois supérieure à celle du fer dans le cas d’un courant continu de faible tension, les expériences de Melsens montrent que pour de grandes longueurs de fils de petite section, le fer conduit aussi bien que le cuivre une décharge instantanée de haute tension. Il a trouvé que la loi d’Ohm n’était pas entièrement applicable aux étincelles de haute tension fournies par les batteries de Leyde, des machines à frottement, une machine de Holtz ou une grande bobine de Rhumkorff, dont le courant passe avec une égale facilité à travers des conducteurs de cuivre ou de fer de même section.
- Les expériences que Melsens a faites, les résultats intéressants auxquels il est arrivé seraient mieux à leur place dans une étude complète sur les travaux de notre regretté président d’honneur que dans cette note où je ne puis trop m’éloigner de mon sujet.
- Le diamètre des conducteurs des paratonnerres placés d’après les indications de l:inventeur est généralement de 7 ou de 10 millimètres.
- Communication à la terre. — Melsens a aussi justifié la nécessité d’avoir une terre aussi parfaite que possible, en établissant qu’un courant traversant un conducteur en fer d’un centimètres carré de section rencontrait une résistance appréciable (*) dans sa transmission à l’eau ou à la terre humide si le conducteur n’était pas terminé par des plaques de fer de dimensions énormes. — C’est dans le but d’obtenir le minimum
- (>) Ciel et Terre, i5 avril 1884-
- (*) Comparativement à celle du conducteur.
- p.472 - vue 462/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 47 3
- de résistance qu’il recommande d’augmenter par tous les moyens possibles la surface de la partie souterraine des conducteurs dans les puits, et dans les villes, de relier les conducteurs avec les tuyaux d’eau et de gaz, ainsi qu’avec les tubes de chauffage et de ventillation, s’il en existe dans les bâtiments à protéger.
- La connexion avec la terre doit pouvoir être vérifiée facilement; il faut aue Ton puisse savoir s’il y a toujours de l’eau ou si la terre est encore humide.
- Application pour magasins à pondre, poudrières. — Le paratonnerre Melsens convient parfaitement pour les magasins à poudre et les poudrières, mais dans ce cas, l’inventeur recommande d’avoir un plus grand nombre de terres, de relier les conducteurs entre eux par deux autres, d’employer des aigrettes nombreuses et, pour comble de précautions, d’entourer ces établissements de poteaux surmontés d’aigrettes, reliés par des fils croisés dans toutes les directions, et offrant une garantie additionnelle. Le système constitue ainsi une double cage métallique.
- Sir William Thomson donne raison à Melsens, puisqu’il va même jusqu’à proposer la construction complètement métallique des magasins à poudre et poudrières.
- On a déjà objecté à la connexion des conducteurs des parratonnerres avec les tuyaux à gaz que les joints de îéunion sont fréquemment fabriqués au moyen de matières non conductrices ; Melsens affirmait que la continuité est obtenue par le contact approximatif du fer avec le fer et aussi, par la terre humide entourant les tuyaux, il croyait pouvoir dire qu’il n’y avait rien à craindre si, bien entendu, les tuyaux à gaz ne constituaient pas le seul contact avec la terre.
- L’intérêt qu’il y a de connaître le mode de jonction des tuyaux d’eau ou de gaz n’avait pas échappé à la conférence des Unités Electriques (1882). Ce renseignement est demandé dans le questionnaire concernant les coups de foudre sur les lignes télégraphiques; il a été omis dans celui qui est relatif aux coups de foudre en dehors des lignes.
- Coups de foudre ayant frappé des conduites.— M. Ph. Delahaye, dans VAnnée Électrique ( 1885) cite divers coups de foudre ayant atteint les conduites d’eau de Fitchburg (Massachussetts) dans
- lesquelles se trouvaient des tuyaux en fer revêtus intérieurement et extérieurement de ciment ; les joints étaient aussi en ciment :
- « Pendant un orage, deux maisons furent frap-« pées ; le fluide életrique dans les deux cas,
- « suivit la distribution d’eau, en partant des « maisons jusqu’aux conduites principales de « 100 et i5o m. m. en fer, avec revêtement de « ciment. A partir de là, il laissa des traces « remarquables de son passage. Tantôt, c’était i un tuyau fendu d’un bout à l’autie, tantôt un « tuyau percé de trous, ce qui indiquait dans « la plupart des cas, que l’électricité avait tract versé le métal de l’extérieur à l'intérieur. « Presque tous les joints sur une longueur de ce 600 mètres étaient ouverts ; un regard et deux « bouches d’incendie furent détériorés au point « de ne plus pouvoir servir. Les dépenses de « renouvellement de cette partie de la canalisa-« tion s’élevèrent à plus de 8,5oo fr. Plusieurs « fois, les conduites des rues ont été aussi atteintes « par la foudre. Deux tuyaux consécutifs étaient « séparés par une épaisseur de 3 à 6 millimères « de ciment.
- « En examinant les tuyaux atteints, on les a « trouvés généralement brisés sur toute leur « longueur; puis,sur trois ou quatre consécutifs, « aucune trace du passsage de la foudre au revê-« tement extérieur de ciment, mais à chaque joint, « on remarquait de 1 à 10 trous, de 2 millimètres « à 28 millimètres de diamètre, percés de l’exté-« rieur à l’intérieur : un manchon présentait une « coupure d’une netteté extraordinaire ; finale-« ment, l’électricité sortait par un regard ou une « bouche d’incendie. »
- Il eut été imtéressant de connaître quelles étaient les autres connexions à la terre des paratonnerres des maisons atteintes (si paratonnerres il y avait), et dans quel état elles se trouvaient. M. Delahaye ne le dit pas ; quoi qu'il en soit, il faut être d’accord avec lui, lorsqu’il recommande de veiller avec un soin tout particulier à ce que les liaisons métalliques, conduites d’eau, de gaz aient une surface suffisante pour n’étre pas fondues au passage de la foudre, et surtout à ce qu’il n’existe aucune solution de continuité dans le réseau ainsi constitué, par exemple, par l'interposition de peinture, de vernis, de ciment pour protéger le métal ou pour fermer des joints étanches.
- Il m’a paru utile d’appeler l’attention des
- p.473 - vue 463/624
-
-
-
- ‘174
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- observateurs sur le fait rapporte par M. Delahaye, ainsi que sur ses conclusions.
- Préjugés concernant la fondre. — Beaucoup de préjugés existent dans tous les pays au sujet de la foudre. Il en est un, notamment, que l’on signale encore chez nous et que la Revue Ciel et terre rapporte en ces termes :
- Lors d’un orage qui survint à Paliseul, le i3 juillet 1883, un arbre fut foudroyé, une grande quantité de menus débris de l’écorce ayant été projetés sur le sol, on vit de pauvres gens venir les ramasser et les emporter précieusement. A quelqu’un qui leur demandait quel usage ils voulaient en faire, ils répondirent naïvement : « Quand on a mal aux dents, il suffit de mâcher pendant quelque temps Fun de ces petits morceaux de bois, pour être bientôt radicalement guéri. » Préjugé du à l’ignorance, mais n’est-ce pas aussi par suite de l’ignorance, que les paratonnerres ne sont pas aussi répandus qu’ils devraient l’être et que dans notre pays, comme dans bien d’autres, la foudre fait annuellement tant de victime et de dégâts ?
- Société pour la protection contre ta foudre. — Un membre de la Société des Électriciens anglais, M. Gregor, a même récemment proposé la création d’une société scientifique « pour la protection de la vie et des propriétés contre la foudre ». La brochure dont il a adressé un exemploire à notre Société contient quelques considérations peut-être excessives, mais auxquelles il convient d’accorder de la publicité.
- « Dans le cas de mort par la foudre (non -en « plein air), et s’il peut être établi que des « moyens auraient pu être employés pour empê-cc cher cet accident en utilisant les principes bien « connus des paratonnerres et les mesures prête ventives qui ne coûtent que quelques shillings « et auraient écarté le danger et protégé la vie, « le jury ne devrait pas dire « not guilty » (non « coupable), car la mort ou la blessure étant la « cause d’une négligence criminelle, il ne peut « y avoir qu’un verdict : guilty (coupable). »
- L’auteur déclare qu’il faudrait rendre moralement responsables les autorités locales, propriétaires, etc., qui négligent les avertissements fréquemment répétés, il adjure les personnes qui ont fait des études scientifiques suffisantes pour apprécier le danger, de faire de la propagande
- pour répandre l’emploi des paratonnerres, enfin, il trouve qu’il y aurait lieu de créer une société concentrant l’étude de toutes les questions relatives à la foudre :
- A. La publication de tous les travaux et informations techniques ;
- J5. Les détails sur tous les accidents sérieux, avec une appréciation ;
- C. La propagande vis-à-vis des compagnies d’assurances contre les incendies afin de les décider à insérer dans leur police une clause par laquelle elle ne payerait pas d’indemnité pour accidents causés par la foudre si les batiments ne sont pas protégés par des paratonnerres efficaces aux point de vue électrique et mécanique, et essayés annuellement ;
- D. Les recherches de tous les phénomènes les plus intéressants concernant les coups de foudre.
- Utilité des paratonnerres. — On ne peut plus douter de l’action préservatrice et préventive des paratonnerres, lorsque ceux-ci ont été établis suivant les règles de la science et qu’ils sont vérifiés annuellement. (Voir ma première note sur les observations des coups de foudre en Belgique, Bulletin des électriciens belges, 1885)- D’après des observatians s’étendant sur plusieurs années et recueillies par le docteur Mann, président de la Société métérologique de Londres, les coups de foudre qui étaient très fréquents à Pietermaritzburg (Natal) sont excessivement rares, depuis que l’on y a planté, d’après les conseils du docteur Mann, un grand nombre de paratonnerres munis de pointes (*).
- Il serait à désirer que l’on munit quelques paratonnerres placés sur des bâtiments très exposés, de rhéélectromètres qui, combinés avec des enregistreurs, pourraient indiquer non seulement le passage de l’électricité, le sens de la décharge (si elle est ascendante ou descendante), mais encore le moment précis où elle a eu lieu. On ne tarderait pas bientôt à être convaincu de l’efficacité des paratonnerres.
- (J) Des batiments qui avaient été atteints par la foudre à plusieurs reprises et presque régulièrement n’ont plus subi de dégâts après l’installation d’un paratonnerre.— Docteur Leonhard Weber. (Dangers de la foudre. — Journal télégraphique.^
- p.474 - vue 464/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 475
- Ma première note contient quelques indications de paratonnerres peu coûteux ; j’ai dit plus haut que des paratonnerres Melsens pouvaient être établis à des prix très faibles.
- Si l’on veut protéger les animaux dans la campagne, il est possible de recourir à des tiges fixées à de hauts arbres, et aussi à de hauts mâts lorsqu’il n’y a pas d’arbres, à des paratonnerres mobiles, etc.
- Zone de protection. — Je faisais remarquer l’année dernière que la zone de protection des paratonnerres est encore sujette à discussion.
- Le tableau ci-dessous représente les zones de protection, successivement admises depuis Gay-Lussac jusqu’à Melsens. On voit qu’elles ont
- aoo métrés
- K- L 0 A I» M K.
- À"
- El / // ] \\ N '
- C / y // \V''v \ nN.
- * | y ' S/ ^ 1 N.
- foisi ji' VT,
- 4 b r H JS* . y
- i t 1 1 i
- 1 > 1 1 1 1
- l [ 100"?- » lèOü! . 50*1-75*--
- HL ..
- 1. J B C K Cylindre Gay-Lussac is2:t
- 2. B A B Cône De Fonviellc 1874
- 3. D A II Cône Paris (Commission) 00
- A * I.F G M Cylindre Chapman 1875
- 5. F AG Cône Adams 1881
- 6. O H I P Cylindre Hypothèse
- 7- F AG Cône spécial Preece 1881
- 8. H A I Cône Melsens
- constamment diminué ; Gay-Lussac admettait que la zone protégée était un cylindre de rayon égal à 2 fois la hauteur de la pointe du paratonnerre au-dessus du sol ; Melsens la limitait à un cône dont le rayon serait la moitié de la hauteur du paratonnerre.
- Tant qu’il n’est pas démontré que Melsens a trop réduit la zone de protection, on fera bien de se conformer à son appréciation ; lorque l’on aura recueilli un grand nombre d’observations précises, on sera à même de bien déterminer la zone de protection. En attendant, lorsque l’on a l’occasion d’observer un coup de foudre, il convient de noter soigneusement la hauteur du paratonnerre et la distance du point frappé ; il est nécessaire aussi d’examinér si la pointe (ou les pointes) du paratonnerre est en bon état, bien
- effilée; si le conducteur du paratonnerre est continu et parfaitement en contact par une surface suffisante avec l’eau d’un puits ou un sol humide, bon conducteur ; s’il n’y a pas de masses de métaux, des ancres, des barres de fer près du point frappé, si les toitures et les faîtages métalliques, les tuyaux de descente, et les chenaux pour l’écoulement des eauxc ont été sans action ; si les cheminées saillantes sont sans influence.
- Choix du métal; forme du conducteur. —Nous avons indiqué plus haut les raisons qui ont déterminé Melsens à choisir le fer. En 1881, Sir William Thomson, tout en reconnaissant que plusieurs "des avantages du fer signalés par Melsens étaient évidents, croyait cependant devoir faire remarquer que les travaux de MM. Kirchhoff et Hertz avaient établi que la résistance du fer n’était pas la résistance exprimée dans la théorie de Ohm, mais était celle-ci compliquée d’une résistance de quasi inertie spéciale provenant des résistances de self-induction et d’aimantation. « Par suite de cette dernière cause, bien que la « résistance provenant de la self-induction soit « moindre pour le fer que pour le cuivre, un fil « de fer ayant une résistance Ohm égale à celle « d’un fil de cuivre, révèle à la décharge une « résistance plus grande que ce dernier (1). ».
- Melsens n’employant que des conducteurs très minces, trouve plus pratique d’adopter des formes circulaires. En Angleterre, on a recommandé l’emploi de rubans en cuivre.
- La discussion sur la forme du conducteur a été abordée d’une manière très précise par le professeur Hughes dans son étude sur la self-induction d’un courant électrique', dont la traduction a paru dans notre bulletin de mars dernier; je me bornerai à résumer ses conclusions.
- Les conducteurs des paratonnerres sont destinés à donner passage à des courants de haute intensité dans un temps extrêmement court, et ils doivent être établis de façon à opposer la moindre self-induction possible; je considère donc une tige de fer pleine comme étant la pire forme pour un conducteur de l’espèce. Si le conducteur est de cuivre, il doit avoir la forme d’un ruban de 1 millimètre sur 10 centimètres de large par exemple, « ou s’il est de fer, se composer de nombreux fils en câble ou d’un ruban large d’une
- (*) Congrès d’électricité.
- p.475 - vue 465/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- conductibilité égale à celle du ruban de cuivre. ».
- Ces prescriptions ne peuvent s’appliquer qu’au paratonnerre Gay-Lussac, car il serait peu pratique de remplacer les fils de fer de 7 et de 10 millimètres du paratonnerre Melsens par des câbles dont les fils ne tarderaient pas à être rouillés et à présenter des solutions de continuité. Il est, du reste, à remarquer que tous les conducteurs étant à peu près les mêmes, la foudre se partagera entre tous, en raison de leur capacité pour la recevoir, et comme il y a de nombreux conducteurs, il me semble que les effets de la self-induction sont moins à craindre que dans les anciens paratonnerres, car l’électricité y circulera en plus faible quantité, la section totale des conducteurs étant supérieure à celle du conducteur unique.
- Le voisinage des lignes télégraphiques et téléphoniques, constitue-t-il un danger ? Aucun fait n’est venu infirmer les appréciations que j’émettais dans ma première note. M. de Salis dit même qu’en Suisse, les craintes d’accidents sur les lignes téléphoniques pendant les orages se sont dissipées depuis que le public a pu constater que de formidables orages ont passé sans produire de dégâts. Le rapport sur les postes et télégraphes allemands de 1882 à 1884 établit que les réseaux téléphoniques urbains, grâce au grand nombre de paratonnerres qui y sont employés, sont pour les villes un préservatif énergique contre le danger de la foudre. Il est, toutefois, nécessaire d’appeler l’attention des constructeurs électriciens sur les précautions à prendre dans leurs installations ; il me suffira de signaler le fait suivant, extrait de La Lumière Electrique, N° 48 (1885).
- Dans une maison contenant des fils pour la téléphonie et la lumière électrique, la sonnerie du téléphone fonctionnait pendant un orage, à chaque coup de foudre, et une lampe électrique qui brûlait dans la salle à manger s’éteignit subitement avec un bruit violent analogue à la décharge d’une arme à feu. On trouva le filament de la lampe cassée au fond du globe qui renfermait des gouttelettes de platine fondu provenant des électrodes. Le verre du globe était recouvert d’une couche de platine fondu qui le faisait ressembler à la surface d’un miroir. Les conducteurs de lumière électrique n’avaient pas souffert, tandis que les fils téléphoniques étaient fondus. M. Elwall, qui relate le fait, croit que la foudre a
- essayé de passer en terre en traversant le conducteur de lumière électrique et un fil qui reliait les différents postes téléphoniques à l’une des chambres de la maison.
- Le système téléphonique communiquait avec le paratonnerre et, depuis ce temps, il a été pourvu d’une autre communication avec la terre.
- J’ajouterai qu’il est probable qu’ici encore la terre du paratonnerre présentait une résistance assez grande.
- Variation périodique du nombre des orages. — Dans ma note de l’année dernière, je reproduisais les conclusions d’une étude du pro fesseur Neessen, de Berlin, dont l’une contenait notamment l’affirmation suivante: la moyenne du nombre des orages n'augmente pas d’uné année à l’autre.
- M. Lancaster, météorologiste inspecteur à l’Observatoire de Bruxelles, a bien voulu me signaler qu’en ce qui concerne la Belgique, le nombre des orages avait au contraire subi une progression croissante très marquée depuis i83o jusque dans ces dernières années; actuellement, il semble qu’il y ait décroissance.
- Dans un travail paru dans les annales de l’Observatoire et intitulé : Discussion des observations des orages faites en Belgique pendant l’année 1878. M. Lancaster constate que depuis 1833, époque des premières observations météorologiques, l’activité des phénomènes électriques croît d’une manière régulière.
- Si l’on divise la série 1833-1877 en trois périodes égales de i5 années, les nombres de jours d’orage se rapportant à chacune d’elles s’élèvent à :
- 197 pour la période 1833-1847 ou i3,i moyenne annuelle 256 » 1848-1862 » 17,1 » »
- 289 » 1863-1877 » 19,3 » »
- ce qui ne serait pas particulier à Bruxelles seulement.
- En examinant les chiffres fournis par la statistique, M. Lancaster dit qu’on serait tenté de croire à une périodicité à longue durée dans la répartition annuelle des phénomènes orageux..
- Il parait au sujet des orages relatifs à Bruxelles qu’à la fin du siècle dernier, les orages y étaient plus fréquents que pendant la période 1833-1877.
- L’abbé Mann a fait connaître, dit M. A Que-telet, dans la Météorologie de la Belgique, quel a
- p.476 - vue 466/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 477
- été le nombre d'orages observés annuellement pendant les années 1785, 1786 et 1787 ; cenombre a été en moyenne de 24 (par an), et, par conséquent, plus considérable qu’aujourd’hui.
- Quetelet semble porté à attribuer celte différence aux déboisements considérables qui ont été opérés dans les environs de la capitale ; M. Lancaster incline plutôt à admettre une variation séculaire qui est peut-être parallèle à celle des aurores boréales (').
- Ces considérations vous paraîtront sans doute intéressantes, elles tendent encore à élargir l’influence des aurores boréales dans les manifesta-tations électriques de l’atmosphère.
- Résultats de l’étude des orages en Belgique. — Il sera peut-être utile de résumer ici les conclusions des travaux de M. Lancaster:
- i° Les orages éclatent sous l’influence de dépressions atmosphériques.
- 20 Les orages éclatent de préférence chez nous, lorsque le centre de dépression se trouve à l’Ouest, à l’Ouest-Nord-Ouest, pu au Nord-Ouest à Bruxelles. Cette loi forme la base de la prévision des orages.
- 3° Les phénomènes électriques atteignent leur maximum d’intensité et de développement sur notre pays, lorsque les dépressions ont leur foyer en Irlande ou près de ses côtes.
- 40 Les orages se montrent le plus souvent par des dépressions barométriques comprises entre y5o et 755 millimètres (au niveau de la mer).
- 5° Les orages par hautes pressions barométriques sont très rares. Ceux qui ont été observés en Belgique dans ces conditions de tension de l’air sont essentiellementi locaux et ils ne s’observent que dans la partie montagneuse du pays, c’est-à-dire dans l’Ardenne. Ils sont au surplus peu intenses.
- (’) Dans le phénomène des taches solaires, il y a une double périodicité ; celle de 11 ans environ, parfaitement reconnue et déterminée avec beaucoup d’exactitude, et une seconde période de go ans environ, mais moins nettement marquée que la première. Les orages, les aurores boréales, les perturbations magnétiques semblent liés à cette périodicité. (Note de M. Lancaster.)
- 6° La direction des orages est, en général, du Sud-Ouest au Nord-Est.
- 70 La vitesse moyenne des orages est de 40 à 5o kilomètres à l’heure.
- 8° Les pluies qui accompagnent les orages sont plus intenses à l’Ouest qu’à l’Est du pays.
- 90 Les orages consistent en de petites dépressions atmosphériques possédant tous les caractères des dépressions étendues, dont ils sont en quelque sorte des satellites.
- io° La production de l’orage dépend de l’état des deux facteurs météorologiques les plus importants : la pression atmosphériques et la température. Une tempéaature élevée au moment d’une dépression atmosphérique est la circonstance la plus favorable. Une température élevée sans dépression et vice versa n’amène pas d’orages.
- ii° L’heure à laquelle éclatent de préférence les orages est celle qui coïncide avec l’instant du maximum thermométrique et du minimum barométrique diurnes.
- 12° Un gradient (') faible favorise la production d’oaages.
- Répartition géographique des orages. — D’après ses observations de 1878 et 1879, M. Lancaster établit que la oartie du pays où les phénomènes orageux semblent être les moins fréquents est la Flandre Occidentale, le litoral excepté ; le Luxembourg, sauf le centre, vient ensuite. C’est en Hesbaye et sur la crête de partage des bassins de la Lesse et de l’Ourthe que" les orages paraissent être les plus fréquents.
- Puis se présente une vaste zone intermédiaire formée des provinces du Hainaut, de Namur, du Brabant, d’Anvers, du Limbourg, et de l’Est de la province de Liège où l’on observe sensiblement le même nombre d’orages chaque année.
- F. Evrard
- (A suivre)
- O Le gradient barométrique est en millimètres et par degré géographique ( 111 kilomètres environ) la différence de pression atmosphérique entre un point donné et le centre de dépression ou de l’anticyclone le plus voisin de ce lieu.
- p.477 - vue 467/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 47 8
- CORRESPONDANCE
- Berlin, 24 novembre 1886 Monsieur le Directeur,
- Dans quelques paroles introductives à la description des appareils d’électrothérapie, exposés à Berlin à l’occasion du Congrès des naturalistes, M. Stein, revenant à un de mes articles paru dans le numéro 42 de votre estimable journal, me prête le langage suivant:
- « M. Dieudonné ajoute que les appareils allemands exposés ne sont, pour la plupart, que des contrefaçons d’instruments parisiens. »
- Cette assertion, énoncée par M. Stein dans le numéro 47 du même journal, est contraire à la vérité.
- J’ai relu l’article incriminé sans y rencontrer cette affirmation.
- Que mon honorable contradicteur le relise lui-même et veuille bien n’y voir que ce qui s'y trouve réellement.
- D’autre part, M. Stein fait remarquer, peut-être non sans une certaine amertume, que j’ai omis de d’écrire les appareils dont il s’occupe.
- Ce n’est pas une omission, mais une simple abstention dont il n’est pas nécessaire de développer iei les motifs.
- Dans l’occurence, les lecteurs du journal ne peuvent que s’en réjouir, car M. Stein dispose de facilités et de sources d’informations que je ne possède pas.
- Veuillez agréer, etc.
- Ew. Dieudonné
- FAITS DIVERS
- Le cours public d’électricité du Conservatoire des Arts-et-Méticrs, professé par M. E. Becquerel, a commencé l,e 6 novembre dernier; il aura lieu tous les mercredis et samedis, à 9 heures du soir. Le cours traitera principalement des applications de l’électricité aux arts.
- Le Ministre de la marine, l’amiral Aube, vient d’assister aux essais d’un canot à vapeur de 8,85 m., muni d’un moteur électrique, construit par la Société des Forges et Chantiers de la Méditerranée, sur les indications du capitaine Krebs; la chaudière marine, l’eau douce et le charbon avaient été remplacés, poids pour poids, par des accumulateurs produisant 17 chevaux, puissance un peu supérieure à celle développée sur le piston de la machine à vapeur. On voulait constater si le canot, après ces chan-
- gements, conservait les mêmes lignes d’eau, la même vitesse et le même rayon d’action. Les résultats ont été très satisfaisants.
- La ville de Toulouse organise en ce moment une exposition nationale de l’Industrie et des Beaux-Arts, qui s’ouvrira le i5 mai 1887 et durera cinq mois. Les produits de la France, de l’Algérie et des Colonies françaises, ainsi que ceux provenant des pays limitrophes de race latine : Italie, Espagne et Portugal, y seront admis.
- Une section spéciale est réservée à l’électricité et une autre au gaz. Les exposants auront à payer l’emplacement qu’ils occuperont soit dans les bâtiments soit dans les jardins. Des récompenses seront décernées à la fin de l’exposition; elles consisteront en diplômes d’honneur, diplômes de médailles d’or, d’argent, de bronze, et diplômes de mentions honorables.
- Une raie électrique a été capturée dernièrement, à Porthlcven, dans le comté de Cornouailles. Elle avait 3 pieds et demi de longueur, son poids était de 55 livres. On l’avait liée par la queue et conservée dans un bassin profond du port. Un marin ayant posé le pied nu sur le dos de l’animal ressentit une violente commotion. Une sonnette électrique, mise en contact avec l’animal par un fil, résonna d’une façon perceptible, mais pendant très peu de temps.
- Pour éviter les réclamations des différentes entreprises d’électricité à New-York, dont les fils vont être placés sous terre, la société qui exécute ce travail vient de proposer aux Compagnies intéressées de nommer chacune un ou plusieurs représentants. Ces délégués formeront une commission consultative, à laquelle les constructeurs doivent soumettre leurs plans avant d’entreprendre un travail quelconque et la commission aura le droit de modifier ces plans selon sa convenance
- Éclairage Électrique
- Les voisins de l’Edcn-Théâtre lui ont intenté un procès, en raison du trouble que leur causent les trépidations et la fumée des chaudières et machines électriques installées dans les sous-sols du théâtre, et le tribunal leur a donné raison, en prescrivant l’isolement de la machine à vapeur du reste des bâtiments, par un large fossé, son établissement sur un massif de béton, la surélévation de la cheminée à la hauteur de 46 mètres, etc.
- p.478 - vue 468/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITÊ
- 479
- L’installation d’éclairage exécutée à Anvers, dans la fabrique de biscuits de M. de Beukelaer, présente certaines particularités intéressantes. Le courant est fourni par une dynamo Edison de 25o lampes; mais comme celle-ci n’est pas du système Compound, M. Pieper, chargé de l’installation, a voulu, en rendant le régulateur automatique, éviter d’avoir à établir une surveillance constante auprès de cet appareil.
- Dans ce but, un voltmètre de Hummcl est monté en dérivation sur la machine, et un autre voltmètre, placé sur le circuit des électros, commande deux couples de petits aimants destinés à imprimer le mouvement à la manette du régulateur; suivant la position de contact, l’une ou l’autre série de bobines se trouve mise en action. Le deuxième voltmètre est réglé sur celui de Hummel au moyen de deux ressorts, de telle façon qu’un accroissement de la tension du courant produise le contact faisant avancer la manette (ce qui a pour effet d’introduire des résistances dans le circuit des électros de la machine) et qu’une diminution de cette même tension mette en jeu une autre armature déterminant le recul de la manette (ce qui entraîne la suppression des résistances additionnelles).
- Cette combinaison est assurément fort ingénieuse; malheureusement le mécanisme ne paraît pas encore avoir reçu la sensibilité voulue, car la lumière laisse beaucoup à désirer sous le rapport de la fixité.
- L’installation comprend 18 foyers à arc d’une intensité qui paraît être de 5 à 600 bougies, et 60 lampes Edison de 16 bougies et de 100 volts. Les foyers à arc, fonctionnant à 43 ou 45 volts, sont placés en dérivation par deux, avec une résistance supplémentaire. Ils sont réglés pour une consommation de 6 ampères. Mais comme l’ampèremètre placé avant le rhéostat en indique ordinairement 7, il en résulte que pour les 18 foyers on subit une perte s’élevant à 9 ampères et 90 volts, soit 1 cheval de force environ.
- La dynamo prend un peu plus de 22 chevaux : les lampes à incandescence entrent dans ce chiffre pour 61/2 et les foyers à arc pour 8 1/2 ; le reste est absorbé par le rhéostat automatique. Trois dérivations principales partent de la machine, deux pour l’éclairage de la fabrique et une qui est affectée au chargement d’une petite batterie de 16 accumulateurs système Julien. Ces accumulateurs sont montés en tension et servent à alimenter, après l’arrêt de la machine, i5 lampes de 3o volts installées dans l’habitation particulière de M. de Beukelaer.
- L’église de HiïlJiead, à Glasgow, est éclairée à la lumière électrique depuis le premier dimanche du mois de novembre, à la grande satisfaction de la congrégation. C’est la première église à Glasgow éclairée de cette manière.
- Notre confrère YElectrical Review, de New-York, dit que par un temps froid on peut remplacer le verre coloré avec lequel on examine les foyers à arc et à incandescence, par un morceau de verre blanc ordinaire, couvert de l’humidité condensé de l’haleinc. On voit exactement la forme de la partie incandescente, sans aucun inconvénient pour les yeux.
- Ainsi que nous l’avons fait pressentir, les foyers électriques du phare de Hell Gâte, à l’entrée de New-York, ont cessés de fonctionner à partir du ief décembre. L’ordre officiel en a été donné, le 28 octobre dernier.
- Les expériences de sir William Siemens sur l’influence de la lumière électrique sur la végétation des plantes, ont été confirmées par les observations du propriétaire d’un jardin, à Davenport, dans l’Etat d’Iowa. Ce jardin était éclairé pendant la nuit, par les foyers électriques d’une tour placée à 160 pieds de là, et on a remarqué que les lis, qui généralement ne s’ouvrent que le jour, ne se fermaient pas tant qu’ils étaient exposés à la lumière électrique.
- Télégraphie et Téléphonie
- Nous lisons dans VÉtoile Belge/ du 19 novembre dernier :
- M. Granet, ministre, des postes et télégraphes français, désireux d’aplanir les quelques difficultés qui s’opposaient encore à ce que l’on mit de suite à exécution la communication téléphonique projetée entre Bruxelles et Paris, a délégué, à cet effet, auprès de notre gouvernement, l’un de ses directeurs les plus distingués, M. l’ingénieur Fribourg. C’est ce haut fonctionnaire qui représentait la France au grand Congrès tenu l'an dernier à Berlin, et dans lequel S. E. Stephan proclamait que les administrations des différents États, auraient bientôt à se préoccuper de l’organisation de la « téléphonie internationale. ))
- Nous sommes heureux de pouvoir annoncer que la mission de M. Fribourg a complètement abouti et que d’ici très [peu de temps les abonnés des réseaux téléphoniques de Bruxelles et de Paris, pourront communiquer entre eux, moyennant la taxe uniforme de 5 fr. par cinq minutes.
- On prévoit, dès à présent, qu’un seul circuit ne suffira pas.
- La France a été l’un des premiers pays de l’Europe à appliquer le système de télégraphie et de téléphonie simultanées sur ses lignes télégraphiques. Les résultats
- p.479 - vue 469/624
-
-
-
- 480
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sont des plus satisfaisants; nous n’en citerons comme preuve que la communication téléphonique établie par ce procédé entre les abonnés de Reims et les cabines publiques de la Bourse à Paris.
- Bien que ces communications se fassent dans des conditions fort défectueuses, puisqu’elles ne peuvent encore s’établir entre abonnés des deux villes, il s’échange actuellement quinze communications en moyenne par jour et le livre de l’employé constate qu’elles sont toutes excellentes.
- La ligne de Paris-Lille, établie en utilisant les fils ordinaires du télégraphe donne aussi de très bons résultats. Enfin la Chambre de commerce du Havre, pétitionne en ce moment, pourque l’appropriation qui a déjà été faite entre le Havre et Rouen, soit continuée jusqu’à Paris, à l’occasion de l’Exposition du Havre, qui doit s’ouvrir en mai prochain. Allons, décidément la téléphonie marche à pas de géants et Dieu sait ce que l’avenir nous réserve quant à ce nouveau mode de communication.
- Le ministère de la guerre, à Berlin, vient de décider que tous les sous-officiess de l’armée doivent apprendre à télégraphier. Les garnisons de Berlin, de Strasbourg et de Metz, ont fourni chacune cent sous-officiers à la première école télégraphique.
- A l’occasion de la visite récente de Lord Randolph Churchill, à Bradford, le bureau télégraphique local a transmis 270.000 mots en une soirée. Il a fallu employer 14 appareils Wheatstone auxiliaires, et un nombre de piles représentant une force électromotrice de 640 volts. Des communications directes avaient été établies avec lesvilles les plus éloignées du royaume, telles que Aberdeen, Cardiff, Duandee, Bristol, etc.
- Depuis longtemps les habitants d’Islande désirent vivement obtenir une communication télégraphique directe avec le reste de l’Europe; mais jusqu’ici ce projet n’a pu s’exécuter faute de fonds nécessaires. Un journal danois annonce maintenant, qu’une concession pour la pose d’un câble vient d’être accordée à deux ingénieurs anglais, MM. Baird et Wood, qui commenceront le travail immédiatement.
- Des expériences intéressantes avec les câbles téléphoniques du système Fortin-Herman ont lieu depuis quelques semaines à Paris. Nous aurons prochainement l’occasion de revenir sur ce sujet
- Depuis le iar juillet dernier, le nouveau tarif télégraphique intérieur est entré en vigueur, en Russie. Ce tarif distingue entre la Russie d’Europe et la Russie d Asie. La première comprend tout le territoire entre la Finlande et le Caucase.
- Il y a pour chaque télégramme, une taxe fixe et une taxe par mot; la première varie selon la distance à parcourir. Elle est de 60 centimes pour toutes les dépêches à l’intérieur de la Russie d’Europe ou de la Russie d Asie, et de 5o seulement à l’intérieur de la Finlande. La taxe par mot est de 20 centimes à l’intérieur des deux divisions faites, et de 40 centimes pour les dépêches allant d’une division à une autre; à l’intérieur de la Finlande, la taxe par mot est de 10 centimes, et pour les télégrammes de Finlande aux autres divisions de l’Empire le prix est le même que pour les dépêches envoyées de la Russie d’Europe.
- L'United Téléphoné C°, de Londres, va inaugurer, à Kensington, un des faubourgs de la capitale, le système américain consistant à former un syndicat, au moyen 'duquel les commerçants se mettront en communication téléphonique avec leurs clients.
- La téléphonie a fait de grands progrès en Allemagne
- pendant l’année dernière, ainsi qu’on le verra par
- le tableau suivant :
- Ier oct. i885 i8P oct. 1 886
- Villes pourvues de réseaux télé-
- phoniques 92 118
- Installations isolées 12,897 18,245
- Longueur des lignes télépho-
- niques 2,6i8km- 3,41 2km-
- Longueur des lignes 23,638 — 3 i,5o8 —
- Vingt-cinq lignes relient différentes villes ensemble, et le travail est commencé pour 11 nouvelles lignes, tandis que 24 sont encore à l’étude.
- La Compagnie des téléphones, à Bruxelles, a dernièrement introduit un nouveau service, qui consiste à fournir aux abonnés qui en font la demande, une sonnerie électrique dans leurs chambres à coucher. A une heure convenue, CC3 sonneries sont actionnées du bureau central, et réveillent l’abonné qui est forcé de se lever pour tourner un commutateur et arrêter la sonnerie.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens. Paris. — L. Barbier.
- p.480 - vue 470/624
-
-
-
- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- , , 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction ; B. Marinovitch
- 8' ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI II DÉCEMBRE 1886
- N> 50
- SOMMAIRE. — Sur la détermination du coefficient d’induction mutuelle; P -H. Ledeboer. — Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité (7” leçon), professées par M. J. Bertrand. — Observations sur la régulation des machines dynamos excitées en dérivation ; Truchot et Colardeau. — Sur les fantômes magnétiques ; C. Decharme. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant ; par M. A. Righi. — Nouveau pont portatif pour les installations d’éclairage électrique, construit par MM. Woodhouse et Rawson. — Expériences sur l’étalon d’intensité lumineuse ; par C -R. Cross. — Correspondances spéciales de l’étranger: Etats-Unis; J. Wetzler. — Chronique : Deuxième note sur les observations des coups de foudre en Belgique (suite) ; par M. F. Evrard. — Correspondance : Lettre de M. E. Du-cretet et C’*. — Faits divers.
- SUR LA DÉTERMINATION
- DU COEFFICIENT D’INDUCTION
- MUTUELLE
- Jusqu’à ces dernières années, la détermination d’un coefficient d’induction mutuelle était une mesure qui n’était nullement entrée dans la la pratique des électriciens, et même on ne l’effectuait que très rarement dans les recherches de laboratoire. Un des seuls instruments de physique où ce coefficient intervienne d’une manière active est la bobine d’induction (bobine de Rumkorff), et même, dans ce cas, on ne procède presque jamais à la détermination numérique de ce coefficient, car, le plus souvent, on a déterminé l’enroulement des bobines par voie purement empirique.
- Ce n’est que tout récemment, depuis que la transformation du courant alternatif a pris place parmi les applications pratiques, que la détermination du coefficient d’induction mutuelle est devenue une question à l’ordre du jour et qu’elle s’impose nécessairement aux électriciens. C’est qu’en effet cette transformation, par générateurs secondaires ou transformateurs, repose
- entièrement sur la valeur du coefficient d’induction des deux circuits des transformateurs, et on peut baser son jugement, relativement à la valeur d’un transformateur, sur la connaissance de ce coefficient. Seulement, comme les bobines renferment des noyaux de fer, le coefficient d’induction mutuelle est une quantité variable, et on ne peut juger un système par une valeur unique de ce coefficient sans indication des intensités des courants, comme l’a fait M. Ferra-ris (•).
- Les méthodes de mesure du coefficient d’induction mutuelle ne datent guère que de Maxwell; cet auteur a indiqué plusieurs méthodes qui ont été étudiées avec un soin particulier par M. Brillouin (2). Ces méthodes sont des méthodes de comparaison, soit de deux coefficients d’induction mutuelle entre eux, soit d’un coefficient d’induction mutuelle à un coefficient de self-induction. Comme terme de comparaison, M. Brillouin se sert de deux bobines enroulées, très régulièrement dont il détermine le coefficient d’induction par le calcul, en partant des formules indiquées par Maxwell.
- (!) Ferraris. La Lumière Électrique, t. XV11, p. 143. ('-) Brillouin. Comparaison du coefficient d’induction.— Annales de l’Ecole nofnïale.
- p.481 - vue 471/624
-
-
-
- 482
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On peut mesurer directement le coefficient d’induction mutuelle par la quantité d’électricité produite par la rupture du courant inducteur.
- Toutes ces méthodes reposent sur l’induction mutuelle par variation d’intensité. Pour des bobines sans fer, le coefficient d’induction mutuelle est une quantité constante ; il est par conséquent indépendant des courants qui peuvent circuler dans les bobines.
- Lorsqu’il s’agit, au contraire, de bobines pourvues de noyaux de fer doux, le coefficient d’induction mutuelle est fonction de deux courants qui circulent dans chacune des deux bobines. Les méthodes employées le plus souvent supposent que l’intensité du courant inducteur esr assez faible et que dans la bobine induite il ne circule aucun courant ; dans ce cas, le coefficient est maximum.
- Pour mesurer le coefficient d’induction mutuelle de deux bobines avec noyau de fer doux, un courant circulant dans chaque bobine, nous avons employé la méthode suivante (fig. 1).
- Soient P Q le fil inducteur et D A le fil induit.
- Le fil induit R est arrangé en pont de Wheats-tone avec trois résistances auxiliaires R, / et /’ dépourvues d’induction.
- Cet arrangement permet de mesurer l’induction sur le fil D A, pendant que ce fil est parcouru par un courant d’une intensité donnée.
- On provoque cette induction par la variation du courant dans le circuit P Q.
- On peut arriver ainsi à mesurer l’induction mutuelle, lorsque de forts courants circulent dans D A et dans P Q, et on peut faire agir les deux courants dans le même sens ou en sens contraire.
- Formule
- Soit I l’intensité dans la branche D A — J — — PQ
- — M le coefficient d’induction mutuelle.
- En appliquant les lois de Kirchhoff, on a :
- I+ «. = «'
- *' + 1 = = I 4 û
- d M J
- DAC IR—1.^-1,/ =--jy-
- »' R' — i’i /' 4 g = o
- D’où l’on déduit :
- I (R' + V) 4 i. (R’ 4 /' 4 g) -1' /' = o En éliminant I', on trouve :
- 1 (R R•/) - f. [*/•+. R'Z + Il 4 gl] = -/'
- Lorsque l’équilibre permanent du pont existe, on a :
- R — R' / = o
- d’où
- /iMJ=[R4/+g(i+f)]/i,«ff Or, on a :
- D’autre part, fi0dt — q est la quantité d’électricité qui passe à travers le galvanomètre par la rupture du courant dans le circuit PQ. Lorsqu’on se sert d’un galvanomètre apériodique Deprez-d’Arsonval, employé dans les conditions particulières que nous avons décrites auparavant, c’e«t à-dire qu’on donne au circuit extérieur au galvanomètre une résistance telle que le mouvement de cadre est apériodique, mais sur le point de devenir périodique, on a la relation :
- „ T f
- q = 0---e
- tc a
- S étant l’impulsion due au passage de la quantité d’électricité q.
- On a donc :
- M = :ï:'T![R + ' + <r(-+F)]
- La résistance r de la pile n’intervient pas dans cette formule ; on peut donc modifier cette résistance à volonté, sans avoir besoin d’en tenir compte.
- Cette formule est identique à celle qui sert à
- ABC
- p.482 - vue 472/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 483
- Calculer le coefficient de self-induction d’une bobine : on a, dans ce cas
- <’> L"l r* [* + ' + »( +f)]
- La seule différence, c’est que, dans la dernière formule, I représente l’intensité dans la branche AD.
- Les formules précédentes fournissent en outre un moyen très simple pour la comparaison du coefficient d’induction mutuelle M de deux bobines avec le coefficient de self-induction, L, de
- FIG. I
- l'une d’elles. En divisant les deux formules, membre à membre, on a :
- S' étant l’impulsion correspondant à la rupture du courant dans P Q.
- Nons supposons, d’ailleurs, que pour ces déterminations on se sert du galvanomètre apériodique Deprez-d’Arsonval. C’est, en effet, le seul instrument pratique pour ces sortes de mesures.
- Il est à remarquer d’abord que, dans cette formule, il n’est pas nécessaire de donner à la résistance du circuit galvanométrique la valeur qui correspond au cas d’égalité des racines de l’équation caractéristique du mouvement du cadre ; car, lorsque la résistance extérieure au galvanomètre a une valeur quelconque, il faut dans les équations précédentes remplacer le facteur e par un facteur k, fonction de la résistance extérieure : cette résistance étant la même dans les deux cas, le facteur k a aussi la même valeur et s’élimine par la division.
- Dans la formule (3) aucune résistance n’intervient ; il n’y entre que les déviations et les intensités des courants. Gomme, dans le cas des bobines avec fer, M et L sont fonction des intensités des courants, il faut que ces valeurs interviennent dans la formule.
- Dans la méthode de comparaison proposée par Maxwell (*) et étudiée par M. Brillouin (2), l’intensité du courant dans les bobines n’intervient pas, la formule ne renferme que des résistances ; la méthode est une méthode de réduction à zéro, avec l’emploi d’une seule pile. Il paraît d’ailleurs que Maxwell a eu toujours en vue dans ses procédés de mesures, des bobines sans fer et qu’il n’a pas envisagé le cas où, les bobines renfermant des noyaux de fer, leurs coefficients d’induction sont des grandeurs variables avec les intensités des courants. Dans le traité de Maxwell, nous n’avons pas trouvé un seul mode de mesure dans lequel les coefficients d’induction fussent des quantités variables.
- M. Brillouin, non plus, ne parle pas de la variation do ce coefficient: toutes les mesures qu’il a faites s’appliquent à des bobines sans fer.
- Les applications récentes auxquelles nous avons fait allusion, basées sur l’emploi de bobines d’induction (transformateurs, générateurs secondaires), en vue de l’éclairage par le courant alternatif, rendent ce sujet particulièrement intéressant.
- Gomme le rendement, dans ce système, dépend en majeure partie de la valeur du coefficient d’induction mutuelle et que les bobines renferment des masses de fer, on ne peut tirer aucune conséquence sérieuse d’une seule valeur de ce coefficient d’induction II faut, au contraire, étudier comment ce coefficient varie- avec les intensités et le sens des courants dans les bobines.
- Pour connaître la valeur du coefficient d’induction mutuelle, il faudrait construire des courbes comme nous l’avons fait pourlecoeffiient de self-induction. Des expériences dans ce but sont actuellement en voie d’exécution ; les résultats déjà obtenus, montrent que le coefficient d’induction mutuelle varie dans de fortes proportions, avec les différentes valeurs de l’intensité des courants.
- P.-H. Ledeboer
- (!) Maxwell, Treatise on Elect. and Magn, t. II, p. 356. (-) Brillouin, Comparaison des coefficients d’induction} p. 2i et p. i3.
- p.483 - vue 473/624
-
-
-
- 484
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LEÇONS SUU
- LA THÉORIE MATHÉMATIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ professées au Collège de France par M. J. BERTRAND
- cessives AB et A' B' d’un courantindéfini agis -sant sur un pôle magnétique P, on voit que les longueurs de deux éléments correspondants
- MN, et M'N, sont entre elles dans le rapport p,
- de leur distance au point P. Si l’action de ces deux éléments est en raison inverse de la distance, l’action d’un même élément M N, transporté en
- dt l’Acadcniic Franvaîsc, Secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences rédigées par
- MM. G. SZARVADY & G. DUCHÉ (')
- PREMIÈRE PARTIE
- ÉLECTRICITÉ STATIQUE
- LEÇON SEPTIEME
- Sommaire. — 40. Action d’un élément de courant sur un pôle magnétique. Historique. — 41. Champ magnétique. Théorie d’Ampère. — 42. Travail correspondant au déplacement d'un circuit fermé dans un champ magnétique. Théorie de Faraday. — 43. Potentiel d’un courant fermé.
- § 40. Action d'un élément de courant, sur un pôle magnétique. Historique. — La découverte de Faction d'un courant, sur un pôle aimanté, est due à Oersted. Elle remonte à l’année 1820. Oersted reconnut qu’une aiguille aimantée était déviée, par un courant placé dans son voisinage, et qu’elle tendait à s’orienter dans une direction perpendiculaire à celle du courant.
- Biot et Savart cherchèrent à déterminer l’intensité de la force qui agit entre le courant et le pôle. Ils établiient expérimentalement que l’action d’un courant indéfini sur un pôle magnétique variait en raison inverse de la distance. Ce résultat les étonna beaucoup. Les forces attractives et répulsives, que Ton avait observées jusqu’alors, variaient toutes en raison inverse du carré de la distance. Il paraissait surprenant que seule l’attraction d'un aimant et d’un courant échappât à Ai loi commune.
- Laplace montra que l'anomalie n’était qu’apparente.
- Si l’on considère, en effet, deux positions suc-(l) Voir les n°*des 20, 27 novembre et 4 décembre 1886.
- M'N', sera bien en raison inverse du carré de la distance (fig. 35).
- Laplace fît encore remarquer, qu’il y aurait lieu de tenir compte de l’inclinaison 0, de l’élément du courant, sur la droite qui joint le pôle à l’élé-
- FIG. 3f)
- ment considéré, pour avoir l’expression complète de l’action élémentaire.
- Afin de déterminer l’influence de la direction du courant signalée par Laplace, Biot fit de nouvelles expériences. Il eut l’idée très ingénieuse d’employer un courant angulaire, C A G' (fig. 36) et de déplacer le pôle M le long de la bissectrice. Il trouva ainsi que l’action variait proportionnellement à l’angle d'ouverture et en raison inverse de la distance.
- En décrivant son expérience, Biot ajouta que ce résultat lui paraissait indiquer que l’action
- p.484 - vue 474/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 485
- élémentaire devait être proportionnelle au sinus de l’angle que l’élément de courant fait avec la distance r de cet élément au pôle y. SaVary fit observer qu’il y avait là contradiction, et que si la loi élémentaire était: Le courant peut être considéré comme limite en a ; l’autre branche ne faisant que doubler l’action de la première. Allongeons le courant suivant sa direction jusqu’au point infiniment voisin A'. Désignons par ds l’élément AA', et par •]>, la fonction inconnue
- -~5 sinô r1 qui représente la loi élémentaire. L’accroissement dF de l’attraction, c’est-à-dire l’action de lelé-
- l’action du courant angulaire d’ouverture 2 V, sur un pôle y., placé sur la bissectrice à une distance a du sommet, devait nécessairement être, ment A A' sera : d F = »]/. d s
- ±tg I V a * 2 Soitj?la perpendiculaire abaissée de M sur AA', on a :
- et qu’elle ne pouvait varier proportionnellement à l’angle d’ouverture. Biot ne fit aucune réponse à cette objection, mais dans la troisième édition de son traité, il écrivit que de nouvelles expériences lui avaient donné, pour l’attraction d’un courant angulaire indéfini sur un pôle placé sur sa bissectrice, la loi : p — et sin V d’où F = Si~- ? (V) et
- U. 1 -- tan^ - V a *• 2 d F = I d j^sin V. 9 (V)J
- et que la loi élémentaire était bien : Le triangle infinitésimal A A' B donne :
- sin 0 ri A' B = A A' sin V
- ainsi qu’il l’avait pressenti tout d'abord. Depuis cette époque, on donne dans tous les traités de physique la loi élémentaire ^ sin 0, sous le nom de Biot et Savart et on en déduit la d’ailleurs A' B = a d V d’où a d V = d s, sin V
- loi ^ tg “ V par le calcul de Savary. On voit que c’est précisément la marche inverse, et que nous suivrons ici, qu’on aurait du adopter, car la loi fournie par l’expérience est la loi ^ tg - V, tandis que la loi élémentaire n’est qu’une déduction de la précédente. Pour plus de généralité, supposons que Vaction F d'un courant angulaire indéfini, d'ouverture 2 V, sur l'unité de pôle, placé sur la bissectrice, à la distance a du sommet soit: et •l. d s = ‘l- ci dXr = 1 . <2 [sin V o (V) 1 * sin V a sin V L ' | enfin , 1 d [sin V <p (V)] y a'* dV Pour
- F = — ç (V) a T Ç (V) = rang I V
- p.485 - vue 475/624
-
-
-
- 486
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- on a
- sin V <p (V) = 2 sin 2 i V dont la dérivée est :
- 4 sin - V cos - V = 2 sin V 2 2
- L’action élémentaire ^ est donc à un facteur constant près :
- A/ = L sin V
- T a2
- 41. Champ magnétique. Théorie d’Ampère. — Si l’on applique à un nombre quelconque de pôles, la loi :
- f — —r> sin 6
- la résultante F, des forces élémentaires J\ sera l’action exercée sur l’élément de courant considéré, par le champ magnétique, que créent les masses magnétiques en présence.
- Déterminons cette action.
- Nous savons qu’à chaque molécule y., correspond un effort élémentaire ^ sin 0, dont la direction est normale au plan passant par l’élément de courant ds, et par le pôle ;j.. On peut considérer cet effort comme la projection, sur un plan P perpendiculaire à l’élément, d’une foree fictive p dirigée suivant la droite o;j., qui joint le pôle à l’élément, pourvu que l’on fasse tourner
- FIG 37
- cette projection, de 90 degrés, dans le plan P suivant un sens déterminé (fig. 37).
- La résultante F des actions élémentaires f,
- sera elle-même représentée par la projection sur le plan P, de la résultante H des forces fictives ; cette projection étant toujours tournée
- de 90 degrés dans le sens donné.
- La force F, qui est située dans le plan P et qui est perpendiculaire à la projection de H sur ce plan, sera à la fois normale à l’élément et à H.
- Elle est d’ailleurs représentée en grandeur par l’expression :
- F = H sin (H d s)
- Les forces fictives^,que nous avons considérées, ne sont autres que les attractions qu’exerceraient les masses en présence, sur l’unité de pôle magnétique, placé au même point que l’élément.
- Leur résultante H, représente Vintensité du champ magnétique, c’est-à-dire l’action du champ sur l’unité de pôle.
- Il n’est pa ssans intérêt de remarquer que la fonction sin 0 de la loi de Biot et Savart est la seule fonction de l’angle 0 (sauf toutefois cos O), qui permette d’obtenir ainsi la résultante F des forces élémentaires f, en appliquant directement la loi à
- la résultante H des forces fictives
- H
- Soient, en effet, p et q deux forces élémentaires définies par la condition
- P = P ? f»')
- S = Q 9 (6’)
- 6' et 0" étant les angles des forces fictives P et Q avec une direction fixe.
- Soit R la résultante de P et Q ; 0 l’angle qu’elle fait avec la direction donnée.
- Cherchons la condition pour que la résultante r, de p et de q, soit représentée par :
- r = H ç (,0)
- Supposons que les forces fictives P, et Q, ainsi que l’élément ds, soient dans un même plan. Leur résultante R sera également dans ce plan, et les forces élémentaires/», et<7, ainsi que leur résultante r, seront dirigées suivant une même dioite normale au plan (fig. 38).
- Construisons le triangle des forces P, Q, R.
- p.486 - vue 476/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 487
- Soient a et [3, les angles de P, et de Q, avec R ; on aura :
- FIG 38
- 0' = 0 + a 0"= 0— 3
- et la condition cherchée sera :
- p?(o + ») + Q?(')-3)=R?(0)
- Cette lelation devant avoir lieu, quelque soit 9, devra être vérifiée pour
- quelconques M et M', P et Q les forces fictives dirigées suivant O M et O M', R leur résultante, enfin 0, 0', 9", les angles de P, Q, R, avec la direction donnée O Z (fig. 3g).
- Projetons ces trois forces sur le plan X Y, on aura :
- P' = P sia 0 Q’ = Q sin 0' R' = R sin 0"
- Les actions réelles p et q des pôles sur l’élément, sont
- P = P ? W q = Q 9 (0')
- d’où
- P ? (“) + Q <9 (— P) = R ? (°)
- En remplaçant P, Q, R, par les sinus des angles qui leur sont opposés dans le triangle P, Q, R, on a :
- sin 3 <p (a) + sin a <p (— 3) — s'n (a + 3) ? (°)
- Si <p (o) est nul,
- sin a _ sin 3
- 9 («T ~ 9 (— 3)
- Elles sont situées dans le plan X Y et dirigées normalement à P' et à Q'.
- Si nous les faisons tourner, ainsi que leur résultante r, de 90 degrés, leurs directions viendront se confondre avec celles de P' et Q'.
- Pour que leur résultante r se déduise de R, comme p et q se déduisent de P et Q, il faudra que la nouvelle direction de r se confonde avec celle de R, et par suite que l’on ait :
- P a (0) Q. ç (0') R tp (0')
- P sin 0 Ç) sin 0' R sin 6'
- égalité qui ne pourra être satisfaite que pour : 9 (0) = sin 0
- fig. 3g
- Si tp (o) est différent de zéro, il faudra que :
- <p (0) = cos 0
- Autre démonstration. — Soient deux pôles
- La fonction tp (9) ne peut donc être que sin 9.
- Si, au lieu de considérer l’angle 9 avec une direction fixe, on prenait l'angle avec un plan fixe,
- il
- faudrait remplacer 0 par
- et la fonction
- serait cos 9.
- L’action d’un pôle sur un élément de courant est appliquée au centre de cet élément et dirigée perpendiculairement au plan passant par l’élément et par le pôle, mais l’élément, à son tour, exerce une action égale sur le pôle. Où en est le point d’application ?
- Cette question fut l’objet d’une discussion très vive entre Ampère, d’une part ; Biot, Savart et Pouillet, de l’autre.
- Biot et Savart pensaient que l’action d’un élément de courant sur un pôle était appliquée au pôle, et dirigée normalement au plan passant par l’élément et par le pôle.
- Pour obtenir l’action d’un courant sur un pôle ils composaient les efforts élémentaires ainsi définis, c’est-à-dire appliqués au pôle.
- Cette interprétation du phénomène souleva une
- p.487 - vue 477/624
-
-
-
- 488
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- véritable indignation chez Ampère, qui la déclarait en contradiction avec le principe même de Faction et de la réaction.
- « Il résulterait, dit-il, de cette singulière hypothèse, si elle était vraie, qu’il serait mathématiquement impossible de ramener jamais les phénomènes produits par Faction mutuelle d'un fil conducteur et d’un aimant à des forces agissant, comme toutes celles dont on a reconnu jusqu’à présent l’existence dans la nature, de manière que l’action et la réaction soient égales et opposées dans la direction des droites qui joignent deux à deux les points entre lesquels elles s’exercent ; car toutes les fois que cette condition est remplie pour des forces élémentaires quelconques, elle l’est évidemment, d’après le principe même de la composition des forces, pour leurs résultantes. Aussi, les physiciens qui ont adopté cette opinion, sont-ils forcés d’admettre une action réellement élémentaire consistant en deux forces égales dirigées en sens contraire, suivant deux droites parallèles, et formant ainsi un couple primitif, qui ne peut être ramené à des forces pour lesquelles Faction et la réaction seraient opposées suivant une même droite.
- « J’ai toujours regardé cette hypothèse des couples primitifs, comme absolument contraire aux premières lois de la mécanique, parmi lesquelles on doit compter, avec Newton, l’égalité de Faction et de la réaction, agissant en sens contraires suivant la même droite , et j’ai ramené les phénomènes qu’on observe, quand un fil conducteur et un aimant agissent l’un sur l’autre, comme tous les autres phénomènes électrodynamiques, à une action entre deux éléments de courant électriques, d’où résultent deux forces égales et opposées, dirigées toutes deux suivant la droits qui joint les deux éléments. »
- Suivant Ampère Faction exercée par un élément de courant sur un pôle, qui n’est autre que la réaction de celle exercée par le pôle sur l’élément, doit être directement opposée à cette action et appliquée à l’élément.
- Quelle que soit l’hypothèse à laquelle on s’arrête, les résultats obtenus seront identiques. On ne peut produire, en effet, que des courants fermés ; or, en partant du principe d’Ampère et en supposant que les actions sur un pôle, des éléments d’un circuit fermé soient appliquées à ces éléments,
- . n trouve, en composant toutes les actions élé-
- mentaires ainsi définies, que leur résultante passe par le pôle.
- Soient, en effet, un pôle P et un courant fermé C. Pour que la résultante de toutes les actions élémentaires appliquées le long du courant, passe par le point P, il suffit que le moment de cette résultante, par rapport à un axe quelconque A passant par P, soit nul (fig. 40).
- En désignant par r la distance du point P à
- FIG. 40
- un élément quelconque MM', Faction j de cet élément sera :
- f = ——f— sin (r. M M )
- Elle est perpendiculaire à r et à MM', et par suite, normale au plan tangent P M M'.
- Pour avoir le moment de cette force, par rapport à l’axe A, nous la projetterons sur un plan perpendiculaire à A, et nous multiplierons sa projection par sa plus courte distance D à l'axe.
- La force étant normale au plan tangent, l’angle qu’elle fait avec un plan perpendiculaire à l’axe A, est égal à l’angle de cet axe avec le plan tangent, ou avec sa projection A', dans ce plan.
- La projection de la force sera donc :
- M M'
- —^— sin (r. M M ) cos (A A')
- et le moment cherché <j. sera :
- M M'
- [i. =- D —sin (r. M M ) cos (A A')
- p.488 - vue 478/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 48i?
- La plus courte distance D étant perpendiculaire à la force élémentaire, est parallèle au plan tangent, et sa projection D' sur ce plan sera perpendiculaire à la projection A' de l’axe.
- Dans le triangle r A' D', on a :
- D ou D' = 7' cos (r. I)) = r cos (A’. R)
- R désignant une perpendiculaire à r menée par P dans le plan tangent. Portant cette valeur de D dans l’expression du moment, on a :
- M M'
- ------sin (r. M M') cos (A. A') cos (A'. R)
- Or, —-— sin (r.MM) est la portion du cône
- P MM’ interceptée par une sphère de rayon un, décrite de P comme centre; c’est la mesure de l’angle d (o des deux génératrices P M, et P M'.
- On sait que dans un triangle sphérique ABC, rectangulaire en B (fig. 41), on a la relation :
- cos b =« cos a cos c
- § 42. Travail correspondant au déplacement d’un circuit fermé dans un champ magnétique. Théorie de Faraday. — Considérons un courant fermé, soumis à l’action de masses magnétiques. Soient ds un élément du courant, H l’intensité du champ magnétique.
- Nous savons que l’action du champ sur l'élément ds aura pour expression :
- f — H d s sin (Ii. d s)
- cette force est normale au plan déterminé par l’élément d s et par la résultante H.
- Cherchons l’expression du travail, pour un déplacement quelconque du courant.
- Considérons deux positions infiniment voisines AA' et B B'1 de l’élément d s, et soit 0 s le chemin parcouru pour passer de l’une à l’autre (fig. 42). Le travail élémentaire correspondant est repré-
- Appliquons cette formule au trièdre ayant pour arêtes les droites A A'R.
- Le plan A A' projetant l’axe sur le plan tangent A'R, est perpendiculaire à ce plan.
- Le dièdre A' est donc droit et l’on aura :
- FÎG. 43 CT 43
- senté par le produit de la force f, et de la projection sur la direction de la force, du chemin parcouru 0 s, soit :
- cos (A. A') cos (A'. R) = cos (R. A) = cos (d <0. A)
- puisque dw, étant normal à r, est parallèle à R. L’expression finale du moment sera :
- (i = d (o cos (d (1). A)
- C’est la projection de l’élément d 07 sur l’axe A. En faisant la somme des moments élémentaires, on obtiendra le moment résultant, qui aura pour expression la projection sur l’axe A, de la courbe découpée dans le cône P C par une sphère de rayon un, décrite de P comme centre.
- Cette courbe étant fermée, sa projection sera nulle et le moment résultant sera également nul. La résultante passe donc par l’axe A et, comme cet axe est quelconque, elle passe par le point P.
- d T = f 6 s cos {f. 6 s)
- La force y étant perpendiculaire au plan H. AA' le cosinus de l’angle que S s fait avec f est égal au sinus de l’angle fait paros, avec le plan H. AA', d’où :
- cos (f. î s) = sin (î s. H A A') on a donc pour le travail d T.
- d T = H d s S n. sin (H. d s) sin (S s. H A A')
- Rappelons un théorème de trigonométrie sphé-rie. Soit un triangle A B C, et les deux hauteurs A P, B Q (fig. 43). On sait que dans un triangle sphérique quelconque, les sinus des côtés sont
- p.489 - vue 479/624
-
-
-
- 490
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- proportionnels aux sinus des angles opposés. Or le triangle APC, rectangle en P, donne :
- sin h = sin b sin C
- et le triangle B QC donne de même :
- sin h’ — sin a sin C
- d’où
- sin a sin h = sin b sin h'
- Considérons maintenant le trièdre dont les arêtes sont AH, AA', et A B (fig. 44).
- FIG. 44
- D’après le théorème que nous venons de rappeler :
- sin (H. d s) sin (6 s. H A A') = sin (d s è s) sin (H. ds 8s)
- et
- d T = Hd s 5 s sin (d s 8 s) sin (H. d s 8 s)
- Or, ds 8 s. sin [ds S s) est l’aire d 10 du parallélogramme balayé par l’élément ds, sin (H.ds 8s) est le cosinus de l’angle que fait avec l’élément d w une perpendiculaire à H, d’où :
- d T = H d <û cos (d <0. perp. à H)
- Remarquons que :
- d « cos (d ai. perp. à H)
- est la projection d g de l’élément d o> sur un plan perpendiculaire à H, de sorte que l’on a finalement :
- d T = Hd <r
- En désignant par N la direction de la normale
- à l’élément dta, on peut encore mettre l’expression de travail sous la forme : d T — H d <0 cos (H. N).
- Si lé champ magnétique est uniforme, c’est-à-dire si H est constant en grandeur, direction et sens, pour tous les points du champ, le travail total est :
- T= /Hda = H/di = HS
- Le second nombre H f d <r représente le produit de l’intensité du champ magnétique par l’aire balayée par la projection du circuit, sur un plan perpendiculaire à la direction de l’intensité du champ magnétique.
- Dans l’hypothèse de Faraday, H représente le nombre de lignes de force par unité de surface. Le travail est alors mesuré par l’accroissement du nombre de lignes de force embrassées par le circuit pendant son déplacement.
- Si les lignes de force émanent d’un centre d’action ou pôle, et que le courant tourne autour d’.un axe passant par le pôle, il n’y aura pas de variation dans le nombre des lignes de force embrassées et le travail sera nul.
- § q3. Potentiel d'un circuit fermé.— Lorsque le champ magnétique émane d’un pôle P de masse p., on a
- et
- d T = P: d a-
- C’est la projection de l’aire décrite par l’élément ds, sur une sphère de rayon un (fig. 45).
- C’est l’angle solide, sous lequel on voit du point y., le déplacement de l’élément d s.
- Le travail total, est l’accroissement de l’angle, sous lequel le circuit fermé est vu du point P, et comme le travail est aussi représenté par la variation du potentiel, il ne résulte que l’angle solide sous lequel le circuit fermé est vu du point P, représente le potentiel en ce point.
- FIG 45
- (A suivre)
- S. D.
- p.490 - vue 480/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 491
- OBSERVATIONS SUR LA
- RÉGULATION DES MACHINES
- DYNAMOS EXCITÉES EN DÉRIVATION
- Lorsqu’une machine dynamo-électrique, excitée en dérivation, doit alimenter un nombre variable de lampes à incandescence, montées elles-mêmes en quantité, il est nécessaire de régler sa force électromotrice de manière à obtenir constamment aux bornes le nombre de volts que le type de lampe exige. On y arrive ordinairement en introduisant une résistance additionnelle dans le circuit excitateur, au moyen d’un rhéostat à manette, par exemple, la vitesse de la machine étant maintenue constante.
- Ayant eu l’occasion d’étudier une installation d’éclairage faite suivant ces données, nous avons constaté une particularité assez curieuse, que nous avons examinée de plus près.
- Pour une certaine vitesse de la machine, l’allumage ne se produit, comme on sait, qu’autant que la résistance additionnelle du circuit excitateur est assez faible. En la faisant décroître d’une façon continue à partir d’une valeur d’abord considérable, on arrive à fournir aux lampes le courant qu’elles exigent. Si on repasse ensuite successivement, et en sens inverse, par toutes les résistances intercalées en premier lieu, le courant s’affaiblit et l’éclat des lampes diminue.
- En observant attentivement cet éclat du filament pour une certaine position de la manette dans le mouvement d’aller, on constate facilement qu’il n’est plus le même, pour une position identique de cette manette dans le mouvement du retour. Si l’on a obtenu l’éclat rouge sombre, par exemple, dans le premier cas, on peut obtenir le rouge blanc dans le second. Cela revient à dire que le régime du courant produit par la machine, n’est pas le même, pour une même valeur de la résistance du circuit excitateur, selon que cette résistance a été atteinte en la faisant croître à partir d’une valeur inférieure, ou décroître à partir d’une valeur supérieure à celle-là.
- On se rendra compte de ce fait, en jetant un coup d’œil sur les courbes ci-jointes qui résument deux expériences, dans le cas où le nombre des lampes en fonctionnement était égal à 4, pour la
- figure 1, et à 10 pour la figure 2, la dynamo pouvant en alimenter normalement 12 (Lampes Swan de 5o volts).
- Ces courbes ont été construites en portant en abscisses les résistances auxiliaires, en ohms, du
- QUATRE LAMPES.
- Ohn
- circuit inducteur, et en ordonnées, les forces électromotrices, en volts, aux bornes de la machine.
- La branche pleine correspond à l’introduction
- 24 26 28
- 20 22
- 30 32
- FIG. 2. — DIX LAMPES.
- Ohms
- de résistances décroissantes de A en B, tandis que la branche ponctuée B C, correspond aux résistances croissantes, intercalées en sens inverse.
- On voit qu’à l’abscisse 28 ohms, par exemple correspondent, aux bornes, 2 5 volts dans le premier cas, et 40 dans le second (fig. 1).
- p.491 - vue 481/624
-
-
-
- 49 2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les deux courbes ont un point commun en B, dans cette construction, par la raison que ce point, correspondant à la position extrême de la manette, appartient nécessairement aux deux séries d expérienzes, puisqu’il termine la période d’aller, et commence la période de retour. Il est évident que si l’on pouvait diminuer suffisamment la résistance auxiliaire du circuit excitateur, sans craindre de mettre les lampes hors d’usage, les deux courbes resteraient séparées sur cette ordonnée limite. Toutefois, on voit d’après leur allure avant ce point de rencontre, qu’elles tendent à se rapprocher l’une de l’autre, à mesure que la force électromotrice développée par la machine devient plus considérable.
- Il en résulte que la particularité qui vient d’être signalée, relativement aux deux états de régime du courant, pour une même position de la manette, devient de moins en moins sensible, lorsqu’on se borne à apprécier à l’œil les différences d’éclat du filament. Mais elle reste parfaitement appréciable aux instruments de mesure affectés à ces expériences.
- On peut remarquer aussi que les deux courbes sont d’autant plus voisines l’une de l’autre, que le nombre de lampes alimentées est plus grand.
- Nous avions cherché, en premier lieu, à nous rendre compte de ce phénomène en nous basant sur ce fait que la résistance du circuit extérieur, constitué par les lampes, diminue quand leur température s’élève. Il en résulterait, en effet, que si l’on part d’une certaine]mtensité lumineuse de ces lampes, et qu’on la diminue en faisant croître la résistance du circuit excitateur jusqu’à une valeur finale p, la machine fonctionne constamment sur une résistance extérieure faible et croissante, tandis qu’au contraire si l’on arrive à cette même résistance finale p, par des valeurs décroissantes, la résistance extérieure diminue à mesure que les lampes augmentent d’éclat.
- On peut essayer de soumettre la question au calcul, en partant de la formule qui donne l’intensité du courant extérieur, pour une dynamo en dérivation, et en y introduisant cette condition que la résistance d’une lampe diminue, quand le courant qui la traverse, et par suite sa température, augmente; des expériences soécialement entreprises dans ce sens nous on montré que la résistance R d’une lampe était sensiblement liée à l’intensité I du courant qui l’alimente par une relation de la forme
- (R — a) I = C
- a et C étant deux constantes qui dépendent de la nature de la lampe. En partant de cette donnée, on arrive, pour déterminer l’intensité du courant extérieur de la dynamo, à une équation qui n’est plus du premier degré, et qui peut admettre plus d’une solution.
- Mais cette explication n’est pas suffisante, car le même phénomène se reproduit identiquement, non-seulement lorsque la résistance extérieure, constituée par un fil métallique, va en croissan au lieu de diminuer, à mesure qu’il s’échauffe, mais encore lorsqu’elle est maintenue constante par l’immersion du fil dans l’eau froide, et même lorsque le circuit extérieur est coupé, la machine fonctionnant alors sur son circuit excitateur seul.
- C’est donc ailleurs qu’il faut chercher une explication.
- Il était assez naturel d'examiner comment varie l’aimantation des inducteurs de la machine pendant ces opérations. Pour cela, nous nous sommes bornés à une évaluation approximative, en cherchant pour les diverses positions de la manette du rhéostat, quelle était la force nécessaire pour produire l’arrachement d’un contact de fer doux, placé toujours au même point des inducteurs.
- En construisant une courbe avec les forces d’arrachement comme ordonnées, et les résistances supplémentaires du circuit excitateur comme abscisses, on trouve qu'elle se compose encore de deux branches séparées, correspondant l’une au mouvement d’aller, l’autre au mouvement de retour de la manette. Cela indique qu’il y a parallélisme entre le phénomène signalé et l’état magnétique des inducteurs.
- Nous nous sommes arrêtés à l’essai d’explication suivant :
- La machine fonctionnant à un certain régime, si l’on vient à introduire une résistance supplémentaire dans le circuit d’excitation, le magnétisme ne s’affaiblit pas d’une manière subite, et pendant un très court instant, sa diminution est insignifiante. L’induction conserve alors sensiblement son intensité primitive, et continue à fournir à peu près la même force électromotrice. Mais comme la résistance du circuit excitateur a augmenté, il est alors traversé, à force électromotrice égale, par un courant un peu plus faible, de sorte que l’aimantation des inducteurs ne pouvant plus
- p.492 - vue 482/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 49 3
- ctre maintenue intégralement par ce courant amoindri, diminue elle-même un peu, et un nouveau régime s’établit. Bien qu’il soit moins intense que celui auquel iL vient de succéder, on conçoit facilement qu’il doit néanmoins surpasser celui qui se serait établi, si cette persistance d’aiman-mation n’avait pas agi pendant un instant. Or, cet excès d’aimantation n’existe précisément pas quand la manette fonctionne en sens inverse : de là la différence d’effets constatée.
- Une confirmation très nette de cette explication se rencontre dans le fait suivant. Lorsque l’on ne place que 4 lampes dans le circuit extérieur, la machine refuse de s’amorcer tant que la résistance supplémentaire du circuit excitateur 11’est pas inférieure à 3o ohms. Mais si l’on produit l’amorcement par une diminution suffisante de cette résistance, il persiste jusqu’à l’introduction d’une résistance de 34 ohms. On ne peut guère attribuer cette persistance d’amorcement qu’à la non-instantanéité de la désaimantation des inducteurs. 11 résulte de là que le point d’amorcement de la machine ne coïncide nullement avec son point de désamorcement.
- Quelle que soit d’ailleurs l’explication adoptée, deux conséquences résultent des observations qui précèdent :
- i° Si l’on se reporte à l’examen des courbes ci-dessus, ont voit que, pour obtenir un état déterminé de l’incandescence d’un certain nombre de lampes, on devra placer la manette du rhéostat régulateur sur deux touches différentes, selon qu’il sera nécessaire d’augmenter ou de diminuer la résistance du circuit excitateur, pour arriver à ce résultat.
- Dans les régulations automatiques, on confie à la machine elle-même le soin de produire le déplacement de cette manette, d’après les variations mêmes qui tendent à se manifester dans l’état normal du courant. On utilise, par exemple, l’attraction d’un noyau de fer doux par un solénoïde à fil fin monté en dérivation sur les bornes de la machine. Ce noyau prend une position bien déterminée pour chaque différence de potentiels aux bornes : il se comporte comme un véritable voltmètre. Supposons que ce noyau commande directement la manette du rhéostat ; à chacune de ses positions correspondra une seule position de la manette. Or, d’après le phénomène que nous avons observé, pour rétablir une différence de potentiels donnée, c’est-à-dire pour ramener le
- noyau à la position correspondante, il faudrai* deux positions distinctes de la manette, selon le sens de son déplacement. De sorte que la régulation, qui ne serait déjà qu’approximative avec ce système, en admettant même qu’à une résistance déterminée du circuit d’excitation corresponde un seul régime du courant, le sera encore bien moins, grâce à cette complication du double régime. C’est ce qui explique que les régulateurs basés sur ce principe, en apparence si simple, soient, en réalité, peu répandus.
- Il n’en serait évidemment plus de même, si le noyau ne commandait pas directement la manette, mais seulement un embrayage indépendant, ayant pour effet de produire le déplacement continu et indéfini de celle-ci, dans le sens convenable, jusqu’à ce que le noyau soit revenu à sa position normale et arrête alors l’embrayage.
- C’est donc sur ce dernier principe qu’on devra établir de préférence les régulateurs automatiques de ce genre.
- 20 La seconde conséquence qui résulte de ces observations, c’est que la machine ne doit pas absorber le même travail mécanique, suivant que l’on a obtenu un état déterminé de l’incandetcence des lampes, par l’une ou l’autre des deux marches signalées.
- Proposons-nous d’examiner quelle est celle que l’on devra adopter, de préférence, au point de vue économique.
- Résumons le mode opératoire :
- I. Nous pouvons intercaler, dans les inducteurs, une résistance d’abord trop forte, et la diminuer peu à peu de manière à amener la résistance totale du circuit excitateur à la valeur p,, qui correspond au régime normal des lampes.
- IL Ou bien, nous pouvons dépasser un peu cette limite, et y revenir en augmentant la résistance auxiliaire jusqu’à ce que les filaments aient repris leur éclat normal. Soitp2 la résistance totale du circuit d’excitation ainsi obtenue. Les courbes montrent que l’on a p/ < p2.
- Désignons par r la résistance de l’induit, par R celle du circuit extérieur (lampes) pendant le fonctionnement normal, et par e la différence de potentiels aux bornes. R et e ont les mêmes valeurs respectives dans les deux cas que nous avons à considérer.
- Le travail absorbé par la machine est donné
- p.493 - vue 483/624
-
-
-
- 494
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par l’expression générale E I ou et on l’obtiendra en divisant le carré de la force électromotrice totale E par la résistance totale du circuit.
- Or, cette résistance totale se compose : i° de la résistance de l’induit r; 2° de la résistance complexe fournie par le système du circuit extérieur R et du circuit inducteur p, et dont la valeur générale est
- I
- Les résistances totales sont donc, dans les deux cas,
- lui-même étant de la forme i_ _i varie dans le
- p R
- même sens que p. Comme p, < p3, on voit que T3 <T,.
- D’où la conclusion suivante :
- Il sera préférable, au point de vue économique, de manœuvrer le rhéostat de façon à dépasser un peu l’éclat normal des lampes, pour y revenir ensuite.
- Le calcul précédent n’offre cependant guère qu’un intérêt théorique, car, dans la plupart des cas, l’économie ainsi obtenue sera négligeable.
- C. Truchot et E. Colardeau.
- r +
- et
- Pi + R
- r +
- Pi + H
- SUR LES
- FANTOMES MAGNÉTIQUES O
- que nous désignerons par
- r H- ai et r + a;
- Les travaux sont donc
- 4. Fantômes des électro-aimants trifurqués
- ET MULTIFURQUÉS
- L’électro-aimant trifurqué, imaginé par Nick-lès (2), est représenté figure 1. Il a trois branches,
- Ti
- El2 r + ai
- et
- T
- E^
- '* + «2
- Les valeurs E} et E3 de la force électromotrice totale de la machine s’obtiennent facilement en fonction de e, d’après la loi d’ohm. On a en effet
- Ei_______________________Eo _ e
- r -f ai ai r + as as
- Par suite, les travaux absorbés sont
- (eL±iü)2 (Æ
- \ ai / „„ „ \ a2
- Ti =
- ou bien
- r + ai
- Ti = <?2
- 0 r + «1
- et
- et
- T,
- r + a 2
- ~ es r + a22
- Comme ^ et a3 sont inégaux, on voit que ces travaux sont eux-mêmes inégaux ; or, la fonction r a
- générale —4j— varie en sens inverse de a. Mais a
- FIG. I. - ÉLECTRO-AIMANT TRIFURQUÉ (1er type) DE NICKLÈS.
- FIG. 2.-ÉLECTRO-AIMANT TRIFURQUÉ (2c type).
- ses deux extrêmes B, B' ont le même pôle, opposé à celui A, de la branche centrale.
- FUI. 3. - ÉLECTRO-AIMANT TRIFURQUÉ (Se type,.
- FIG. 4. — ÉLECTRO-AIMANT MULTIFURQUÉ A UNE HÉLICE MÉDIANE.
- Sur ce type, Nicklès en a construit un autre
- P) Voir La Lumière Électrique, n»* 22, 24, 25, 26, 27, 3o, 32, 33, 37, 3g, 43et44(i886).
- (2) Nicklès. Les Electro-aimants et l'adhérence magnétique. 1860; p. 104.
- p.494 - vue 484/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 49 5
- plus usité, qui se compose de trois plaques de fer N, M, N' (fig. 2), soudées ou rivées perpendiculairement sur une quatrième, C, servant de culasse. La branche M est plus épaisse que les deux autres, étant l’unique réservoir de magnétisme. Elle est, en même temps, moins large, pour per-
- FIG. 2 bis. — FANTOME DU 2C trpe.
- mettre de loger le fil conducteur de manière que la bobine ne déborde pas le rectangle que forme l’ensemble, lorsqu’on applique des lames de fer sur les deux côtés ouverts. On ferme ainsi le tout, et la bobine, point vulnérable, se trouve ainsi protégée (fig. 3).
- ' ' ïfCbïy-7'/^ ' - v'jr î* t'..
- FIG. 3 bis. - FANTÔME DU 3c type»
- La figure 3 bis représente le fantôme de cette dernière forme.
- La figure 2 bis, celui de l’électro trifurqué (fig. 2).
- Cette disposition (fig. 3) a encore un autre avantage, celui de supprimer le rayonnement magnétique latéral des hélices, fait que l’on constate avec l’aiguille aimantée et que montre aussi le
- fantôme de cet électro-aimant (fig. 3 bis), car la limaille n’est pas attirée au delà de l’enveloppe.
- Lorsqu’on place un cylindre de fer massif à la naissance des branches latérales, il roule avec force vers le centre de l’aimant, effet qui a été utilisé par M. Roux, pour un moteur exposé
- Ff<}. 5. — AUTRE ELECTRO-AIMANT A PÔLES D’iNTENSjTÉ DECROISSANTE FIG. 6. — AUTRE TYPE D’ÉLECTRü-AIM ANT MULTIFURQUE.
- en 1855- Nicklès a fait usage des électro-aimants bifurqués dans ses essais comme frein, pour arrêter les convois de chemin de fer (').
- Les électro-aimants multijurqués, dont les
- figures 4, 5 6 représentent'quelques formes, ont été employés, il y a longues années déjà, par Froment, dans ses machines motrices, et par A. Chenot, dans sa trieuse de minerais..
- I
- l
- FIG. 7. — FANTÔME 'd’ÉLECTRO-AIMANT A HELICES ALTERNATIVEMENT DE SENS CONTRAIRE,
- La figure 6 bis montre le fantôme de la der-
- (*) Avec un électro bifurqué, le maximum de force portante a été de 5 008 kilogrammes au contact, avec un courant fourni par 6 grands éléments Bunsen.
- p.495 - vue 485/624
-
-
-
- 496
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nière forme (fig. 6). On y remarque que le maximum de puissance se trouve aux extrémités où l’on voit des vides de limaille qui font complètement défaut autour des trois pôles intermédiaires ; celui du milieu est même à peine indiqué ; il coïncide avec le point neutre.
- FIG. 8. — FANTOME D*UN SYSTEME DE DEUX TRIFURQUES A HELICES CONCORDANTES.
- Dans le fantôme (fig. 7), les hélices sont alternativement de sens contraire.
- Les trifurqués, de même que les bifurqués, peuvent être associés dos à dos et donner lieu à des trifurqués doubles.
- Les fantômes (fig. 8 et 8 bis) ont été obtenus avec deux petits trifurqués, à une hélice, reliés entre eux par une lame de fer, en donnant aux
- FIG. S bis. — FANTOME DU MÊME SYSTEME A HELICES DISCORDANTES.
- hélices la même polarité ou des polarités contraires.
- 5. EleCTRO - AIMANTS A DISQUES
- On les nomme aussi : engrenages magnétiques, poulies magnétiques, poulies ou roues aimantées, électro-transmetteurs du mouvement.
- C’est à Nicklès qu’en est due l’invention ('). Ces électros, plus spécialement destinés à recevoir le mouvement et à le transmettre à la manière des engrenages, mais par simple adhérence, ont les formes de poulies et reposent comme elles dans des coussinets, au moyen de tourillons formant le prolongement de l’axe.
- Les électro-aimants de cette classe se divisent
- HG. 9. — ÉLECTRO-AIMANT PARA-CIRCULAIRE.
- en électro-aimants para-circulaires et en électroaimants circulaires. Les différences essentielles qui les caractérisent sont les suivantes : dans les électro-aimants para-circulaires, le foyer principal de magnétisme réside dans les disques. Pour les électro-aimants circulaires, il est dans le moyeu. Dans les premiers, pendant la rotation?
- t ^ <> • •. *
- FIG. 10. — FANTÔME D’UN ÉLECTRO-AIMANT PARA-CIRCULAIRE A UNE HÉLICE.
- les disques subissent successivement, en chaque point de leur circonférence, une aimantation suivie d’une désaimantation. Dans la seconde, pendant la rotation, le magnétisme et la polarité restent les mêmes.
- i P) Nicklès. Les Électro-aimants, p. i3o.
- p.496 - vue 486/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 497
- Les formes comparatives des électro-aimants para-circulaires et circulaires (fig. 9 et 11) suffisent pour montrer les différences de leurs propriétés, de leurs effets et du rôle qu’ils peuvent jouer les uns et les autres dans la transmission de la force.
- Électro-aimants para-circulaires
- Le premier type réalisé par Nicklès se compose d’un disque en fer tournant sur son axe dans une
- FIG II. — ÉLECTRO-AIMANT CIRCULAIRE I cv type, A UNE HELICE.
- FIG. 13. — ÉLECTRO-AIMANT CIRCUI AIRE 2* type.
- bobine qui l’entoure sur une certaine étendue.
- La distribution du magnétisme sur cet électroaimant rappelle celle d’un électro-aimant rectiligne dont le noyau serait aplati et taillé en disque. L’hélice partage le disque en deux parties magnétiquement distinctes. Un des pôles est au-dessus d’elle, l’autre au-dessous. La roue peut n’être pas
- FIG. l3. — ÉLECTRO-AIMANT CIRCULAIRE J>’«! type.
- pleine ; il suffit que son bandage et sa jante soient en fer et suffisamment épais.
- Lorsque, sous le pôle le plus voisin de l’hélice, on dispose un second disque en fer (ou un cylindre) pouvant tourner autour de son axe, ce disque reçoit le mouvement de la part de celui qui est aimanté et adhère à lui avec une force ap. préciable. On a ainsi une sorte d’engrenage sans dents, sans chocs; mais la vitesse de rotation doit être faible, car l’adhérence diminue avec l’accroissement de vitesse, effet dû à la force coercitive du fer ; car, plus le fer est doux, moins l’augmentation de vitesse a d’effet sur l’adhérence.
- La figure io représente le fantôme de ce premier type d’électro-aimant para-circulaire.
- L’électro-aimant para-circulaire peut avoir plusieurs disques ou plusieurs hélices à un même disque.
- Electro-aimants circulaires
- Le plus simple des électro-aimants de cette sorte consiste en une poulie à gorge, en fer, dont le moyeu est entouré de fil conducteur en forme d’hélice. C’est une sorte d’électro-aimant recti-
- FIG. I.j., — ÉLECTRO-AIMANT CIRCULAIRE A 3 DISQUES, DEUX HELICES.
- ligne aux extrémités duquel on aurait rapporté des disques en fer qui forment armature, (figures II, 12, 13).
- Nicklès a construit aussi des électro-aimants circulaires à plusieurs disques (fig. 14).
- Le fantôme d’un disque d’électro-aimant circu-
- FIG. 1 5. — FANTOME D’UN DISQUE d’ÉLECTRO-AIMANT CIRCULAIRE,
- laire simple est comme celui d’un aimant cylindrique (fig. i5).
- Les fantômes des électro-aimants circulaires à plusieurs disques sont comparables à ceux des électro-aimants à plusieurs branches.
- Les figures 16 et .6 bis représentent les fantômes d’électro-aimants circulaires, pour les combinaisons à point conséquent et à point neutre. Relativement à la combinaison, à point actif, les courbes magnétiques des figures précédentes sont exclusivement convergentes.
- p.497 - vue 487/624
-
-
-
- 498
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Dans ces électro-aimants, le foyer principal du magnétisme se trouvant dans le moyeu, il s’ensuit que l’on peut accroître l’effet de cet électro en aug-
- — FANTÔME D’UN ÉlECTRO-AIMANT CIRCULAIRE, point conséquent.
- FIG. l6.
- mentant, dans une certaine, mesure, le diamètre du moyeu (l’intensité du magnétisme est proportionnelle aux racines carrées des diamètres). L’em-
- FlG. 1Ü bis. — FANTÔME D’UN ÉLECTRO-AIMANT CIRCULAIRE, ti point neutre.
- ploi de ces électros présente cet avantage que, le courant étant continu, il n’y aura pas d’étincelles. Au lieu de faire tourner l’hélice avec le moyeu, on peut rendre celle-là fixe. On a ainsi
- une sorte de bobine folle. On peut appliquer à un même électro circulaire plusieurs armatures en divers points du pourtour ; elles seront également attirées. Un seul électro-aimant circulaire peut
- F1F. 17 ET 17 bis. — ÉLECTRO-AIMANT TUBULAIRE, ELEVATION ET COUPE.
- ainsi communiquer le mouvement à plusieurs parties de calibres même très différents.
- De toutes les dispositions que présentent les électro-aimants circulaires, la plus naturelle et en même temps la plus commode et la plus avantageuse, est celle qui comporte deux disques et une hélice intermédiaire. Ce genre est nécessairement à pôles de noms contraires. Le maximum d’effet a lieu avec un disque de petite masse et de grande épaisseur (on l’évide quelquefois à cet effet.).
- Il est à remarquer ici que le magnétisme rémanent n’exerce aucune aucune influence dans l’emploi des électros circulaires, puisque ceux-ci conservent les mêmes pôles pendant tout le temps de la rotation ou du travail.
- Electro-aimants tubulaires
- L’électro-aimant tubulaire est un dérivé tout naturel de l’électro-aimant trifurqué. M. Favre
- FIG. IS.— FANTÔME DE CET ELECTRO-AIMANT.
- FIG. 19. — FANTÔME lï’UN ELECTRO-AIMANT TUBULAIRE DISCONTINU.
- de Lagrange, en remplaçant le noyau et un tube cylindrique, en a fait un appareil électromagné-tique plus puissant que le fer à cheval ordinaire, et il l’a utilisé dans la construction d’une machine
- p.498 - vue 488/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 499
- oscillante, qui a figuré à l’exposition universelle de 185 5. Les figures 17, 17 bis et 18 représentent les formes et le fantôme d’un électro-aimant tubulaire.
- Les électro-aimants tubulaires de Nicklès, de
- FIG. 1S bis. — AUTRE FANTÔME D'ÉLECTRO-AIMANT TUBULAIRE.
- M. Dub, de M. Russel, de M. Camacho, de M. Cance, etc., présentent des fantômes qui décèlent la position des tubes et des hélices qui les composent.
- L’électro-aimant tubulaire de Nicklès est formé
- FIG. 20. — ÉLECTRO-AIMANT HLLIÇOÏDi:,
- d’un tube en fer doux, au centre duquel est un noyau également en fer soudé à la culasse. Les tubes de M. Camacho sont multiples ; ilsontpour noyaux magnétiques des tubes minces de fer doux introduits les uns dans les autres et séparés suffisamment pour permettre l’enroulement d’une hélice sur chacun d’eux.
- Le noyau central est constitué par une tige de
- fer massif et le tout est rivé sur la culasse en fer de l’électro-aimant.
- Dans les électro-aimants de M. Cance, les tubes sont remplacés avantageusement par des fils de fer juxtaposés, formant garniture cylindrique autour de chaque hélice magnétisante.
- D’après M. Du Moncel, « ce n’est pas seulement à l’action plus directe et plus efficace de l’hélice magnétisante que ces électro-aimants tubulaires doivent leur supériorité. C’est surtout à la réaction des noyaux tubulaires les uns sur les autres, une fois -qu’ils sont aimantés. Chaque tube magnétise tous ceux qu’il enveloppe, et les actions se superposent de telle façon que la force résultante est double de la somme des forces individuelles
- FIF.. 20 bis. — FANTÔME UE CET ÉLECTRO-AIMANT.
- des tubes. La plus grande force magnétique se concentre ici dans le noyau central. C’est l’inverse de ce qui se produit avec les noyaux massifs. »
- Dans ces différents cas, les fantômes sont analogues et représentent les lignes de force relatives à la fois aux noyaux et aux différentes hélices concentriques de l’enveloppe.
- Les fantômes des électro-aimants creux non moins fortement accusés que ceux des électroaimants pleins, montrent encore une fois de plus que le magnétisme réside à la surface du fer.
- Le fantôme (fig. 19) montre que pour intercepter la radiation magnétique, comme on l’a fait pour la figure 3, il est inutile que, le pôle enveloppant soit continu, comme il l’est dans ces sieurs disques, électro-aimants.
- Electro-aimants hélicoïdes
- Ils sont formés par l’enroulement du fil con-
- p.499 - vue 489/624
-
-
-
- 5oo
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ducteur dans un pas de vis en fer (fig. 20). Ils se rattachent aux électro-aimants circulaires à plusieurs disques et ils en ont les propriétés.
- Le fantôme (fig. 20 bis) d’un de ces électroaimants montre les polarités antagonistes et les lignes de force se dirigeant d’une extrémité à l’autre, comme dans les fantômes des électroaimants rectilignes.
- G. Decharme
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, par M. A. Righi (>].
- VI. — Expériences nouvelles sur la réflexion
- NORMALE.
- 16. Détails sur la disposition adoptée. — Pouvant disposer de l’électro-aimant de Ruhmkorff, qui sert d’ordinaire aux expériences de rotation électromagnétique des vibrations, je l’ai employé dans mes nouvelles expériences, soit pour la réflexion normale, soit pour la réflexion oblique, en substitution de l’électro-aimant à bobines verticales, décrit dans le n° 5 de mon premier Mémoire. L’électro-aimant de Ruhmkorff donna des effets quelque peu supérieurs en intensité ; mais il faudrait toujours avoir recours à un aimant comme celui que j’ai employé dans mes expériences antérieures, si l’on voulait expérimenter avec des réflexions multiples.
- Sur le pôle percé d’une des bobines R, est fixé le tronc de cône en fer AB (fig. 13), percé lui-même d’un trou conique, dont le diamètre en B est 3 millimètres environ. L’extrémité B de la pièce AB s’engage à frottement doux dans un petit couvercle en laiton P, dont le fond est constitué par une lame plane très mince et percée au centre. C’est l’épaisseur de cette lame qui détermine la distance entre le pôle AB et le miroir, fixé sur le pôle opposé de l’électro-aimant. On règle cette ' distance en plaçant à l’intérieur du petit couvercle
- (>) Voir La Lumière Electrique des 2, q, 16, 25, 3o octobre, 6, 20, 27 novembre et 4 décembre 1886.
- de petites lames annulaires de laiton très mince, percées au centre. Une épaisseur totale d’un demi-millimètre environ a donné les meilleurs résultats.
- Une lame carrée de fer D, ayant un large trou au centre par lequel passe la vis de la pièce polaire C, porte quatre vis en laiton à ses angles, dont deux, DE, EG, sont visibles dans la figure.
- Les deux vis d’en haut passent à travers deux trous pratiqués dans une lame rectangulaire de laiton H, et les deux d’en bas dans une lame semblable L. Ces deux lames sont pressées fortement sur les bords supérieurs et inférieurs du miroir S, au moyen des écrous des quatre vis.
- FIG. l'i
- C’est par ce moyen que le miroir se fixe solidement sur le pôle.
- Comme le couvercle P passe librement entre les deux lames H, L, on peut l’appuyer sur le miroir en approchant autant que possible les deux bobines. De cette manière, la pièce AB arrive à une distance déterminée et invariable du miroir.
- Le miroir d’acier S est carré et a environ 16 millimètres de côté. Il est parfaitement plan et poli et a été construit, avec quelques autres identiques, par M. Duboscq.
- La partie optique de l’appareil est à peu près celle qui a déjà été décrite dans le premier Mémoire. Les rayons du soleil dirigées horizontalement et polarisées par un nicol (fig. 14), de manière à donner des vibrations ou verticales ou horizontales, tombent sur un verre V à faces parallèles, s’y réfléchissent, et, passant par le trou percé dans l’axe de la bobine R0 tombent normalement sur le miroir fixé sur le pôle de R2. Réfléchis par ce miroir, ils traversent la lame V et
- p.500 - vue 490/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5oi
- arrivent à l’analyseur, qui est un nicol Na mobile avec un vernier au centre du cercle gradué G, et suivi d’une petite lunette G, avec laquelle on observe l’ouverture d’un diaphragme M placé près du polariseur.
- Quelques autres pièces optiques furent ajoutées à l’appareil suivant le besoin et seront décrites plus bas.
- Enfin, le courant de dix ou douze couples Bunsen était employé pour activer l’électro-
- FIG. I4
- aimant ; on pouvait l’ouvrir ou le fermer et en changer la direction, au moyen d’un inverseur.
- On n’augmente que très peu les effets en employant un nombre de couples plus grand.
- 17. Nouvelles expériences sur la réflexion normale. — Ces expériences furent instituées principalement dans le but de vérifier l’ellipticité du rayon réfléchi, que ma théorie fait prévoir. Je décrirai la manière dont une de ces expériences fut préparée et effectuée. La lumière employée était rendue sensiblement homogène avec un verre jaune, et une lame de mica quart d’onde m (fig. 14) pouvait se placer au moment voulu devant l’analyseur. De plus, par le jeu de diaphragmes opaques, on pouvait tour à tour laisser arriver à l’analyseur,
- ou la lumière solaire réfléchie par le miroir d’acier, ou celle d’une lampe à gaz, polarisée par un nicol N3 et réfléchie par la deuxième face du verre V, comme l’indique la figure 14.
- Ayant orienté le polariseur N, de manière à donner des vibrations verticales et ayant tourné l’analyseur jusqu’à l’extinction, avec tous les soins recommandés ailleurs, on ferma le courant dans une direction telle que, vu de C, il avait dans le fil de l’électro-aimant la direction du mouvement des aiguilles d’une montre. Au même moment, de la lumière apparut dans le champ de la lunette ; mais, en tournant de droite à gauche l’analyseur, on put en rendre minimum l’intensité. Cela fait et ayant arrêté par un diaphragme opaque la lumière solaire, on reçut dans l’analyseur la lumière du nicol N3, qu’on tourna sans toucher au nicol Na, jusqu’à avoir l’extinction parfaite. On plaça alors à sa place la lame quart d’onde m, et on la tourna dans son propre plan jusqu’à rétablir l’extinction. De cette manière, la lame fut placée exactement avec son axe ou parallèle ou perpendiculaire à la section principale de l’analyseur N2. On intercepta alors la lumière de la lampe, et l’on reçut de nouveau dans l’analyseur la lumière réfléchie par le miroir d’acier. En tournant quelque peu l’analyseur, on put diminuer encore l’intensité de la lumière dans le champ de l’instrument.
- Ce résultat, qui fut obtenu plusieurs fois et d’une manière assez évidente, démontre que la vibration réfléchie par le miroir aimanté est effectivement elliptique.
- En effet, lorsqu’on tourne d’abord le nicol Na jusqu’au minimum, on ne fait que placer sa section principale suivant le petit axe de la vibration elliptique. Lorsqu’on oriente la lame quart d’onde de la manière décrite, on dirige son axe suivant un des axes de l’ellipse ; par conséquent la vibration elliptique doit se transformer en une vibration rectiligne inclinée d’un certain angle sur la direction qu’avait auparavant le grand axe de l’ellipse. Il devient aussi possible d’obtenir une nouvelle diminution d’intensité, même l’extinction, en tournant l’analyseur jusqu’à ce que sa section principale devienne perpendiculaire à la vibration. Si la vibration réfléchie par le miroir était rectiligne, elle n’aurait pas été modifiée par la lame quart d’onde.
- On peut d’une manière plus simple rendre sensible l’ellipticité, en opérant comme il suit: Ayant
- p.501 - vue 491/624
-
-
-
- 302
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fermé le circuit et ayant tourné l’analyseur jusqu’au minimum, on met en place la lame m, sans recourir au nicol N3, mais en la tournant dans son plan jusqu’à réduire de nouveau au minimum la lumière qui apparaît dans le champ de la lunette. Si la lumière réfléchie par le pôle était à vibrations rectilignes, la lame quart d’onde serait placée de manière à avoir son axe ou dans la direction des vibrations ou perpendiculaire, et ces vibrations ne changeraient pas en la traversant. On reconnaît au contraire qu’il devient possible d’obtenir une nouvelle diminution d’intensité, en tournant l’analyseur dans un sens déterminé (').
- Pendant donc que, dans le premier Mémoire, j’ai démontré que le phénomène de Kerr, pour l’incidence normale, consiste principalement dans une rotation des vibrations, les nouvelles expériences démontrent que cette rotation est accompagnée de transformations de la vibration rectiligne en elliptique. La théorie est donc complètement terminée.
- De l’ensemble de ces expériences on conclut que le rapport du petit au grand axe de la vibration elliptique réfléchie par le pôle est très petit.
- J’ai fait d’autres expériences sous l’incidence normale, en changeant la réfrangibilité de la lumière incidente, soit en employant les rayons simples d’un spectre, soit en interposant des milieux colorés. J’ai reconnu d’une manière très sûre que, lorsque la longueur diminue, la différence de phase <p0 diminue aussi ou, ce qui est la même chose, la rotation de l’analyseur, nécessaire pour rendre minimum la lumière qui apparaît lorsqu’on ferme le courant, devient plus petite.
- Par exemple, dans une des séries de mesures
- exécutées, on obtient :
- Double
- Qualité de la lumière rotation
- Lumière transmise par :
- Un verre rouge................................... 33'
- Une solution d’éosine jaune....................... 3o
- Une solution de sulfate de cuivre additionnée d’ammoniaque................................... 24
- (i) On pourrait démontrer que, lorsque le rapport du petit au grand axe de l’ellipse est très petit, ce qui est le cas, la tangente de l’angle dont on tourne l’analyseur est égale à la moitié dudit rapport. Si l’on présente la lame
- La dispersion est donc vraiment anomale, comme j’avais cru l’observer lors de mes premières expériences, et comme l’a trouvé M. Kundt.
- VIL Nouvelles expériences sur la réflexion
- OBLIQUE.
- 18. Nouvelles dispositions expérimentales. — L’appareil a été rendu plus stable et plus commode qu’à l’époque de mes premières expériences. Le miroir d’acier est fixé sur l’un des pôles de l’électro-aimant de Ruhmkorff, comme l’indique la figure i3 ; mais, pour les expériences actuelles, il est couvert par une lame mince de laiton, dans laquelle est pratiquée une ouverture rectangulaire, et qui sert à établir la distance entre la surface réfléchissante et le pôle opposé de l’électro-aimant. De plus, le miroir est noirci parle noir de fumée, à l’exception d’une étroite bande verticale, qui est placée vis-à-vis de la petite face terminale du prisme de fer décrit dans le prémier Mémoire, qui est fixé sur le pôle de la bobine R, à la place de la pièce AB de la figure i3.
- Pour rendre facile la mesure des angles d’incidence, l'électro-aimant fut placé sur un plateau de bois très solide, qui pouvait tourner horizontalement sur un pied à vis calantes. En manœuvrant ces vis, on rendait parfaitement vertical l’axe de rotation du plateau, sur le prolongement duquel devait se trouver la bande réfléchissante du miroir. Ces conditions étant remplies, un rayon solaire horizontal, réfléchi par le miroir, traçait, sur les parois du laboratoire, une ligne horizontale placée à la même hauteur que l’ouverture par laquelle entrait la lumière solaire, lorsqu’on tournait l’appareil autour de son axe.
- J’obtins les angles d’incidence en mesurant les trois côtés d’un triangle, dont un angle , était double de l’incidence, et dont les côtés étaient : i° la distance entre l’ouverture d’entrée de la lumière et le miroir ; 20 la distance entre celui-ci et le point de la paroi éclairé par le rayon réfléchi ; 3° la distance entre ce point et l’ouverture du porte-lumière. Mais dans la suite je fis une espèce de graduation sur les parois du laboratoire,
- quart-d’onde de la manière décrite avant (c’est-à-dire en employant le nicol auxiliaire), la tangente de la dernière rotation de l’analyseur est égale au rapport entier des axes.
- p.502 - vue 492/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5o3
- avec la même méthode trigonométrique, qui faisait connaître le point de la paroi qui devait être éclairé par le rayon réfléchi, pour donner à l’angle d’incidence une valeur déterminée.
- L'électro-aimant une fois bien placé, un nicol polariseur mobile, avec un vernier au centre d’un cercle gradué, était mis sur le chemin du rayon incident, et immédiatement après on plaçait le diaphragme dont la petite ouverture devait s’observer avec la lunette de l’analyseur. Je m’assurai si l’axe de rotation du polariseur était horizontal et sur le prolongement du rayon solaire, en fixant momentanément un petit miroir sur la face d’entrée du nicol, et en Observant si, en le faisant tourner, le rayon réfléchi traçait, sur la paroi dans laquelle était fixé le porte-lumière, un cercle ayant pour centre l’ouverture d’entrée des rayons du soleil.
- Enfin, sur le chemin du rayon réfléchi par le pôle, on plaçait l’analyseur, constitué par un nicol suivi d’une petite lunette, et mobile avec un vernier au centre d’un cercle gradué. On s’assurait que l’axe de rotation de l’analyseur était bien sur le prolongement du rayon réfléchi, d’une manière semblable à celle indiquée pour bien placer le polariseur.
- Après avoir fait quelques séries d’expériences avec cette appareil, je combinai une disposition nouvelle pour le miroir d’acier et les pièces polaires.
- Les pièces polaires dont j’avais fait usage jusqu’alors ne permettent d’opérer qu’avec des angles d’incidence supérieurs à une certaine valeur ; car, pour des incidences plus petites, le prisme de fer placé vis-à-vis du miroir, et qui a pour but d’en rendre très forte l’aimantation, intercepte la lumière. La nouvelle disposition n’a pas ce défaut. La bande du miroir d’acier qui réfléchit la lumière n’est plus verticale, mais horizontale ; elle reste complètement libre, puisque la pièce de fer, qui doit accroître l’aimantation de la surface du miroir, est divisée en deux parties, dont l’une est placée au-dessous et l’autre au-dessus de la bande réfléchissante.
- Ces deux masses de fer sont représentées perspectivement en ABCDL, EFGHI (fig. 15). Elles sont égales et prismatiques, et les bases ABCD, EFGH des deux prismes sont des trapèzes ayant en A, B, G, H des angles droits.
- Les faces sont bien planes, particulièrement les faces BCL, FGI, et les deux faces inclinées qui
- aboutissent aux arêtes CD, EF, qui sont presque polies à miroir, de manière que les arêtes horizontales et très voisines qui aboutissent en G et F soient parfaitement rectilignes.
- Deux fortes plaques en laiton bien planes MN, PQ relient les deux masses de fer, au moyen de quatre vis en laiton ni, n, p, q. Deux de ces vis n, q passent par des trous circulaires pratiqués dans les deux plaques, pendant que les deux autres vis m, p traversent des fentes verticales. On peut ainsi régler la distance entre les arêtes C et F des deux prismer en fer.
- Le miroir d’acier S est appliqué, par sa surface polie, contre les faces BCL, FGI des prismes; mais, entre le miroir et les prismes, sont interposées deux lames minces de laiton, l’une en
- FIG. l5
- correspondance du prisme supérieur et l’autre de l’inférieur, qui déterminent la distance invariable entre la surface réfléchissante et les deux prismes, lesquels, comme on verra, constituent la niasse polaire de l’électro-aimant opposée au miroir.
- Une étroite bande horizontale du miroir reste donc à découvert entre les prismes, et c’est sur cette bande que la lumière qui arrive dans une direction horizontale peut se réfléchir, en passant entre les faces inclinées des prismes, qui doivent être noircies, pour que l’analyseur ne reçoive pas de lumière diffusée (*).
- (*) Pour noircir Jes prismes, on les couvre avec un vernis formé simplement de noir de fumée délayé dans beaucoup d’alcool, au moyen d’un pinceau très doux, et après les avoir bien chauffés. Non seulement les deux faces inclinées, mais encore les deux faces verticales AD, EH (fig. i5) parallèles au miroir, et les faces trapézoïdales qui sont du côté de l’analyseur, doivent être parfaitement noircies, et d’un noir opaque.
- p.503 - vue 493/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 504
- Les dimensions des prismes sont, en millimètres, AB = 42, BC = 26, AD — 22, BL = 55.
- Enfin le miroir S est maintenu en place par une plaque de fer à faces planes RT, et deux vis de laiton r, t, dont la première passe par une fente verticale pratiquée dans la plaque.
- Pour l’usage, tout le système de'crit est placé devant un des pôles de l’électro-aimant de Ruhm-korff, dont on a ôté une des pièces glissantes avec sa bobine, dans la position indiquée par la figure 16. La plaque de fer RT, estappuyéecontre la face verticale du pôle, et un parallélépipède de fer U V, posé sur le banc de fer de l’électro-aimant, sert de support au système des prismes. Lorsque le courant passe dans le fil de l’électro-aimant, le miroir en devient l’un des pôles, pendant que le pôle contraire est constitué par les deux prismes.
- La disposition des pièces polaires qu’on vient de décrire ressemble à celle employée pour la réflexion normale, l’espace prismatique DGFE de la figure i5, remplaçant le trou conique de la pièce AB de la figure 1 3. Elle présente de notables avantages, entre autres de ne rendre pas nécessaire de noircir la surface réfléchissante, opération qui l’altère rapidement, et surtout celui de se prêter pour l’étude du phénomène de Kerr à toutes les incidences, l’incidence normale comprise. Je crois donc que dorénavant elle sera toujours préférée.
- Lorsque l’électro-aimant, les pièces polaires et les deux niçois sont placés de la manière décrite, il faut soigneusement déterminer les deux orientations principales du polariseur, c’est-à-dire celles qui fournissent des vibrations parallèles ou perpendiculaires au plan d’incidence delà lumière sur le miroir, et les deux orientations principales de l’analyseur, ou celles pour lesquelles sa section principale est perpendiculaire ou parallèle au même plan.
- La méthode décrite à cette effet dans le premier Mémoire ne peut être employée que pour des incidences assez grandes, mais elle peut être alors perfectionnée. Ladite méthode consiste dans l’exécution de la série d’opérations suivante, faite avant la fermeture du courant. On oriente d’abord le polariseur de manière qu’il donne des vibrations à peu près horizontales ou verticales, puis on tourne l’analyseur jusqu’à rendre minimum la lumière qu’il transmet. Alors on fait tourner lentement dans un sens ou dans l’autre le pola-
- riseur. Si par hasard, à chaque déplacement, la lumière que l’œil appliqué à l’analyseur reçoit augmente, cela indique que le polariseur a déjà l’orientation qu’on désire, en admettant que le miroir n’ait pas de traces d’aimantation. Dans le cas contraire, on tourne le polariseur jusqu’au minimum, puis on tourne de nouveau l’analyseur jusqu’à un nouveau minimum et ainsi de suite. On arrive bientôt à des orientations des deux niçois, telles que la faible lumière que l’œil perçoit augmente au plus petit déplacement d’un des niçois dans un sens quelconque.
- Si le miroir n’a pas de traces d’aimantation, le but est atteint ; mais cela n’est pas, en général, à cause du dernier courant qui a parcouru le fil de l’électro-aimant. Il faut alors tenir compte des orientations qu’on a trouvées pour les deux niçois,
- FIG. l6
- envoyer pour un moment dans le circuit le courant avec une direction contraire et répéter avec les deux niçois la suite d’opérations, qui donnera aux niçois des orientations un peu différentes de celles auxquelles on est arrivé la première fois. Les positions moyennes des deux niçois, entre celles fournies par les deux séries d’opérations, seront cellles qu’on désirait.
- Les formules établies dans le n° 5 de ce Mémoire justifient cette méthode et, de plus, elles montrent que les deux séries d’opérations peuvent se faire, non avec l’aimantation rémanente du miroir, mais pendant que le courant passe dans le fil de l’électro-aimant, une fois dans un sens, une fois en sens contraire.
- En effet, par la première série d’opérations faite pendant que l’électro-aimant est parcouru par le courant dans une certaine direction, on trouve l’orientation du polariseur qui donne des vibrations réfléchies, non elliptiques, mais recti-
- p.504 - vue 494/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5o5
- lignes. Si, par exemple, au commencement des opérations, on place le polariseur de manière à donner des vibrations à peu près horizontales, à la fin de la première série de déplacements des deux niçois, l’orientation donnée au polariseur fera l’angle a0 avec celle qui donnerait des vibrations exactement horizontales, et l’orientation donnée à lanalyseur fera l'angle a avec celle qui, avec des vibrations incidentes horizontales et le miroir non magnétisé, produirait l’extinction.
- En renversant le courant, les valeurs de x0 et a. changent de signe; car, pour passer des formules établies pour le cas du courant dextrogyre à celles relatives au cas du courant lévogyre, on doit changer dans les formules/? en — p. Donc, h la fin de la deuxième série d’opérations, faites avec courant renversé, les deux niçois se trouveront déplacés, par rapport aux orientations cherchées, d’une même quantité et en sens contraire, qu’après la première série. Par conséquent, on atteint le but qu’on s’est proposé, en adoptant pour chacun des niçois la position moyenne entre celles auxquelles ont conduit les deux séries d’opérations.
- Un raisonnement analogue pourrait se faire pour le cas où l’on part d’une orientation du polariseur qui donne des vibrations à peu près verticales.
- Avec quatre séries d’opérations, on détermine donc les orientations principales des deux niçois, et en même temps les angles <x0, a, (30, 3.
- La méthode décrite ne peut pas évidemment être employée pour des incidences très petites, car nous savons que les rayons réfléchis à vibrations rectilignes ne sont possibles qu’au delà d’une certaine incidence ; mais, même au delà de cette incidence, qui est certainement très petite, jusqu’à 40 degrés environ, les rotations successives des niçois ne donnent que des minima peu sensibles, et la détermination de «0, «, p0, p, ne réussit que d’une manière incertaine.
- Il faut donc, aux incidences inférieures à 40 degrés, avoir recours à d’autres méthodes, pour déterminer les orientations principales des deux niçois. Par exemple, on reçoit le rayon qui sort du polariseur, sur une lame de verre, qu’on rend verticale en en observant l’image réfléchie par un bain de mercure placé au-dessous, et de manière que l’incidence sur le verre soit à peu près celle de polarisation. On tourne le polariseur jusqu’à ce que la lumière réfléchie par le verre soit éteinte.
- Il donnera alors certainement des vibrations horizontales. En le tournant de go degrés, on aura l’autre orientation principale du polariseur.
- Pour avoir après cela les orientations principales de l’analyseur, on peut tirer parti de ce que les angles w,, co2, des formules (17) et (19) (voir n° 6) changent de signe eux aussi, en changeant le sens du courant. Ayant donc placé le polariseur de manière à donner des vibrations, par exemple horizontales, et ayant fermé le courant, on tourne l’analyseur jusqu’au minimum, puis on fait la même chose après avoir renversé le courant. L’orientation de l’analyseur, moyenne entre les deux qu’on a trouvées, sera celle qui donnerait l'extinction avec le miroir non aimanté.
- Naturellement, cette manière de déterminer les orientations principales des deux niçois pourrait être employée même pour les grandes incidences. Mais comme, dans mes expériences, j’avais besoin d’obtenir les angles a0, a, (30, (3, desquels on déduit de suite les orientations principales, comme on l’a expliqué, j’ai préféré, pour les incidences supérieures à 40 degrés, la première méthode.
- Gomme dans les expériences relatives à l’incidence normale, on n’a pas de grands avantages à employer des courants très forts. Ici encore il est bon d’avoir dans le circuit un inverseur à portée de bras. Il est nécessaire enfin que les deux niçois soient assez rapprochés de l’électro-aimant pour qu’il soit possible, pendant qu’on tient l’œil à la lunette de l’analyseur, de tourner non seulement celui-ci. mais encore le polariseur.
- Devant l’ouverture du porte-lumière fut placé presque toujours ou un verre rouge ou un verre jaune, pour rendre la lumière sensiblement homogène. Lorsqu’on voulut varier la longueur d’onde, on employa d'autres milieux colorés, ou encore on fit entrer dans le polariseur les rayons simples d’un spectre réel, isolés tour à tour avec un diaphragme à lente, comme dans le cas de l’incidence normale.
- [A suivre)
- Nouveau pont portatif pour les installations
- d’éclairage électrique, construit par MM.
- Woodhouse et Rawson.
- MM. H. Davies et E. J. Moyniganont combiné une nouvelle forme de pont de Wheatstone portatif, construit par la maison Woodhouse et Rawson de Londres ; ce pont qui permet de me-
- p.505 - vue 495/624
-
-
-
- 5o6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- surer depuis ~” ohm jusqu’à 10 meghoms est
- destiné spécialement aux ingénieurs qui ont à faire des installations d’éclairage électrique.
- Le pont avec son galvanomètre et la pile est renfermé dans une boîte dont les dimensions ne sont que de «7,3 x 19 x 19 centimètres. Dans un autre modèle dans lequel la pile est à part, les dimensions sont alors de 34,3 x 14 X 19 centimètres.
- Avec cet instrument on peut faire toutes les mesures nécessaires, dans une grande installation, soit les mesures des faibles résistances, comme celles des armatures des machines, ou des conducteurs principaux soit les résistances d’isolation des fils.
- La nouveauté de l’appareil consiste principalement dans la combinaison de deux ponts distincts dans une seule boîte, et arrangés de telle sorte que les mêmes communications servent pour
- les deux ; le passage de l’un à l’autre se fait simplement au moyen de clefs de contacts, qui sont d’une forme nouvelle et compacte.
- Le premier pont, qui est un pont de Wheats-tone à fiches, est séparé du second par le trou correspondant à la résistance infinie. Il permet des mesures de 1 ohm à 10 megohms ; pour cela, l’une des branches fixes est formée, soit par une bobine de 100 ohms, soit par une bobine de 10 ohms, l’autre branche fixe renfermant des résistances de 10 ou de 10000 ohms. La résistance variable est formée par une série de bobines donnant une résistance totale de 10000 ohms.
- Le second pont qui permet les mesures de 0,001 à 100 ohms, est une modification du pont à fil et contact mobile. Le fil est fixé dans les creux d’une vis à double pas en ivoire ; le con-
- ducteur de la pile étant fixé parallèlement ; les contacts ont lieu entre les deux fils, au moyen d’un double ressort en laiton fixé à un écrou d’ébonite, qui avance ou recule sur la vis en ivoire ; cet écrou est muni d’une double graduation de o à 100 le nombre de demi-tours complets étant indiqué sur une échelle graduée verticale, par un index.
- La longueur totale du fil est ainsi divisée en 1000 parties; mais on n’emploie jamais de rapport des résistances proportionnelles supérieur à 10 ou inférieur à 1/10. La résistance est mesurée en ajustant le point de contact du fil, qui détermine ainsi les branches proportionnelles du pont ; et en équilibrant la résistance inconnue au moyen de l’une des 4 bobines fixes, de 0,01, 0,1 1 et 10 ohms.
- Les différents trous de ce pont sont plus gros que ceux de l’autre pont, et une seule fiche suffit.
- p.506 - vue 496/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5 07
- Lorsqu’on emploie le pont pour les grandes résistances, les clefs de contact sont tournées du côté marqué high et la fiche du second doit être placé dans le trou marqué infini. Au contraire, dans le cas des faibles résistances, les clefs sont tournées sur low et une des 4 bobines intercalée, au moyen de la fiche, le trou infini étant alors libre.
- L’emploi du fil à contact mobile est particulièrement avantageux pour les faibles résistances, et combiné avec l’autre pont, suffit pour tous les essais de réception d’une installation, ou pour des mesures semblables.
- La figure montre la partie supérieure de la boîte de l’appareil, le couvercle étant enlevé. Une paire de grosses bornes fendues, système Wood-house et Rawson permet d’établir les communications avec de forts câbles ; on voit aussi la pile et un galvanomètre astatique, très sensibles, à aiguilles suspendues.
- Expériences sur l'étalon d’intensité lumineuse, par C. R. Cross.
- Le Congrès international de Paris de 1881, qui a fixé les unités électriques, avait indiqué comme étalon d’intensité lumineuse, la lumière émise par l’unité de surface de platine, au point de solidification. Cet étalon n’était guère susceptible d’une reproduction industrielle, et son emploi était nécessairement limité au laboratoire, aussi n’a-t-il pas reçu le même accueil dans l’industrie que ses congénères, et, malgré un essai de M. W. Siemens C), l’étalon d’intensité lumineuse pratique est encore à trouver.
- La Conférence de Philadelphie, en 1884, avait désigné un comité de l’étalon lumineux; trois membres de ce comité, MM. Trowbridge, Picke-ring et Cross, ont fait un certain nombre d’expériences en vue de déterminer quel est le degré de constance de l’étalon constitué par un fil de platine d’une surface déterminée, au moment de sa fusion.
- (') M. Siemens a proposé de remplacer le point de soli-fication par le point de fusion, et a donné une méthode pratique pour l’emploi de cet appareil. (W. Siemens, An. de Wiedemann, 1884, vol. XXII, p. 304.)
- Après quelques essais préliminaires, démontrant une certaine constance du phénomène, les expérimentateurs ont disposé comme suit les expériences :
- A l’extrémité de la règle d’un photomètre de Bunsen, dont la longueur était de 78,74 pouces (200 c. m.), se trouvait une ouverture circulaire donnant passage à la lumière d’un bec Argand. A l’autre extrémité est placé le fil de platine, tendu entre deux couteaux, de manière à permettre une mesure exacte de sa longueur.
- La fusion du fil est produite par le passage d’un courant électrique, réglé au moyen d’un rhéostat. En diminuant graduellement la résistance, la température du fil et la lumière émise augmentent, ce qui exige un ajustage graduel du disque du photomètre; la lecture faite au moment de la fusion détermine l’intensité lumineuse en fonction du bec opposé.
- Il ne s’agit pas, dans ce cas, de déterminer la valeur de cet étalon en fonction de tel autre, mais seulement d’en étudier l’invariabilité; le fil, employé, de différents diamètres, 0,004 pouces (0,102 m. m.) et 0,006 (0,152 m. m.), était du fil ordinaire tel que le fournit le commerce et de provenances diverses.
- Pour avoir une idée de l’invariabilité d’une détermination de ce genre, il suffit de considérer le tableau suivant, donnant les résultats de deux séries de mesures. Chaque nombre indiqué est la moyenne de cinq lectures (distance du disque au bec Argand ; la distance totale étant de 78,74 pouces).
- Echantillon A ; fit de 0,004 pouce
- Observateur M Observateur N
- 43 G 43 7
- 43 7 43 5
- 43 6 43 5
- 43 7 43 4
- 43 5 43 4
- 43 G 43 5
- 43 5 43 3
- 43 6 43 6
- 43 G 43 2
- 43 5 43 7
- .... 43 54 pouces Moy enne 43 49 pouces
- Moyenne
- p.507 - vue 497/624
-
-
-
- 5o8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- biffér.moyenne. o 06 pouce Différ.moyenne o i3 pouce
- Intensité relative o 65o Intensité...... o 657
- Différ.moyenne. o 004 Différ.moyenne o 009
- L’intensité est rapportée à celle du bec Argand comme unité, ainsi que sa différence moyenne (').
- Les résultats de toutes les séries n’ont pas été aussi satisfaisants; le tableau suivant montre qu’avec un fil de 0,004 pouces, la différence moyenne la plus considérable atteint 1,7 0/0 de l’intensité; avec le fil de 0,006, elle n’est que de
- 1,6 1 0/0.
- Fil de 0 0 0
- Echan- Distance Différence Nombre Obser- nuvé renon
- tillon moyenne 1I10V enm » d'observations vateur Intensité moi ternir
- A 43 59 O 06 5o M 65o O O O 4*.
- A 43 49 O i3 » N 657 O 009
- B 43 77 O 11 » N 638 O OO7
- B 43 70 ' O 16 » M 643 0 OI I
- B 44 86 O 18 )) N 570 O OIO
- A 45 16 O 12 » N 553 O O O
- A 43 72 O 12 » N 641 O OO7
- Fil de 0, 006
- A 35 37 O i5 20 N I 504 O 024
- A 37 19 O 14 3o N 1 249 O Ol6
- Les expérimentateurs ont également recherché si les variations proviennent seulement des erreurs inévitables dans l’ajustage de l’écran, ou bien si elles proviennent en partie de l’emploi de la source lumineuse spéciale. En refaisant les mêmes opérations, mais avec deux becs Argand, les écarts dans la mesure de l’intensité lumineuse de l’une d’elles en fonction de l’autre n’étaient, au maximum, que de 0,8 0/0, soit deux fois plus
- (i) Il faut remarquer que la différence moyenne de l’intensité lumineuse n’est pas égale à la différence moyenne de la distance de l’écran à la source fixe; il est facile de montrer que l’on a, au contraire, si jrestla distance de l’écran à la source unité, I l’intensité cherchée et a la distance des deux sources :
- faibles ; le fait que l’on change chaque fois de fil, l’erreur dans la détermination de sa longueur, et la difficulté d’ajuster au moment voulu l’écran, entraînent donc des erreurs plus considérables que celles qui proviennent de l’appareil de mesure, ou du photomètre.
- Les observateurs ont remarqué des variations considérables dans l’intensité lumineuse d’un même échantillon, dans les mesures faites des jours différents. .
- Ces écarts proviennent des variations de la qualité du gaz employé; pour y parer, les auteurs se proposent d’employer ultérieurement un bec alimenté avec du pentane.
- Les résultats que nous venons de citer montrent qu’un filament de platine du commerce, à son point de fusion, constitue un étalon beaucoup plus fixe que ceux employés jusqu’à présent ; bougies, becs, lampes, etc. En employant un fil plus long et plus fort, les erreurs provenant de la mesure de la longueur et des irrégularités, ainsi que de l’effet du refroidissement par les supports, seraient réduits ; il y aurait lieu surtout d’employer du platine de meilleure qualité et parfaitement calibré. Il y a cependant une difficulté qui provient de la variation de l’état physique du fil, des gaz emprisonnés ou des changements dans le point de fusion provenant du traitement subi par le fil.
- L’auteur a, en effet, remarqué que l'intensité lumineuse augmente légèrement avec des fils qui ont été recuits plusieurs fois, et Edison a déjà montré que cet effet était très prononcé quand on chauffait fortement un fil de platine dans le vide.
- Si ces faits se confirment, le point de fusion du platine ne pourrait guère être utilisé comme température fixe, à moins que l’on ne puisse obtenir des fils préparés par le procédé d’Edison ; il est assez probable que le point de solidification est moins soumis à ces variations; une vérification directe serait cependant nécessaire et, en tout cas, la méthode de M. Siemens ne serait plus applicable.
- SI 2 a Sx I a — x x
- p.508 - vue 498/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 509
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- États-Unis
- Après une attente de plusieurs années, l’inauguration de la statue de Bartholdi, la Liberté éclairant le monde, vient enfin d’avoir lieu, et la remise solennelle du cadeau du peuple français
- aux autorités a été faite, le 28 octobre dernier, sur l’île de Bedloe, au milieu d’une explosion de sentiment patriotique. Le Président des Etats-Unis, M. de Lesseps et M. Bartholdi ont assisté à l’inauguration.
- La statue de la Liberté est unique en son genre sous beaucoup de rapports, et elle est tout à fai! remarquable par ses dimensions. La hauteur, de la base jusqu’à la torche, est de i5i pieds, et du
- FIG. I
- piédestal jusqu’au sommet de la tête, de 1 1 1 pieds 6 pouces; la longueur de la main a 16 pieds
- 5 pouces; l’index a 8 pieds; les dimensions de l’ongle sont de i3 pouces sur 10. La tête mesure 17 pieds 3 pouces du menton au sommet du crâne, et 10 pieds d’une oreille à l’autre; le nez a 4 pieds
- 6 pouces de long; le bras droit a 42 pieds de longueur et 12 pieds d’épaisseur maxima. La bouche a 3 pieds de large, etc.
- Ces chiffres ne donnent qu’une idée approxi-, mative des vastes proportions de la statue. La torche peut contenir une douzaine de personnes, tandis que cinquante personnes peuvent se placer dans la tête. La statue est composée de feuilles
- de cuivre battu d’une épaisseur de 2 1/2 m. m., soutenues par des barres de fer et des nervures en cuivre, et renforcées partout par un système ingénieux de poutres. Il y a quatre gros paratonnerres. La statue peut résister à la pression du vent supposé animé d’une vitesse de 140 milles à l’heure ; le tout est fixé au moyen de barres de fer. Le poids est d'environ 440,000 livres, le cuivre seul pèse 176,000 livres.
- Une des questions les plus intéressantes était de savoir comment on éclairerait la statue, et dès le commencement on a compris qu’il fallait avoir recours à l’électricité, sans cependant bien se rendre compte de la manière dont il faudrait
- p.509 - vue 499/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5 io
- l’appliquer, et la question n’a reçu sa solution définitive que tout dernièrement. Il fallait ensuite choisir entre les différents systèmes; mais, sur ce point, l’hésitation n’a pas été longue, car le président de VAmerican Electric Manufacturing C°,
- M. E.-H. Goff, de New-York, a fait cadeau de toute l’installation. Il va sans dire que l’offre généreuse de la Compagnie a été acceptée immédiatement, et c’est le système américain qui est installé à l'île de Bedloe.
- FIG. 2
- Les exigences de l’installation sont d’une nature tout à fait exceptionnelle. Il a d’abord fallu tenir compte de deux points : i° éclairer toute la statue et 2° utiliser la torche comme une çspèce de phare. M. James J. Wood, l’ingénieur de la Compagnie, a d’abord proposé d’éclairer la statue même en plaçant 4 foyers de 6,000 bougies aux quatre angles du piédestal, et d’installer 10 autres foyers, également de 6,000 bougies chaque,
- au-dessus de la torche, dans un cercle d’un diamètre de 6 pieds. Ces foyers devaient être supportés par un cadre léger en acier, à une hauteur de 4 pieds au-dessus de la torche. Il proposait, en outre, de placer un des deux foyers à l’intérieur de la torche, qu’il désirait percer de plusieurs œils-de-bœuf en verre de couleur.
- Cette disposition aurait probablement été la meilleure au point de vue de l’effet produit, mais,
- p.510 - vue 500/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 51 i
- craignant l’éclat d’une lumière trop vive’pour la navigation, la Commission des phares décida de
- FIG. 3
- placer 5 foyers de 6,ooo bougies dans les angles du fort Wood, sur lequel se trouve le piédestal, et d’installer les io autres foyers à l’intérieur de la torche. La figure 3 représente celle-ci vue d’en bas. Elle est percée de trente trous, sur deux rangées. Les io foyers à l’intérieur sont placés
- FIG.
- dans un rayon de 2 pieds 9 pouces. Quelques personnes compétentes sont d’avis que la chaleur développée dans un si petit espace, aura une influence fâcheuse sur le bon fonctionnement des lampes;
- mais le lieutenant Mills, qui a surveillé l’installation, n’a aucune crainte de ce genre, puisque la
- FIG. 5
- torche sera bien ventilée, en haut comme en bas. La figure 5 représente la disposition des lampes
- dans la torche sur l’anneau qui les porte. La figure 6 est un diagramme du fort Wood, indiquant l’emplacement des chaudières et des dynamos, ainsi que le local des réflecteurs. La figure 4
- p.511 - vue 501/624
-
-
-
- 3 I 2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- représente en perspective un de ces derniers | tous les éloges, à cause de sa supériorité au
- locaux; les fils vont à droite et à gauche sur le sommet des murs, avec des isolateurs ordinaires. Chaque localcontient un réflecteur spécial.
- Comme on le voit sur la figure 2, l’emplacement des chaudières se trouve derrière la statue et un peu caché. La chaudière tubulaire
- horizontale qu’on voit est de 6o chevaux et présente tous les derniers perfec-ti o nnements.
- Pour le moment, ce local n’est pas tout à fait terminé, maisles lignes en pointillé indiquent la façade.
- La vapeur se rend de la chaudière jusqu’à la machine , dans le hangar des dynamos (fig. i), à travers un tube.
- La machine à vapeur de 5o chevaux est du type Armington et Sims.
- Xa dynamo de la Compagnie américaine est
- une machine superbe qui, sans se distinguer particulièrement de la construction ordinaire, mérite
- FIG. 7 ET 8 — DYNAMO WOOD PERFECTIONNÉE ET REGULATEUR AUTOMATIQUE DE COURANT EMPLOYÉS POUR L'ÉCLAIRAGE DE LA STATUE DE BARTHOLDl
- point de vuemé-canique. Elle présente aussi tous les derniers perfectionnements , et les essais faits en présence de plusieurs visiteurs ont démontré qu’elle est capable de se régler automatiqu e-ment, dans les circonstances les moins favorables. La machine peut alimenter à 875 tours, i5 lampes de 6,000 bougies avec 3o ampères et une force électromo-trice de 700 volts ; sa résistance est de 3 1/2 ohms, et elle pèse 3,700 livres. Il y a 240 livres de fil de cuivre n° 9 sur l’armature, 640 livres de cuivre n° 5 (B S) sur les inducteurs. L’énergie électrique totale produite est de 3 2 chevaux et le travail dépensé sur la poulie de la dynamo est de 35 chev. ; l’énergie électrique par lampe est de i,53 chev. et le rendement de la machine est de 91,5 0/0.
- Toutes les lampes employées sont du type ordinaire de la Compagnie, mais l’isolation du
- p.512 - vue 502/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL ÉLECTRICITÉ
- 513
- mécanisme régulateur a été renforcée pour cette application. Les charbons sont couverts d’une couche de cuivre; ils ont un diamètre de 3/4 de pouce et l’arc a 1/4 de pouce. La lumière est extrêmement puissante, tout en étant d'une fixité et d’une blancheur remarquables. La force électromotrice par lampe est de 38 volts.
- Les conducteurs sont amenés aux foyers, dans la torche, à l’intérieur de la statue, et sont pourvus d’une couche isolante très épaisse et solide. La disposition des fils ne présente rien d’intéressant^ car toutes les lampes sont sur le circuit d’une
- seule machine. Les conducteurs à l’extérieur sont en fil ordinaire n° 5, pour lumière électrique.
- L’installation de l’éclairage électrique de la statue de la Liberté a présenté comme on le voit, un grand nombre de difficultés sérieuses, et, à l’heure qu’il est,1 il serait, impossible d’indiquer d’une façon définitive la meilleure solution à donner à ces problèmes. Le temps fera peut-être surgir d’autres difficultés, ou bien des moyens meilleurs pour vaincre celles qui existent; mais tous les électriciens ont le droit d’être fiers en voyant ce grand travail terminé, et la Liberté rayonnan
- fig. g -- Moteur armington et sims employé pour l’éclairage de la statue de bartholdi
- sur les deux mondes avec sa torche de feu vivant.
- La question des moteurs électriques occupe toujours l’attention de nos électriciens les plus habiles et les plus entreprenants, et beaucoup d’idées nouvelles sont mises en avant. Dans les générateurs et les moteurs électriques construits Jusqu’à ce jour, l’armature est en général placé par rapport aux inducteurs, de sorte que les bobines, en tournant, passent transversalement à travers le champ de l’un des pôles et ensuite, de la même manière, à travers le champ de l’autre pôle. Mais, dernièrement, M. Fisher, de Detroit, en Michigan, n inventé et breveté une modification de cette disposition, qui consiste à placer le plan de révolution de l’armature parallèlement aux axes des inducteurs et entre deux plans contenant chacun l’un des inducteurs. Les extrémités
- opposées de ces inducteurs sont reliées au moyen d’une pièce polaire qui sétend de l’un à l’autre, de sorte que l’armature tourne dans un plan contenant les deux pôles de la machine qui sont en face de la périphérie de l’armature et diamétralement opposés l’un à l’autre.
- Les figures 10 et 11 représentent cette nouvelle disposition, qui ne demande pas d’autres explications. Selon M. Fisher, une machine construite de cette manière, que ce soit un moteur ou un générateur, fonctionne avec beaucoup moins de résistance et donne, par conséquent, un rendement beaucoup plus élevé avec le même courant; Il attribue cette augmentation de rendement à ce fait que, dans la nouvelle construction, l’armature tourne dans le plan même des pôles, au lieu d’être obligée de couper ce plan transversalement, M. Fisher, qui a étudié cette question des moteurs
- p.513 - vue 503/624
-
-
-
- 514
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’une façon très sérieuse, est également d’avis qu’il y a intérêt, pour diminuer la résistance que rencontre un moteur dans sa rotation, à placer l’armature par rapport aux pôles, de manière que les bobines aient un premier mouvement transversal d’un bout à l’autre de l’un des électros et
- FIG 10
- traversent normalement les plans successifs des spires puis qu’elles aient le même mouvement d’un bout à l’autre du deuxième électro (4).
- Les personnes au courant de la question ont remarqué que le succès de la téléphonie à grande distance dépendait beaucoup des transmetteurs employés, et que ceux du type Hunnings fonctionnaient très bien tant que les particules de charbon
- FIG. II
- ne s’aggloméraient pas. Pour que l’appareil fonctionne bien, il est donc nécessaire de maintenir
- (<) 11 est difficile, étant donné le peu de clarté du texte anglais, de se rendre exactement compte des idées de M. Fischer. En tout cas, le type de moteur représenté sur les figures io et u, ne nous parait pas d’une inspiration heureuse. (N. D. L. R.).
- les particules conductrices à l’état détaché et libres de se mouvoir indépendamment par la moindre vibration de l’électrode mobile.
- Dans cet ordre d’idées, M. Geo. L. Roberts, de Boston, a imaginé un transmetteur qui, tout en rappelant par certains côtés d’autres appareils
- du même genre, possède une forme distincte et donne de très bons résultats.
- La figure 12 représente une section du transmetteur, et les figures i3 et 14 l’électrode supérieure en coupe et en perspective. Ainsi qu’on le voit, les surfaces supérieure et inférieure de cette dernière sont toutes les deux à rebords et l’espace entre les rebords forme une rainure. Une cavité conique ou hémisphérique est ménagée dans la surface supérieure, et pour qu’on puisse plus facilement introduire la grenaille de charbon elle est réunie à la rainure par des canaux. La forme de cette surface de l’électrode fixe qui se trouve en
- FIG 13 ET 14
- face du diaphragme est celle d’un cône renversé à côtés courbes. Il paraît qu’on a obtenu de bons résultats en faisant les côtés concaves suivant une courbe parabolique ou hyperbolique. A partir du sommet l’inclinaison est d’abord un peu rapide et brusque, puis devient plus régulière et la régionlaplus basse est située en un point environ à mi-chemin entre le sommet et le bord extérieur de la base. Passé ce point, la courbe remonte
- p.514 - vue 504/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 515
- de nouveau vers le bord infe'rieur de l’électrode et se termine enfin par une surface aplatie à l’extrémité du bord. L’électrode est montée dans une boîte ordinaire en métal, portant l’embouchure.
- Le diaphragme vibrant qui constitue l’électrode mobile repose sur une saillie, dans une plaque qui couvre le fond de la boite extérieure, duquel elle est isolée au moyen d’une autre plaque non* conductrice et traversée par la vis d’une borne reliée métalliquenient avec la plaque qui forme l’électrode inférieure. Toute la chambre est fermée par un couvercle muni d’un pas de vis. Les parois de la chambre intérieure sont en matière non-conductrice et se composent d’un anneau placé dans la boîte extérieure et maintenu en place entre le diaphragme et le couvercle. Une saillie ménagée sur la surface intérieure de cet anneau sert d’assise pour le rebord supérieur de l’électrode mobile, plus large que le rebord inférieur. La plaque vibrante communique avec une extrémité du circuit au moyen de la plaque métallique sur laquelle elle repose et de la borne inférieure (représentée en pointillé), tandis que l’électrode mobile est reliée à l’autre côté du circuit par son contact avec le couvercle et avec la borne supérieure. On introduit la matière conductrice granulée en la versant dans la cavité hémisphérique, tout en secouant l’appareil de manière à faire descendre la masse par les trous latéraux et à la déposer sur le diaphragme et autour du rebord de la surface inférieure de l’électrode mobile ; le rebord inférieur est ainsi toujours couvert par la matière conductrice, et toute interruption du circuit devient impossible.
- Quand les ondes sonores de la voix sont dirigées sur le diaphragme de ce transmetteur à travers l’embouchure, les particules conductrices qui reposent sur le centre du diaphragme ou dans le voisinage de celui-ci sont agitées et la plaque leur communique une tendance à monter. Quand elles arrivent au sommet du cône ou bien aux côtés concaves et courbes, elles sont repoussées sous un certain angle et retombent sur le diaphragme, mais nécessairement à un autre endroit que celui d’où elles sont parties, qui, en attendant, a été occupé par d’autres particules. La même chose a Heu pour les particules plus près des parois de la chambre, bien qu’à un degré moindre, puisque l’amplitude de la vibration de cette partie du diaphragme n’est pas aussi grande qu’au centre. Les particules sont dirigées contre la surface courbe,
- près du bord, d’où elles sont repoussées vers le centre du diaphragme. L’extrémité du rebord inférieur est un peu aplatie, afin d’éviter une transmission indistincte, qui se produit si la courbe est continue jusqu’à l’extrémité. Les particules ne peuvent donc jamais retomber à l’endroit d’où elles sont parties et ne peuvent plus suivre leur tendance normale d’agglomération.
- J. Wetzler
- CHRONIQUE
- Deuxième note sur les observations des coups de foudre en Belgique (>)
- renseignements statistiques sur les cours
- DE FOUDRE DANS DIFFÉRENTS PAYS
- Observations en Bavière. — Il est très intéressant de comparer aux conclusions du professeur Neessen, celles du professeur von Bezold, de Munich, qui a recueilli les statistiques de la Bavière, où l’Etat s’est réservé toutes les assurances et notamment celles contre la foudre.
- Les données de M. von Bezold concernent la période 183 3-1882, et les cas considérés sont ceux où il y a eu des dégâts de quelque importance, généralement à la suite d’incendies.
- M. von Bezold a été conduit aux conclusions suivantes :
- i° Le nombre d’incendies ou-de dégâts dus à la foudre a augmenté constamment de 1833 à 1882 ; il a triplé pendant ces dernières années.
- 20 Si l’on examine la marche de la moyenne annuelle, on trouve qu’elle croît d’une façon générale de 1833 en 1882, mais en effectuant des oscillations qui la font passer par une série de maxima et de minima.
- 3° Si l’on compare la courbe de la moyenne avec celle de la fréquence des taches solaires, on observe qu’à chaque minimum de taches solaires correspond un minimum de coups de foudre ; qu’entre deux minima de coups de foudre corres-
- (t) Voir le numéro du 4 décembre 1886.
- p.515 - vue 505/624
-
-
-
- 5 i6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pondant aux maxima des taches solaires, il se présente un 3° minimum secondaire (*).
- 4° Si l’on étudie la période annuelle en elle-même, on trouve qu’elle donne nettement deux maxima, l’un absolu en juillet et l’autre relatif très faible en janvier.
- Le maximum absolu de juillet se divise en deux, l’un en juin, l’autre dans la seconde quinzaine de juillet, si l’on examine les coups de foudre par quinzaine ; le second maximum est toujours le plus important.
- 5° Si l’on examine les coups de foudre en divisant les mois par périodes de 5 jours, on trouve que le nombre augmente ou diminue suivant que le thermomètre monte ou s’abaisse.
- 6® De l’examen de la répartition des bâtiments frappés suivant leur situation géographique, il résulte que les bâtiments qui se trouvent dans les villes sont beaucoup moins exposés aux dangers d’incendie et d’accident que ceux situés dans les campagnes.
- La proportion des bâtiments frappés de part et d’autre est de i à 2.
- Les contrées préservées de la foudre pour des motifs quelconques pendant une année ont conservé cet avantage pendant toute la période i833-i882.
- Observations en France. — Il résulte d’une étude de M. Camille Flammarion qu’il se forme plus d’orages dans les pays de montagnes que dans les pays de plaine. D’autre part, les cas de foudroiement sont d’autant plus nombreux qu’il y a plus d’individus exposés à les recevoir.
- M. Flammarion établit la proportion de foudroyés par milliers d’habitants pour chaque département ; il en conclut que les risques va-
- f1) L’auteur explique ce fait en disant que les orages sont peut-être régle's par deux causes : en premier lieu, lüs conditions de température, en second lieu, l’influence électrique du soleil, comme W. Siemens le pense. Il se pourrait donc qu’au moment du maximum des taches, les deux causes agissent dans le même sens, et à l’époque des minima en sens inverse. M. Lancaster a aussi constaté que chaque période de minimum de taches a toujours été plus orageuse que la période qui l’a précédée" mais, comme il a été dit plus haut, il croit à une périodicité à plus longue échéance que celle de 11 ans des taches solaires, — celle de 90 ans, qui paraît commune aussi bien aux taches solaires qu’aux aurores boréales.
- rient considérablement suivant les contrées et les localités. Les terrains élevés sont les plus exposés aux coups de foudre et dans ces régions, les terrains granitiques ou riches en minerais de fer. Dans les campagnes, les arbres, les habitations isolées ou dominant les hauteurs; dans les villes, les édifices élevés sont souvent frappés. La foudre descend généralement par les clochers, les cheminées, et suit de préférence les cordes métalliques, les tuyaux de fonte ou de fer et se dirige souvent sur l’eau. Les courants d’air semblent lui tracer une route préférée. Les paratonnerres servent de conducteur et dirigent la foudre en préservant l’édifice, à la condition qu’ils soient en bon état ; ils ne garantissent pas leur voisinage immédiat. Depuis 1835, il y a eu 4,609 victimes, soit environ 100 par an.
- En 3o ans, pendant lesquels on a fait la division des sexes, il y a eu 2,222 hommes tués et 929 femmes (cette différence ne doit pas être attribuée à une galanterie de la foudre, contrairement à un préjugé qui existe, — voir la publication précipité de M. Gregor — mais probablement à ce fait qu’il y a moins de femmes que d’hommes en pleine campagne pendant les orages).
- Il y a autant de blessés et 5 fois plus de personnes atteintes. On peut admettre qu’il y a eu un millier de personnes frappées de lésions qui ont occasioné la mort, 4,000 frappées de paralysies momentanées et 2,000 atteintes sans conséquences.
- M. Flammarion ne fait pas connaître quelle a été la somme de dégâts matériels, mais elle doit être considérable, si elle est en proportion avec le nombre de victimes. Celles-ci se classent dans l’ordre suivant :
- i° Sous les arbres ;
- 2° En pleine campagne, surtout si l’on tient en main des objets de fer, charrue, faux, etc., ou si l’on conduit des animaux ;
- 3° Dans les maisons isolées, fermes, bergeries, etc. ;
- 4° Dans les églises, surtout si l’on tient la corde d’une cloche et presque infailliblement si l’on sonne sous l’orage ;
- 3* Dans les maisons de garde des voies ferrées ;
- 6° Dans les villes ; à Paris, ils y a moins de
- p.516 - vue 506/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICïTÉ
- 5* 7
- victimes que dans les départements voisins, moins populeux.
- Observations en Suisse. — M. de Salis qui a recueilli un assez grand nombre d’observations en Suisse, pendant l’année 1882, spécialement sur les lignes télégraphiques, en dégage les conclusions suivantes :
- i° La foudre tombe rarement dans le voisinage direct des ruisseaux ou des fleuves, mais de préférence dans la région des lacs. Les poteaux autour du lac des Quatre-Cantons sont souvent affectés.
- 2° Depuis 3o ans, la foudre est tombée plus fréquemment dans les bas fonds ; les lignes télégraphiques des parties basses et même des vallons resserrés entre les sommets ont plus d’accidents à subir que les lignes s’étendant sur les hautes routes des Alpes. Depuis 3o ans, M. de Salis n’a pas constaté qu’aucun accident se fût produit sur un batiment par suite de la présence de poteaux télégraphiques ou parce que des isolateurs y étaient fixés ; cependant des centaines d’isolateurs ont été brisés sur les bords du lac Majeur, ce que l’on voit rarement sur les hauts cols alpins, voisins des glaciers.
- Les effets sur les poteaux sont les plus fréquents, puis viennent ceux sur les isolateurs. Dans le cas de chevalets, M. de Salis recommande que chaque chevalet ait une bonne communication avec la terre.
- Observations en Saxe. — De 1841 à 1870, il y a eu 2,140 coups de foudre, soit 72 par an.
- De 1871 à 1882, il y en a eu 1,826, soit i52 par an. La probabilité qu’ont les bâtiments d’être atteints par les décharges électriques a considérablement augmenté. Les maisons de campagne sont plus fréquemment atteintes que celles des villes — le risque est double. Les bâtiments des grandes villes sont particulièrement préservés ; leurs toitures étant moins inflammables que celles des campagnes, présentent aussi moins de risques d’incendie.
- Il ressort des travaux de Holtz que la fréquence des orages ne s’est pas modifiée (1). Les causes
- (!) Cette assertion est en contradiction avec les statistiques de M. Lancaster qui ne concernent, il est vrai, que la Belgique.
- locales qui ont dû agir pour augmenter les dangers de la foudre sont l’extension des réseaux des chemins de fer, des lignes télégraphiques et téléphoniques, la diminution des cours d’eau, et surtout le déboisement, qui en modifiant la trajectoire des orages, les auraient rapprochés de plus en plus des endroits habités. En second lieu, les habitations elles-mêmes doivent, en raison de la grande quantité du métal employé dans les constructions, singulièrement favoriser la production des décharges électriques. Cependant le nombre de coups de foudre occasionnant les incendies tend à diminuer.
- Afin de démontrer l’utilité des paratonnerres, l’auteur fait remarquer que, dans une seule région, 5, 6 0/0 des incendies ont été produits par la foudre.
- Conclusions. — Toutes ces observations permettent de formuler des conclusions générales concordant avec celles du professeur Neessen de Berlin, citées dans ma première note :
- Le nombre des bâtiments atteints a triplé pour l’Allemagne,-depuis 1853-1857 ; dans certaines régions, il a même quintuplé.
- Les diverses causes par lesquelles on a voulu expliquer cet accroissement ont été indiquées par Neessen et sont reproduites plus haut. On ne peut admettre que le nombre de paratonnerres soit assez considérable encore pour avoir une influence en sens inverse de ces causes.
- Plusieurs physiciens ont voulu trouver une explication plus générale de cet accroissement rapide des dangers de la foudre.
- M. Andries (Mittheilungun de Petermann — 1886, n° 11, Ciel et Terre, mai 1886) insiste sur l’énorme augmentation du nombre de fabriques, de foyers de tout genre qui remplissent l’atmosphère de fumées, de vapeurs et de poussières solides de différente nature ; depuis peu d’années, la surface de l’Europe centrale s’est enrichie d’un nombre de plus en plus considérable d’établissements industriels, et certaines régions sont généralement couvertes par une nuée permanente formée de poussières en suspension.
- Or, « les théories émises en ces derniers temps « sur la charge électrique de l’air dans les orages « en reviennent toutes au fait général du frotte-« ment. Pour M. Luvini, ce frottement s’exerce « entre l’air et les aigles de glace de hautes ré-
- p.517 - vue 507/624
-
-
-
- 518
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « gions, tandis que pour MM. Liebenow, Faye « et Andries, il se produit entre l’air et les gouttes « d’eau donnant naissance à de l’électricité, tout « comme le fait la machine d’Armstrong. Si l’air « est parsemé de poussières solides, le dégage-« ment électrique est fort augmenté, comme le « prouvent les orages violents qui accompagnent « les éruptions volcaniques où des quantités « énormes de vapeur d’eau sont lancées dans l’at-« mosphère de cendres et de lapilli (') ».
- Il serait intéressant d’examiner si le caractère des orages qui traversent les régions industrielles n’est pas influencé dans leur voisinage, s’il ne s’y produit pas une recrudescence des manifestations électriques.
- Ajoutons, toujours d’après Ciel et Terre, que l’air chargé de poussières étant bien meilleur conducteur de l’électricité que l’air pur, la présence de ces poussières n’augmente pas seulement l’électricité produite, mais en facilite la décharge vers le sol, ce qui explique l’augmentation des coups de foudre.
- Tout concourt, on le voit, à confirmer la théorie défendue par M. Andries, théorie qui a aussi pour elle l’appui d’observations anciennes.
- Notons un bon côté des nombreux orages qui signalent la période actuelle ; ils purifient l’atmosphère de ces mêmes poussières qui tendent à les produire et qui finiraient par la souiller complètement, si elles parvenaient à s’y accumuler.
- Foudre globulaire. — Les questionnaires rédigés par la Conférence des unités électriques font connaître les points importants qui doivent attirer l’attention des observateurs ; il en est un qui concerne la manifestation de la foudre. — Témoignages des personnes qui ont vu le coup de foudre. — Cette rédaction avait été adoptée parce que beaucoup de physiciens des plus autorisés attribuaient à une illusion d’optique les exemples quelquefois cités de foudre globulaire, dont les caractéristiques sont cependant la forme, la durée comparativement longue et le mouvement lent.
- Dans les derniers temps, les expériences faites par M. Planté, au moyen de batteries comprenant un grand nombre d’éléments secondaires, ont permis 'de trouver une explication de la foudre globulaire.
- Je résumerai ces expériences d’après une conférence très intéressante de M. Paul Samuel, et (*)
- qui a été reproduite dans le Bulletin de la Société internationale des Électriciens (août r885). On les trouvera exposées plus complètement dans les remarquables Recherches sur l’Électricité de Gaston Planté.
- En se servant d’une batterie de 200 couples secondaires, le premier phénomène découvert fut l’agrégation d’un liquide en boule lumineuse, à l’extrémité du pôle positif plongé dans un voltamètre à eau salée. Cette petite boule liquide était animée d’un mouvement gyratoire, dû sans doute à l’écoulement du fluide électrique dans le liquide à l’extrémité de l’électrode ; ce premier phénomène montre la tendance de la matière électrisée à prendre la forme globulaire, quand la quantité d’électricité est assez grande.
- Avec 400 couples, le phénomène fut différent ; le liquide fut pulvérisé et projeté en gouttelettes sous l’influence de la décharge. Enfin, avec 800 couples, M. Planté put observer, à l’extrémité de l’électrode positive de véritables petits globules de feu de 0,01 millimètre de diamètre environ formés d’air raréfié incandescent comme l’étincelle électrique elle-même.
- Avec cette même batterie de 800 couples, un condensateur à lame de mica est percé et la perforation n’est pas accompagnée simplement d’une étincelle bruyante de courte durée, mais sous l’action calorifique du courant, il se forme un petit globule incandescent par suite de la fusion même de la matière du condensateur et cq globule se promène lentement à sa surface en décrivant les plus capricieuses sinuosités. Cette expérience dure 2 ou 3 minutes et ne cesse que lorsque la batterie s’est partiellement déchargée ; un bruissement se fait entendre et le condensateur est en même temps scié ou découpé sur tout le trajet du globule étincelant.
- « M. Planté a signalé l’analogie de ces effets « avec ceux de la foudre globulaire, et en a conclu « que ce curieux phénomène naturel doit être une « décharge lente et partielle, soit directe, soit par « influence de l’électricité des nuées orageuses, « lorsque cette électricité est en quantité excep-« tionnellement abondante et que la nuée ellc-<: même ou la colonne d’air électrisé qui en forme « pour ainsi dire l’électrode se trouve très rap-« prochée du sol ou n’en est séparée que par une « couche d’air isolante de faible épaisseur. Dans « ces conditions, la matière pondérable, air ou . « vapeur d’eau traversée par le fluide électrique,
- (*) Ciel et Terre. — Mai 1886.
- p.518 - vue 508/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 519
- « s’agrège par suite de l’abondance de l’électricité « sous la forme d’un globe de feu; la marche « lente et capricieuse de ces globules fulminaires « s’explique aussi comme celle du petit globule « de feu artificiel par les variations de la résiste tance de la couche d’air qui les sépare du sol et « par la tendance naturelle du flux électrique à « chercher la ligne de moindre résistance pour « son écoulement vers la terre. »
- Pour mieux imiter les conditions dans lesquelles se produit le phénomène naturel, M. Planté a opéré avec des surfaces humides constituées par des disques de papier à filtrer, humectées d’eau distillée et séparées par une couche d’air. On voit apparaître une semblable petite boule de feu qui court de côté et d’autre entre les deux surfaces et qui n’est composée que de vapeur et d’air raréfiés et rendus incandescents par le passage du flux électrique. Cette expérience offre une image exacte des globes de feu qui apparaissent quelquefois au sein des nuages eux-mêmes lors de violents orages.
- Jaillissement d’eau. — Bélier électrique. — Un phénomène singulier qui se produisit le 3o juillet 1884, à Ribnitz, dans le Mecklembourg-Schwerin, pendant un violent orage accompagné de pluie et de grêle, peut aussi être expliqué au moyen de la machine rhéostatique de Planté (').
- Voici ce phénomène sans précédent connu jusqu’alors :
- La foudre étant tombée sur une habitation, l’une des vitres de la fenêtre d’une pièce située au premier étage fut percée d’un trou étoilé et, au moment de l’apparition de l’éclair, on constata l’éruption brusque d’une grande masse d’eau qui parût provenir de la surface du sol, s’éleva sous forme de jet vers le plafond et inonda toute la pièce. Ce fait, observé par plusieurs témoins, peut être assuré comme absolument hors de doute. L’explication peut en être trouvée dans l’expérience suivante :
- Si l’on introduit un fil de platine en relation avec l’un des pôles de la machine rhéostatique de quantité dans un tube capillaire ouvert à ses deux extrémités, et si l’on fait plonger l’une de ses extrémités dans un vase d’eau salée, l’autre pôle de la machine étant en communication avec le liquide, des étincelles accompagnées d’un bruit
- sec particulier apparaissent à l’extrémité du tube; en même temps, à chacune d’elles correspond un saut brusque du liquide dans le tube, et, comme ces étincelles se succèdent avec une extrême rapidité, le liquide n’ayant point le temps de redescendre, est sans cesse élevé par saccades jusqu’à une hauteur de 0,20 m., suivant la force électromotrice du courant. On a ainsi une véritable image des effets du bélier hydraulique, produits par une action mécanique de l’électricité.
- Quelle peut être la cause de ces effets d’aspiration produits par l’électricité, quand elle provient d’une source réunissant à la fois la quantité et la tension? Il est permis de penser, dit M. Planté, dans sa communication à l’Académie des sciences, qu’il se produit, dans ces conditions, des phénomènes de réaction et d’entraînement comparables à ceux qu’on observe avec des flux de gaz ou de vapeur, sous une haute pression. Lorsque cette étincelle particulière, douée d’une grande puissance mécanique, éclate dans le tube capillaire, en même temps qu’il y a compression dans un sens, il y a raréfaction à l’entour et la mobilité du milieu, au sein duquel se produit le phénomène, fait que le liquide se précipite dans le vide formé et peut ainsi effectuer un mouvement marqué d’ascension.
- Congélation des liquides par la foudre. — M. l’ingénieur Luvini, professeur de physique à l’Académie militaire de Turin, m’a fait l’honneur de me prier de signaler aux observateurs « l’utilité « d’examiner les liquides qui auraient pu se « trouver sous le passage de la décharge, de « vérifier s’ils ne présentent pas quelque partie « solidifiée, ou du moins si la température n’a « pas subi une diminution. »
- M. Luvini a publié en 1884 ses études sur la grêle et sur l’origine de l’électricité atmosphérique (dont il a été question plus haut), dans lesquelles il signale plusieurs cas de congélation naturelle des liquides, frappés par la foudre ; il y développe une explication d’un mode de formation de la grêle. Je me bornerai pour le momen à signaler ces travaux dont je ne puis parler plus longuement dans cette notice ; je reproduirai cependant les considérations suivantes de Beccaria rappelées par M. Luvini :
- « Je ne puis faire moins que d’admirer la fran-« chise singulière avec laquelle quelques obser-« vateurs de coups de foudre conduisent une seule
- (i) Année électrique, i885. Ph. Dclahaye.
- p.519 - vue 509/624
-
-
-
- 520
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « et même foudre successivement par mille dé-« tours et se font presque un plaisir de faire « visiter commodément et tranquillement, et les « appartements et les recoins de leurs maisons, « montrant où elle est descendue, où elle est re-« montée, où elle s’est perdue ; car, je vois bien « clairement que ce n’est qu’une décharge divisée « en plusieurs ramifications qui ont frappé en un « instant tous les objets différents, auxquels, par « mille tours et détours tortueux, ils voudraient « traîner successivement la foudre unique et non « divisée. »
- Ce jaillissement d’eau à la suite d’un coup de foudre, la congélation de liqui des constituent des phénomènes étranges qui, malgré les constatations faites, les explications données, appellent de nouvelles observations. Tous les effets de la foudre méritent d’être étudiés de près ; les questionnaires rédigés par la conférence des unités électriques peuvent servir de guide, mais il n’était pas possible évidemment d’y condenser tous les points sur lesquels l’attention des observateurs doit être attirée. La production d’ozone, de fulgurites, l’existence de trombes, la manière dont les objets métalliques ou autres ont été atteints (fusion, perforation, direction des rebords de l’ouverture, torsion, etc.), l’allongement et réchauffement des fils, les matières déposées ou transportées, les traces laissées sur les corps humains, etc., constituent autant de points à observer. Il me serait difficile de les énumérer Jtous, je me bornerai à quelques résultats généraux d’observations qui paraissent acquis.
- Préférence de la foudre pour certaines essences d’arbres. — On s’est souvent demandé pourquoi tel arbre situé dans le voisinage d’arbres plus grands est frappé de préférence, et aussi de quoi' dépendent les différences souvent notables que l’on constate dans les dégâts que la foudre occasionne à deux arbres voisins, et encore comment expliquer la préférence que la foudre a pour l’orme et le chême.
- Au sujet de cette dernière question, M. Symon rappelle que dès 1787, il avait été reconnu en Amérique que les essences le plus souvent endommagées sont l’orme, le noyer, le chêne et le pin, et qu’en 1860, il avait établi que la foudre a en Angleterre une préférence marquée pour l’orme, e chêne, le frêne et le peuplier. Sur 265 cas, relevés dans les dernières années, une revue alle-
- mande trouve 16 5 cas de foudre ayant frappé des chênes.
- Il paraît certain que la conductibilité de l’essence particulière d’un arbre joue ici un rôle considérable et peut-être prédominant. On a quelquefois attribué ;la tendance de la foudre vers certains arbres à la présence de métaux dans ses pores ou dans sa sève, mais cette hypothèse est inadmissible et même absurde ; car la présence du fer est de nature à augmenter la conductibilité qui seule peut garantir contre les effets destructeurs. D’ailleurs la présence simultanée du fer et du tannin à l’extérieur des chênes ne pourrait manquer de se trahir par la teinte noire que ce mélange prend à l’air. Ce n’est pas la hauteur d’un arbre qui signale celui-ci à la foudre, mais c’est sa cort-ductibilité spéciale, ainsi que celle du terrain où il prend pied ; enfin, il y a lieu de prendre en considération la manière dont l’arbre communique avec le sol, et ici la forme, l’état et la composition des racines, ainsi que le terrain avoisinant, jouent un rôle certainement capital (Ciel et Terre, novembre 188 5).
- Des observations de M. Colladon, dans le bassin de Genève, il résulte que le peuplier d'Italie est beaucoup plus souvent foudroyé que d’autres arbres. Ce savant a constaté que des peupliers avaient été atteints dans le voisinage immédiat de chênes plus élevés.
- Le peuplier du Canada, qui est si répandu en Belgique, doit probablement donner lieu aux mêmes observations.
- Effets sur les arbres. — Quand un arbre est frappé par une violente décharge, une partie latérale de l’écorce et du bois peut voler en éclats ; une décharge plus modérée peut briser les vaisseaux dans lesquels circule la sève et l’arbre pourra mourir sans souffrir de dommage extérieur. Ces résultats sont attribués à la vaporisation subite du liquide. On remarque aussi souvent des effets de torsion.
- Effets sur les troupeaux. — De même que la foudre atteindra de préférence la partie d’un bâtiment plus exposé à la pluie, elle se dirigera aussi vers les animaux groupés en plaine. Une colonne d’air chaud, meilleur conducteur que l’air froid, s’élevant du groupe, un troupeau peut être tué par une simple décharge. Le cas s’est présenté assez fréquemment ; aussi devrait-on
- p.520 - vue 510/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 52 1
- V
- ecommander aux fermiers l’emploi de paratonnerres mobiles.
- Précautions à prendre contre la foudre. — Je n’ai plus à revenir sur l’utilité des paratonnerres dont tous les grands bâtiments et surtout les édifices remarquables devraient être munis ; ces paratonnerres doivent être visités et essayés périodiquement.
- J’exprimais, l’année dernière, l’étonnement que j’avais éprouvé lorsque j’avais appris que la cathédrale de Tournai n’était pas protégée par un paratonnerre : depuis lors, il n’a encore été rien fait. Il me paraît d’autant plus nécessaire que l’on comble cette lacune qu’il n’y a pas de doute que les clochers non protégés seront toujours frappés de préférence par la foudre. L’un des clochers de la cathédrale de Tournai a déjà été frappé en 1884. Dois-je rappeler l’orage du 19 février 1860 qui atteignit dans notre pays plus de 25 clochers?
- Pour les bâtiments à construire, il convient, comme le dit Melsens, que l’on s’occupe du placement des paratonnerres, avant la construction et pas après ; il est nécessaire que l’on y rattache par circuits fermés toutes les masses métalliques utilisées dans les constructions. Les dangers de la foudre s’accroissant graduellement, il convient que l’on s'en préoccupe.
- J’ai lait remarquer que le prix d’un paratonnerre Melsens était peu élevé ; il peut être appliqué économiquement aux constructions isolées ; du reste, d’autres dispositifs que j’ai indiqués peuvent aussi être adoptés. Dans bien des cas, il suffirait de dépenses minimes pour éviter des dégâts énormes et des accidents très regrettables.
- L’Engineering racontait qu’en 1884, la foudre était tombée sur un pont métallique en construction, en produisant des dégâts que l’on eût pu éviter si l’on avait relié métalliquement à la rivière les tirants d’amarrage de l’arc et des piles, tirants qui pénètrent dans les maçonneries des soubassements.
- L’année dernière, d’après La Lumière Électrique, « la foudre a démoli la colonne de « Mazagran brisant la statue de la Victoire qui la « surmontait, suivit ensuite l’énorme tige de fer « qui traversait la colonne de haut en bas, s’arrêta « à la base et, ne trouvant plus d’issue, sans doute, u fit explosion, dispersant comme des fétus de « paille les énormes blocs de.pierre qui formaient « le monument ».
- La Lumière Électrique dit que des pierres ont été lancées partout et qu’une mine chargée de plusieurs centaines de kilogrammes de poudre n’eût pas produit un effet plus désastreux.
- Je me permettrai de faire observer que si la tige en fer avait traversé les fondations et avait été mise en bonne communication avec le sol, le monument aurait été indemne. Ce serait une recommandation à faire aux constructeurs de monuments, statues, etc., pour lesquels il est aussi toujours facile de disposer d’une saillie décorative qui puisse faire l’effet d’une pointe de paratonnerre.
- Les constructions métalliques, au lieu de constituer un danger, deviennent au contraire d’excellents paratonnerres si on les surmonte d’aigrettes et si on les met en bonne communication avec la terre ; c’est ce qui a été dit par Melsens pour les Halles centrales de Bruxelles. C’est aussi l’avis des savants qui ont été consultés au sujet de la tour d’Eiffel.
- On ferait bien de profiter de cette recommandation lorsque l’on élève des mâts métalliques (sémaphores, etc.), poteaux, cheminées.
- Précautions pour les personnes. — Bien que les recommandations suivantes puissent paraître banales, elles doivent cependant trouver place dans une notice concernant les effets de la foudre.
- En temps d’orage, il est dangereux : i° De se placer sous les arbres ; 20 de se trouver en pleine campagne si l’on tient en main des objets en fer, charrue, faux, etc., ou si l’on conduit des animaux ; 3° de se trouver sous un clocher, de tenir la corde de la cloche et encore plus de sonner ('). L’ébranlement causé par les vibrations des cloches dirige souvent la foudre vers le sonneur; en 33 ans, en France, la foudre a frappé 386 clochers et a tué io3 sonneurs. Il convient aussi de ne pas ébranler l’air par des coups de feu, cors de chasse, etc. ; 40 naturellement, il convient de ne pas s’exposer aux courants d’air et à la pluie ; ne pas ouvrir les portes et fenêtres des maisons ; 5° il faut fuir le voisinage des cheminées (la suie étant un bon conducteur), s’éloigner des métaux,
- P) Il importe de faire disparaître complètement le préjugé qu’il suffit de sonner pour faire disparaître l’orage . il m’a été signalé que cette pratique dangereuse existé encore chez quelques populations ignorantes de la Belgique.
- p.521 - vue 511/624
-
-
-
- 522
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dorures, etc., enlever les chaînes, bagues et clefs que l'on porte sur soi ; 6° comme vêtements, il faut préférer la soie et la laine au coton et au lin ; en un mot, il faut éviter les bons conducteurs de la foudre.
- Il a déjà été recommandé, et ceci serait l’idéal des précautions pour les personnes que les orages effraient outre mesure, de s’isoler sur un tabouret de verre, ou dans une boîte également en verre — toutefois, dans ce cas, Arago et Melsens croient que le danger ne disparaît pas entièrement — ou sur un siège séparé du sol par des pieds en verre ou Dien encore dans un hamac suspendu par des cordes en soie. On a aussi parlé d’un petit paratonnerre portatif réalisant le principe de la cage métallique.
- Après ces recommandations, il est inutile de parler d’inventions originales dans le genre de celles des ballons paragrêles et des parapluies paratonnerres. Si j’ai cru devoir énumérer ces précautions, dont quelques-unes sont très connues et d’autres excessives, c’est dans le désir d’être complet ; je compte bien n’avoir plus à y revenir dans les notes que je pourrai encore soumettre à la Société belge des Electriciens.
- Comme vous le verrez, Messieurs, j’ai tenu, au risque d’être diffus, à vous faire connaître, dans ma première partie, toutes les considérations qui me paraissent se rattacher aux observations des coups de foudre; j’ai indiqué l’origine des renseignements que j’avais recueillis et je me propose de faire chaque année un travail semblable, où j’aborderai successivement, au fur et à mesure des travaux publiés, les différents points qui méritent d’être signalés, car il en est encore beaucoup sur lesquels nos connaissances sont bien faibles. Nous ne connaissons pas encore, ni la quantité d’électricité, ni la puissance motrice développée, etc. ; nous en sommes encore aux conjectures, mais bien que cela paraisse fantaisiste, le docteur Sestier (i) affirme que l’on a déjà cherché à utiliser la puissance de la foudre : « Des « Ecossais ayant à se débarrasser d’une roche « isolée, y plantèrent une énorme barre de fer ; « le tonnerre ne tarda pas à accepter l’invitation « qui lui était faite, le rocher fut brisé et l’on « n’eût plus aucune peine à arracher les mor-« ceaux, à les utiliser pour des constructions, « peut être ».
- (i) Eclairs et Tonnerres, — M. de Fonvielle.
- DEUXIEME PARTIE
- OBSERVATIONS DES COUPS DE FOUDRE EN BELGIQUE PENDANT L’ANNÉE I885
- La seconde partie de cette note est consacrée aux observations recueillies par le service technique des télégraphes pendant l’année 1885, les renseignements auxquels elles ont donné lieu sont condensés dans les tableaux annexés.
- Le nombre de coups de foudre en dehors des lignes télégraphiques sur lesquels nous avons eu des renseignements précis est indiqué dans le tableau suivant :
- Coups de foudre en dehors des lignes.
- Provlucos Sur 1ml églises, chemtm Effets mécun. Itivtlous, moulins, es, cto. Incen- dies Sur personnes ou animaux isolés Sur lo sol Sur arbres porches Totaux
- Luxembourg . 2 2 )) . )) 5
- Fl. orientale.. )) I » » 4 5
- Anvers I » 2 .» 2 5
- I,imbourg 2 2 » )) 2 6
- Brabant 1 3 1 » 5 IO
- Namur 2 3 I » 4 IO
- Liège 4 4 3 I 8 20
- Fl. occident (') 9 7 I » 7 24
- Hainaut (2) ... I I 7 3 2 4 27
- Totaux.... 32 =9 I I 4 36 ï I 2
- L’Observatoire nous a, en outre, signalé les suivants, au sujet desquels les agents de l’Administration n’ont pu nous donner de renseignements :
- Turnhout, 18 mai. — Sur une grange.
- Goijck, 2 5 juin. — Une ferme frappée, —commencement d’incendie.
- p.522 - vue 512/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- 523
- Lennick-Saint-Qukntin, 25 juin. — Sur une grange.
- Lombeek-Notre-Dame, 25 juin. — Quantité d’arbres atteints dans le village et les environs.
- Bruges, 26 juin. — Sur une statue d’ange, rue de l’Huile.
- Brée, 7 septembre. — Maison incendiée.
- NOMBRE DE PERSONNES TUÉES \
- Dans habitations. ...... 5
- En dehors d’habitations. ... 6
- Sous des arbres...................... 1
- 12
- NOMBRE DE PERSONNES ATTEINTES
- Dans habitations.................... i3
- En dehors d’habitations. ... ir
- Sous des arbres...................... 1
- 25
- (Une des personnes atteintes est morte à la suite du coup de foudre.)
- NOMBRE d’animaux TUES
- Dans habitations. ...... 8
- En dehors d’habitations. ... 10
- T8
- Sur 61 coups de foudre ayant atteint des constructions, 2 ont frappé de hautes cheminées, 5 des églises, 3 des moulins à vent; cette proportion est relativement considérable, car un assez grand nombre de constructions de ce genre sont déjà munies de paratonnerres.
- EFFETS PRODUITS SUR LES TOITURES FRAPPEES
- Nous laissons de côté les coups de foudre qui ont incendié des bâtiments (tels que les granges) qui contenaient des matières facilement inflammables et pour lesquels on ne pourrait déterminer si l’incendie a commencé ou non, par le toit.
- Toitures en chaume: incendies.......... 9
- — — effets mécaniques. . 1
- 10
- Toitures en tuiles : incendies......... 4
- •— — effets mécaniques . . 14
- TT
- Toitures en ardoises : incendie........ 1
- — — effets mécaniques, 6
- 7
- Dans 29 cas de foudre sur habitations, on nous a lait connaître la valeur des dégâts. Elle est au total d’environ 64 112 francs, ce qui fait en moyenne par coup de foudre fr. 2210,76. Ce chiffre est de beaucoup inférieur à celui de 1884: fr. 8741,25.
- En 1885, on nous a donné très souvent l’évaluation des dégâis, même quand il n’y avait que quelques tuiles enlevées. Si on prend les cas d’incendie seulement, on arrive à une moyenne de fr. 3164,15.
- Un seul incendie important ferait augmenter cette moyenne; en France, on vient de signaler un coup de foudre ayant incendié pour 500 000 francs.
- Les coups de foudre sur les lignes et dans les bureaux se répartissent par province, comme suit :
- Luxembourg................... o
- Flandre Orientale............ o
- Anvers....................... 2
- Limbourg..................... 1
- Brabant..................... o
- Namur........................ o
- Liège........................ 7
- Flandre Occidentale.......... 3
- Hainaut...................... 8
- Les diagrammes ci-après donnent la division par mois et par heures de la journée, des coups de foudre en dehors des lignes et sur les lignes et dans les bureaux ; sous chaque tableau, la seconde ligne indique la valeur des ordonnées (nombres des coups de foudre).
- Pour autant que l’on puisse tirer des déductions, quant aux heures et aux mois, des observations de deux années, on voit d’après ces diagrammes que les nombres de coups de foudre pendant les mois
- p.523 - vue 513/624
-
-
-
- 524
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de maj, juin, juillet, août, ont varié considérablement de l’année 1S84 à l’année 1885 ; je ne m’attarderai pas sur ce point, car il convient d’abord d’avoir des renseignements s’étendant sur un plus grand.nombre d’années.
- Quant au nombre de coups de foudre des deux années consécutives, il diffère assez peu. En 1884,
- t 2 :J 4 5 *; 7 a ‘>101112 12 2 4 5 6 7 8 9101112 1 1 0 2 0 4 2 5 0 O 3 G 135 101015 410 3 11 2 I
- —« —- diagramme de i885.
- ......... « de 1884
- —.—— parties communes aux deux diagrammes.
- nous avions 98 cas en dehors des lignes et 23 sur lignes et bureaux. En 1885, nous avons 112 cas en dehors des lignes et 21 sur lignes et bureaux. Cette différence entre le nombre de cas en dehors des lignes peut provenir, dans une ceriaihe mesure, bien entendu, de ce que notre service d’information a été plus complet l’année passée que l’année précédente, car l’année 1884 a été plus orageuse que 1885.
- v J’ai relevé, sur une carte du pays, les points frappés par la foudre en 1884 et en 1885 ; je me propose, lorsque j’aurai les renseignements concernant l’année 1886, de vous soumettre les quelques conclusions que l’examen comparatif des
- régions atteintes pendant les 3 années successives permettra de dégager.
- Je signalerai les coups de foudre les plus remarquables de l’année i885 :
- 10 EN DEHORS DES LIGNES :
- Diepenbeek, 17 février. — Pour la date.
- Eclairs en boule : Ligny, le 4 mai.
- Kain, le 11 mai. — En même temps, batiment frappé.
- Lessines, le 2 5 juin. — Ces trois coups de foudre étaient accompagnés de pluie.
- Anvers, le 7 juin. — Villers-sur-Semois, le i2 juillet. — Les rapports qui nous sont parvenus ne disent pas si ces deux coups de foudre étaient ou non accompagnés de pluie.
- Mons, 14 avril. — Il est étrange que la foudre ait frappé le sol si près de points élevés et surtout près d’une ligne téléphonique assez importante. Les deux militaires qui ont signalé l’accident, n'auraient-ils pas vu par réflexion, dans une fenêtre, l’éclair qui a frappé une maison située près de la caserne ou celui qui a frappé le paratonnerre de l’école normale ?
- Jemappes, le 2 5 juin. — La foudre a tracé dans le sol, un sillon de 40 mètres pour aller se perdre dans un ruisseau. Cependant le terrain est humide et le coup a été précédé de pluie. Le hauban a fait fonction de conducteur. S’il avait été relié à la terre, il n’eût pas constitué un danger pour la maisonnette.
- Je signalerai en passant que les perches de tir à l’arc, si communes en Belgique, pourraient constituer d’excellents paratonnerres si on les munissait d’un fil de 5 à 6 millimètres terminé en haut par une pointe ou par une petite aigrette et en bas, dans le sol humide, par un cylindre en tôle, etc. On pourrait aussi adopter le dispositif appliqué aux poteaux télégraphiques. (Voir ma irc note.)
- Bouffioulx, 10 juillet. — Une femme tuée; cette femme portait une pièce de bois terminée par des chaînettes en fer, au bout desquelles
- p.524 - vue 514/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 525
- etaient suspendus 2 paniers de charbon. Deux femmes qui l’accompagnaient n’ont rien ressenti. Un homme qui se trouvait à 5o mètres a été renversé.
- Marche, 2 5 juin. — Helchteren, 10 juillet. — Gelieren, 11 juillet. — Ces différents coups de foudre montrent quelle influence ont les courants d’air sur la marche du fluide électrique.
- 20 SUR LIGNES ET BUREAUX :
- Wulpen, le 8 juin. — Un poteau, qui se trouvait à quelques mètres du peuplier foudroyé, n’a pas été atteint, tandis que deux autres qui se trouvaient respectivement à 76 et à 156 mètres de cet arbre, ont été endommagés au point de devoir être remplacés. Cependant, en cet endroit, la ligne est droite et longe de part et d’autre le canal de Fûmes à Nieuport. Au pied du poteau le plus éloigné, traces de brûlure.
- Ypres, le 8 juin. — Tous les fils étant sur terre au commutateur, deux bobines intercalées entre la pile et la borne-pile (isolée) de 2 manipulateurs ont été atteintes.
- Une sonnerie locale, dont le circuit était le suivant : terre des appareils (une plaque au pied d’un plateau — sol humide), pile, fils de raccordement, sonnerie, terre à un tuyau à gaz en fer, a été fortement endommagée. La pile n’a pas souffert.
- Esneux-Sprimont, 17 juillet. — La ligne fait un angle. Le poteau qui se trouve au sommet (n° 5 du croquis) et le n° 6, tous deux sulfatés, n’ont pas souffert. Les poteaux 1, 2, 3 et 4, sulfatés également, ont été légèrement atteints. Le poteau Créosoté n° 7 a dû être remplacé. Ces effets sont tout à fait en discordance avec ceux que l’on observe généralement dans les cas de lignes brisées.
- 12 3 4 5
- .6
- •7
- Gelieren, i i juillet. — Dans les cinq poteaux sulfatés atteints, il s’en trouve intercalés deux créosotes, qui ne portent aucune trace du passage de la foud“e. On remarquera également que la
- foudre a été introduite dans la maisonnette par un fil hors service qui y avait été attaché et laissé isolé. Il eut été de beaucoup préférable d’enlever le bout de fil allant de la ligne à la maisonnette ou, mieux encore, de le faire aboutir à la terre, par exemple au pied du poteau.
- Je crois devoir terminer ici cette note qui probablement paraîtra déjà trop longue. Il me reste à remercier M. le directeur de l’Observatoire et M. Lancaster, inspecteur météorologiste, pour la complaisance avec laquelle ils ont mis à ma disposition les observations qui leur avaient été adressées. Je dois remercier aussi MM. les commandants du génie qui ont communiqué à noire administration tous les renseignements qu’ils avaient pu recueillir. Des fonctionnaires et agents des ponts et chaussées, les agents des postes et télégraphes et un inspecteur d’assurances contre l’incendie m’ont également transmis des renseignements très intéressants.
- Enfin, je ne puis terminer sans adresser aussi des remerciements à M. Lambotte, ingénieur de? télégraphes, et à nos chefs de section qui ont continué à aller étudier sur place, les coups les plus remarquables ; je ne doute pas que l’expérience acquise par le service technique des télégraphes ne nous mette bientôt à même de soumettre à la Société des Electriciens des travaux plus remarquables que celui-ci et le précédent.
- Je regrette de ne pas avoir à adresser également des remerciements aux Compagnies de téléphones et notamment à la Compagnie Belge du téléphone Bell, qui aurait pu me signaler plusieurs coups de foudre, ayant frappé ses lignes et ses appareils.
- Je continuerai à exprimer le vœu que les membres de la Société des Électriciens nous transmettent les observations qu’ils auraient l’occasion de faire, et que les journaux quotidiens veuillent bien accorder de la publicité aux recommandations contenues dans cette note et aux enseignements qui en découlent; il convient de remarquer qu’il n’y a pas seulement ici un intérêt scientifique, mais encore un but d’actualité, d’humanité et d’intérêt général. Si, pour notre part, il nous était permis d’espérer que nous avons contribu e à épargner annuellement une vie humaine en Belgique, nous serions fier de ce résultat et nous serions trop payé de nos peines.
- F. Evrard.
- p.525 - vue 515/624
-
-
-
- 520
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CORRESPONDANCE
- Paris, le 4 décembre 1886.
- Monsieur le Secrétaire de la Rédaction
- Nous vous serons reconnaissants si vous voulez donner bon accueil à notre lettre. Nous ne pouvons laisser passer, sans protester, les articles publiés par M. le D1 Stein, dans les N°* 47-48 de votre intéressant journal, relatifs aux instruments de précision allemands exposés en ce moment à Berlin.
- M. le Dr Stein affirme que les constructeurs allemands n’ont rien emprunté aux français et que les instruments, exposés par ses compatriotes, sont de leur création.
- Il n’en est rien ! La plupart des appareils décrits longuement dans les N” ci-dessus, ont des organes, les plus importants, qui ont été créés par nos confrères de Paris. Nous n’avons pas qualité pour réclamer en leur nom, ils le feront sans aucun doute. Pour notre part, nous devons le faire au sujet du commutateur employé pour les divers modes d'assemblages rapides de piles ou groupes de piles entr'eux, décrits avec figures aux pages 352-353 du N° 47. Ce commutateur a été imaginé en 1872 par M. le professeur Crova, de la Faculté des sciences de Montpellier; depuis cette date, ce commutateur, employé couramment par lui, lui rend de grands services. Nous l’avons construit sur les indications de l’auteur et un type était exposé par nous aux Expositions de Paris (d’EIectricité ï88i); puis à Amsterdam en i883 et récemment à Anvers en i885. Tout le monde a donc pu le voir et le copier. Nous réclamons donc au nom de M. Crova et au nôtre.
- Aux expositions ci-dessus, les maisons françaises (la nôtre comprise), ont montré que leurs instruments pour les sciences, étaient supérieurs, à tous les points de vue, à ceux exposés par les maisons allemandes. A ces expositions, la comparaison a été faite, elle était facile. Elle ne peut pas être faite à celle actuelle de Berlin, cette exposition étant nationale et les constructeurs allemands n’étant pas en présence de leurs concurrents étrangers.
- Ce qui nous a frappé dans ces articles successifs, et a étonné coûtes les personnes qui ont bien voulu nous les signaler, c'est Vaccueil7 plus que favorable, fait dans un journal français à un long article, qui au fond n'est qu'une réclame au profit d'industriels allemands, faite par un de leur compatriote. Les industriels français ne trouveraient certainement pas la réciproque dans les journaux allemands. Ils sont patriotes, nous ne devons pas les blâmer.
- Veuillez excuser, Monsieur, cette longue lettre ; elle est justifiée par l’émotion que nous (et d’autres) avons.
- Vos dévoués E. Ducretet et C0
- Nous ne pouvons laisser passer sans commentaires le dernier paragraphe de la lettre qu’on
- vient de lire. L’article paru sous la signature du D* Stein n’est pas une réclame, c’est une réclamation ; les deux mots se ressemblent mais n’ont pas le même sens. M. E. Dieudonné ayant, dans une de ses correspondances, parue au N° 42 de La Lumière Electrique, jugé avec quelque sévérité les fabricants d’instruments de précision allemands, ceux-ci se sont émus et ont fait du Dr Stein le porte-voix de leurs revendications. La courtoisie la plus élémentaire nous commandait de laisser se produire la défense là où s’était produite l’attaque. S’il est vrai que les journalistes allemands procèdent autrement, cela est fâcheux pour eux. S’il est également vrai que les instruments décrits par le Dp Stein ne sont que des contrefaçons d’appareils français, voilà une superbe occasion pour le dire ; les colonnes du journal sont là, prêtes à donner aux industriels français une hospitalité pour le moins aussi large et aussi désintéressée qu’aux revendications allemandes. Quant à la question de patriotisme, elle n’a que faire dans un journal qui, comme La Lumière Electrique, s’occupe exclusivement d’objets scientifiques. Réservons notre émotion pour des sujets plus graves et gardons-nous de prendre au tragique les choses auxquelles la tragédie doit rester étrangère.
- Le Secrétaire de la Rédaction
- FAITS DIVERS
- Les journaux de Milan annoncent que le commandeur Carlo Erba, le chimiste bien connu, a décidé de consacrer une somme de 400.000 francs à la fondation d’une école spéciale d’électricité, près l’Institut technique supérieur de Milan.
- D’après le Moniteur universel, un artiste de Genève au* rait trouvé moyen de fabriquer un balancier compensateur pour les montres, sur lequel le magnétisme n’a absolument aucun effet; une montre munie d’un balancier de ce genre et d’une spirale en palladium soumise à l’action d’un électro-aimant très puissant s’arrête immédiatement, mais aussitôt qu’on l’en éloigne, elle reprend sa marche sans que le réglage soit le moins du monde compromis. Par contre, une montre ordinaire que l’on soumet à une telle
- p.526 - vue 516/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D$ÉLEC TRICI TÉ
- 02:
- épreuve a une marche absolument fantastique, quand elle veut bien marcher encore.
- Cette découverte vient à point aujourd’hui que les applications électriques se répandent et se propagent dans la plupart des industries; déjà une Société s’est formée à New-York pour l’exploiter en Amérique.
- On prépare en ce moment, sur le 'marché de Londres, l’émission des actions d’une nouvelle Société de câbles sous-marins. La International Cable Company est au capital de 1.000.000 de livres, divisé en 100.000 actions de 10 livres chaque. Cette Société se propose d’établir une nouvelle ligne sous-marine entre l’Europe et les deux Amériques, en passant par les Açores. Nous reviendrons sur cette affaire, dès que nous aurons des renseignements complets sur les moyens que les promoteurs comptent employer pour mettre leur projet à exécution.
- On annonce la publication prochaine d’un nouvel ouvrage du professeur anglais Silvanus Thompson sur les accumulateurs.
- Le chemin de fer électrique de Brigliton, qui avait été en partie détruit par un ouragan ainsi que nous l’avons dit, vient d’ôtre réparé et fonctionne de nouveau.
- Pendant le mois de septembre dernier, il a été exporté de l’Angleterre en Espagne du fil et des appareils télégraphiques, représentant une valeur de 35o,ooo francs, tandis que les mômes articles exportés pendant la môme période de l’année précédente ne représentaient que 110,000 francs. La différence doit ôtre attribuée aux avantages donnés aux fabricants anglais par le nouveau traité de commerce entre les deux pays.
- La station centrale Edison de Boston installe chez ses abonnés de petits moteurs Sprague, auxquels elle fournit le courant électrique. Ces moteurs mettent en mouvement des appareils divers, tels que ventilateurs, presses à imprimer, scies circulaires, etc. Une des applications les plus intéressantes a été faite à la a Union Institution for Savings » ; un moteur Sprague de 5 chevaux actionne un ascenseur pouvant enlever 700 kilos environ; la vitesse de cet ascenseur est de i5 mètres à la minute. Le moteur est constamment traversé par le courant de la station, mais sa dépense d’énergie est proportionnée au travail qu’il exécute, de telle sorte que l’installation peut ôtre économique. Les résultats de cette première expérience ayant été excellents, on se propose d’établir plusieurs autres ascenseurs d’après le môme système.
- Trois nouveaux chemins de rer électriques sont actuellement en construction aux Etats-Unis : à Denison dans le Texas, à Fairmount Parle de Philadelphie et à Port-Huron, dans l’Etat de Michigan.
- Éclairage Électrique
- Les ateliers de la société Edison, à Ivry, ont terminé la première des grandes machines dynamo de 1000 lampes à incandescence, qui doivent ôtre installées pendant l’hiver prochain dans les caves de l’Opéra, afin d’avoir pour la scène un éclairage purement électrique. Les expériences ont été fort satisfaisantes.
- Cette machine est d’une forme un peu differente de ses devancières. Les masses polaires sont comprises entre deux séries verticales d’électro-inducteurs : elles forment donc des points conséquents du système magnétique, à l’inverse de ce qui a lieu dans les autres types Edison. Chaque série d’inducteurs est formée de quatre âmes de fer, de section circulaire ; les inducteurs d’une môme série sont en tension. Les deux séries sont réunies en quantité. L’induit ne diffère que par ses dimensions de celui des machines du plus petit format.
- La partie utile a 0,80 m. de long et 0,60 de diamètre. La vitesse maxima est de 35o tours. La puissance de la machine est de 1,000 ampères et 125 volts. Le champ magnétique est excité en dérivation; il ne (consomme que 25 ampères et sa valeur atteint 5,000 unités C. G. S. C’est l’un des champs les plus puissants, sinon le plus puissant, qu’on ait pu réaliser jusqu’ici avec une dépense aussi faible. Cette môme dépense, avec des dimensions plus fortes pour les inducteurs, aurait permis d’atteindre une valeur de 6,000 unités. Mais les dimensions se trouvent limitées par diverses considérations, dont la principale est la difficulté de descente et de montage dans les caves de l’Opéra.
- La marche de cette machine est satisfaisante. Le courant est pris au collecteur par trois balais de chaque côté. Il n’y a pas de traces d’étincelles,'quel que soit le débit de la machine. Le collecteur, les balais et les graissages sont sous les yeux et à la portée du mécanicien. L’espace occupé par la machine sur le sol est un minimum.
- Malgré son poids d’environ 10 tonnes, tout compris, la machine est montée sur des rails qui permettent de donner à la courroie la tension justement nécessaire et de rectifier cette tension, môme pendant la marché. On est ainsi assuré du bon état du service des courroies et des coussinets de la machine, qui subissent l’effort simplement nécessaire pour le bon fonctionnement. De plus, les coussinets sont munis d’une circulation d’eau froide autour des coquilles de bronze.
- La Hollande ne possède jusqu’ici qu’une seule installation centrale de lumière électrique à incandescence établie dans le petit village de Kinderdijk qui était autre-
- p.527 - vue 517/624
-
-
-
- 528
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fois éclairé au gaz, mais l’humidité du sol ayant détruit les tuyaux par la rouille, la Compagnie a adopté la lumière électrique. La station centrale est entourée d’eau et construite sur pilotis. Les lampes sont au nombre de 400 et installées même chez les ouvriers qui ne gagnent que 5 francs par jour. Le capital employé s’élève à i!>,ooo francs à peu près. Le prix d’une lampe de 16 bougies jusqu’à minuit est de environ 12 fr. 75 par an, les lampes de 20 bougies coûtent un peu plus cher. Il est assez curieux de remarquer que les tuyaux du gaz sont détruits par la rouille, aussi bien dans le sol humide du Kinderdijk que dans le sol extrêmement sec et élevé de la ville de Mexico.
- Il vient de se former à Tortosa, en Espagne, une société d’éclairage électrique, dans le but d’éclairer la ville. La force motrice sera fournie par le fleuve VEbro.
- Le 17 novembre dernier, la lumière électrique a subitement cessé de fonctionner vers 7 heures du soir au Musée Britannique, à Londres ; il a fallu fermer la bibliothèque une heure plus tôt qu’à l’ordinaire.
- Les bureaux de la North British Insurance Cc, à Londres, sont maintenant éclairés avec 160 lampes à incandescence, installées par MM. Drake et Gorman, pour le compte de VElectrical Power Storage C°, qui avait été chargée de ce travail.
- Grâce à la lumière électrique, le steamer Satazic de la Compagnie des Messageries maritimes, vient d’effectuer la traversée du canal de Suez en 16 heures; c’est le minimum de temps que l’on puisse mettre pour ce passage. Sur sa route le paquebot a dépassé 22 navires obligés de stationner faute de foyers électriques.
- La lumière électrique vient d’être installée sur les collines de Siddul Bahar, à l’entrée des Dardanelles. Les autorités militaires ont été si satisfaites que des ordres ont été donnés pour plusieurs installations du même genre aux autres ports qui commandent les différentes courbes du chenal jusqu’à Nagara.
- Télégraphie et Téléphonie
- La conférence internationale relative à la protection des câbles sous-marins, qui s’était réunie au mois de mai
- dernier, vient de s’assembler de nouveau pour continuer ses travaux.
- Sa première séance a eu lieu le 1" décembre, à deux heures et demie, au Ministère des affaires étrangères, sous la présidence de S. E. M. Albareda, ambassadeur d’Espagne, en l’absence de M. Granet, ministre des Postes et Télégraphes, empêché d’assister à la conférence par suite d'une indisposition.
- Etaient présents les délégués des États suivants :
- France, Confédération Argentine, Autriche-Hongrie, Belgique, Brésil, Costa-Rica, Danemark, Espagne, Etats-Unis, Grande-Bretagne, Grèce, Guatemala, Italie, Japon, Pays-Bas, Portugal, Roumanie, Russie, Salvador, Serbie, Suède, Norvège et Uruguay.
- Les délégués de la Turquie et de la République Dominicaine s’étaient fait excuser.
- La Conférence a confié à la commission qu’elle avait nommée dans sa précédente réunion le soin d’examiner les différentes lois votées à l’étranger depuis le mois de mai dernier, en exécution de l’article 12 de la convention du 14 mars 1884.
- Le réseau téléphonique de Lisbonne compte aujourd’hui 329 abonnés, et 168 lignes particulières; celui d’Oporto a 236 abonnés avec 97 lignes particulières.
- La ligne téléphonique directe entre Bath et Bristol, en Angleterre, a été ouverte au public, le 8 novembre dernier.
- Les tribunaux de Dallas, dans l’Etat de Texas, viennent d’interdire l’usage dans cet Etat du système téléphonique de la C° Pan Electric ; tous les appareils de ce système doivent être retirés par la Compagnie dans les 60 jours. Cette décision a été rendue sur la demande de la Compagnie Bell, et constitue une victoire importante pour cette Compagnie, dont les actions ont subi une hausse considérable.
- Le câble entre Dominique et la Martinique a été réparé et la communication télégraphique avec les Antilles est par suite rétablie.
- ERRATUM
- En tête de notre précédent numéro, au lieu de : 4 Novembre 1886, il faut lire : 4 Décembre 1886.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard de*Italien s. Paria. — L. Barbier.
- p.528 - vue 518/624
-
-
-
- La Lumière
- Journal universel d’Électricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovitch
- 8' ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI 18 DÉCEMBRE 1886
- N» SI
- SOMMAIRE. — Les téléphones ; G. Richard. — Considérations sur l’emploi du fer dans les machines dynamo-électriques ; P -H. Ledeboer. — Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité (8° et g° leçons), professées par M. J. Bertrand. — Étude sur une combinaison voltaïque nouvelle ; E. Meylan. — Sur les fantômes magnétiques ; C. Decharme. — Installation pratique des accumulateurs ; J.-P. Anney. — Revue des travaux récents en électricité : Rapport fait au nom de la section de physique, en réponse à une lettre deM. le ministre de l’Instruction publique, des Beaux-Arts et des Cultes, sur diverses questions concernant l’établissement des paratonnerres sur les lycées. — Sur l’exploscur-vérificateur de quantité et de tension ; par MM. Louis de Place et Bassée-Crosse. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant ; par M. A. Righi. — Correspondances spéciales de l’étranger: Angleterre; J. Munro. — Faits divers.
- LES TÉLÉPHONES C)
- Le téléphone à charbon de M. G.-E. Allen (-), se distigue par une grande simplicité. La masse de charbon pulvérulent dont les variations de résistance servent d’opérateur au courant est comprimée entre une vis de réglage G' et un piston c, chargé par la membrane et par un ressort réglé lui-même par une vis G. (fig. i) On arrive ainsi à faire suivre très vivement au piston e les retours de la membrane, et à donner à la masse pulvérulente le degré de compression initiale le plus favorable au fonctionnement de l’appareil (3).
- L’appareil représenté par la figure 2 est un ré-sonnateur destiné à renforcer et à concentrer sur le téléphone X les sons émis enj'-’ et réfléchis en
- r(i) 2-
- La modification apportée par M. Thornbury
- (!) La Lumière Electrique des 5 septembre et 12 décembre i885, ior mai, 25 septembre et ij novembre 1S86.
- C2) La Lumière Electrique, 1" mai 1886, p. 202.
- (’) Voir aussi La Lumière Electrique, 5 septembre 1885, p. 454, fig. 22.
- a principalement pour obtet d’empêcher l’engorgement de l’appareil par le tassement du charbon pulvérulent. A cet effet, on donne à la pièce A (fig. 3) qui maintient le carbone pulvérulent entre les parois de la chambre du téléphone et la membrane de platine D, une forme telle que le carbone y soit étalé en couches très minces très étendues. Le téléphone devant, pour bien fonctionner, rester toujours horizontal, on obtient ce résultat en le manipulant (fig. 4), au moyen d’un parallélogramme xx (*).
- Le transmetteur microphonique de M. H, Rir dont, est remarquable par sa simplicité; il se ; compose, comme l’indique la figure 5, d’un . simple bâti de plaques de charbon suspendues à une bande de soie N et reposant sur des barres de i charbon B appuyées elles-mêmes sur un cadre en plomb A, tout à fait insensible aux vibrations, et derrière laquelle on parle comme l’indique la flèche de la figure.
- Le transmetteur microphonique de M. S. P, Thompson est, comme l’indiquent les figures 6 et 7, très maniable. Les fuseaux de charbon D sont ; renfermés dans un cadre fixé au bout d’un
- (i) Comme analogie, voir le téléphone Berliner dans La
- , Lumière Electrique du 22 septembre 1886, p. 578.
- 3*
- p.529 - vue 519/624
-
-
-
- î>3o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- manche isolé Aa qui renferme les conducteurs B,
- de l’anneau primaire, isolés les uns des autres et
- d’induction dont le fil secondaire S s’enroule en assemblés par un enroulement discontinu en deux anneaux plats, disposés de part et d’autre fils de fer fins et isolés f, afin d’augmenter le plus;
- p.530 - vue 520/624
-
-
-
- 531
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- pôss/ble rihduGtidn mutuelle des circuits S et P, “tôtlt'cri diminuânt le plus possible leur auto-; induction.
- Le microphone multiple de M. S. P. Thompson,
- FIG. 6
- a pour objet d’augmenter considérablement la puissance du transmetteur en faisant actionner simultanément, au moyen d’une seule membrane1 B (fig. 8), un grand nombre de crayons E, deux*
- ôü tf’o’is cierftfe, articulés à la'tige C du diaphragme, i dont 1 ék: oscillations les compriment plus otij
- moins èrttrè les contacts D et-F. Ces-eravons reliés) en-quantité,peuvent être divisés-tn groupes-, ou j
- ajustés’'séparément,-dé façon à-'vibrer à 1’unissoh,
- de la voix qui parle devant leur diaphragme et à l’amplifier au récepteur.
- FIG. 8
- On peut, comme l’indique la figure g, disposer l’appareil horizontalement ou l’actionner indi-
- rectement par le frottement variable d’une lame C, comprimée entre la tige de la membrane L et le cylindre Jsqui tend à l’entraîner malgré le rappel du cuir m, figure io. Le mouvement dû
- p.531 - vue 521/624
-
-
-
- .532
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- , cylindre J doit être très doux, sans jeu, de façon à n’introduire aucune vibration perturbatrice. La, tige du diaphragme doit appuyer sur la lame G’; par un bouton de caoutchouc c (fig. io).
- On peut remplacer l’action mécanique d’entraînement de la lame C’ par celle d’un électroaimant N, monté en dérivation sur le circuit des crayons, de sorte qu’il attire la tige C et en inten-:
- entre ses pôles B B’(fig. 12 et 13), sous. l’influence des membranes M, déterininent en a a’ des :co,ti-
- rants d’induction, qui font vibrer la dynamo réceptrice D’ et sa membrane concordénje.it avec
- (V
- sifie les vibrations en concordance avec les vibrations de ce circuit (fig. 11).
- Les microphones multiples de M. S. P. Thompson, peuvent, comme on le voit, revêtir les formes les plus variées et s’adapter aux opérateurs mécaniques, électriques, ou électro-chimiques avec la plus grande facilité (').
- Lorsque l’on veut augmenter encore davantage la puissance dss appareils, on peut introduire dans le circuit a a’ deux dynamos D D’ excitées en dérivation par les piles p p\ Les oscillations de la dynamo du poste émetteur D, par exemple,
- (l) Voir sur l’idée analogue des téléphones à membranes multiples l’ouvrage de M. du Moncel Les Téléphones, page io5.
- M
- KIG. 12
- D et M. Les pôles des armatures D D’ doivent avoir, comme l’indique la figure 13, une légère avance sur ceux , des inducteurs B, dont les âmes doivent être laminées comme celles des armatures; cette avance, a. pour but de rendre les
- p.532 - vue 522/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 533:
- effets d’induction très puissants pour de faibles déplacements et de maintenir constamment les bobines M M’ à un certain degré de tension initiale, par l’action de rappel des pôles B, qui tendent toujours à ramener l’armature dans le plan de commutation. Cette action de rappel et les
- FIG. l3
- oscillations des armatures peuvent être améliorées et régularisées par des ressorts auxiliaires convenablement disposés.
- L’idée des dynamo-téléphones, n’a pas encore, à notre connaissance du moins, subi l’épreuve de la pratique, mais elle méritait d’être signalée à cause de son originalité et de la facilité avec laquelle elle se prête à la réalisation d’appareils amplificateurs très puissants.
- G. Richard
- [A suivre)
- CONSIDÉRATIONS
- SUR L’EMPLOI DU FER
- DANS LES
- MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES (I)
- La première méthode consiste à prendre les forces magnétisantes F comme abscisses tt les perméabilités a comme ordonnées. C’est ainsi
- U) Voir La Lumière Electrique, n° 49.
- qu’on a tracé la courbe (fig. i), qui résulte des expériences sur l’anneau n° 1. On obtient ainsi; une courbe indéfinie, de forme très irrégulière, et il est impossible d’en déduire le maximum d’aimantation.
- La deuxième méthode est de prendre F comme abscisses et l’induction magnétique Q = \j. F comme ordonnées.
- C’est de cette manière qu’on a tracé les courbes (fig. 2, 3, 4 et 5) qui se rapportent aux expériences dont nous avons publié les tableaux précédemment.
- La figure 2 se rapporte à l’anneau n° 1 ; on a tracé séparément la courbe représentant le magnétisme total et le magnétisme temporaire.
- En considérant la courbe des anneaux nos 1, 2
- C.G.S.
- 2500
- 2000
- 1500
- 30 6 0
- 20 30
- C.G.S.
- FIG. I
- et 3 (fig. 2, 3 et 4), on voit que les différences sont très minimes, ce qui n’a rien qui doive surprendre, puisque ces anneaux ont été fabriqués avec du fer de même qualité.
- Les différences s’accentuent dans les courbes des anneaux nos 4, 5 et 6 (fig. 5). Ces courbes restent notablement en dessous des courbes précédentes.
- Ce mode de repi éscntation donne une courbe régulière et offre une assez bonne idée de l’action. C’est d’ailleurs la méthode la plus rationnelle, puisque les valeurs de F et de Qsont directement fournies par l’expérience.
- Ces courbes ont la même allure que celles qui représentent la saturation d’un électro-aimant.
- p.533 - vue 523/624
-
-
-
- 534 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On doit un' troisième mode de réprésentation à M, Rowland.
- Il prend comme abscisses l’induction magnéti* que Q et comme ordonnées la perméabilité magnétique [A.
- On obtient ainsi une courbe tout-à-fait régulière, et on peut facilement déterminer le maximum de perméabilité. Cette courbe présente ceci de partilicuer qu’elle admet un diamètre. M. Rowland a d’ailleurs indiqué des formules représentant parfaitement ces courbes.
- La figure 6 contient le tracé de la courbe fournie par l’anneau n° i, d’après ce mode de représentation,
- Lorsqu'au lien de l’induction magnétique* onâ j mesuré l’intensité d’aimantation J — kF, en ôb-.j tient un mode de représentation analogue à la ! seconde méthode; en portant les valeurs du chantpj magnétique F comme abscisses et les valeurs. de', l’intensité d’aimantation en. ordonnées. . C’est. ainsi qu’ont été tracées les courbes dont nous avons parlé précédemment (page 453).
- Ces courbes sont presque identiques à celles obtenues par la deuxième méthode; il suffit de changer l’échelle des ordonnées, car
- (A = 4 it 7c + i
- et comme k est ordinairement un nombre assez grand, on peut écrire ;a = 4 ir k.
- TABLEAU I
- Désignation Qualité État Maximi Induction magnetiq. Q im de ma g Tension de 1 kilog. par c. m. car, nétisme ies lignes orce livres par pouce car. Perméa- bilité maximum V* Poids spécifique Observations
- Anneau.... Fil de fer très fibreux,,,, Recuit 1106 7 5i Brulé.
- Fil de fer doux 7 88
- Fer i'e qualité Burdcn... 17500 12 42 176 0 2475 7 63
- - 17500 12 42 176 9 2459 7 63 Magnétique.
- — •” Soign. recuit. 17700 12 71 180 8 3621 7 63 Brulé.
- . - Fer de Norvège - 18100 13 29 189 1 55i5 7 87 Normai.
- - - — 17400 12 28 174 7 4656 7 83 Magnétique.
- — Acier de Besscmcr Naturel 17200 12 OO 170 8 1281 7 84 . . Normal. ..
- Acier de Stubb 33i
- Fer de 1" qualité Burdcn — ••••,. . . . . ... . 1974 7 65 Brulé.
- - - - Recuit ... . 3 >49 7 65 — •
- Anneau Anneau Stoletow Soign. recuit. 17700 12 71 ’76 9 2190 . .. Magnétique.
- Quant à nous, nous préférons la deuxième ou la dernière méthode, Çes deux méthodes permettent 4e $e rendre Vin çompte exaçt de 1’açticm dq
- fer. L’intensité maxima du champ magnétique qu’on peut obtenir avec un fer déterminé est' d’ailleurs égale à l’induction magnétique Q.
- p.534 - vue 524/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 53b
- stantes relatives à plusieurs anneaux et barres qu’il a egalement analysé.
- i. Presque tout le magnétisme d’un barreau est temporaire pour de faibles forces magnétisantes ceci est plus apparent pour l’acier que pour le fer doux.
- 2° Le magnétisme temporaire augmente continuellement avec l’intensité de courant.
- 3° Le magnétisme permanent croît au commencement beaucoup avec le courant, mais il diminue lorsque le courant augmente, alors le fer est près du maximum d’aimantation.
- FIG. 5
- Le tableau, que nous donuons plus haut, contient d'après M. Rowland quelques valeurs des con-
- La dernière ligne contient comme terme de comparaison les constantes relatives à l’anneau employé par M. Stolctow.
- Les colonnes « maximum de magnétisme » contiennent en outre du maximum de champ magnétique, deux colonnes donnant la tension des lignes de force par unité de section. Ces nombres ont été déduits de la formule donnée par Maxwell ; on a ainsi pour la tension par centimètre carré
- Mï
- unités absolues de force C. G. S. (dynes) ou
- 6 TC
- 0 5000 10000 15000
- C.G.S.
- FIG. 6
- On voit que le maximum du magnétisme du fer ordinaire est environ 17500 lois l’unité du
- FIG. 3
- p.535 - vue 525/624
-
-
-
- 536
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- champ, c’est-à-:ire 177 livres par pouce carré ou 12,45 kil. par centimètre carré.
- M. Rowland ajoute :
- «, Pour le fer pur, je crois cependant qu’on arriverait à 18000 ou même au-dessus.
- « On voit qu’un des anneaux de ferdcNorwège donne un résultat très élevé, ce qui peut s’expliquer par les considérations suivantes.Touslesan-neaux étaient soudés, excepté celui-ci, forgé tout d’une pièce d’une barrede 2 pouces ou 5c.m. de largeur et tourné après. Même le fer le plus pur est sous la forme de barres plus ou moins fibreux: entre les fibres on trouve souvent des bandes d’écaille dans le sens longitudinal de la barre, ce qui réduit la section lorsque l’on en a fait un anneau; lorsque, cependant, l’anneau est forgé à l’état solide, ces bandes sont désagrégées complètement. Ainsi on trouve un maximum plus élevé pour un anneau de cette espèce, et un maximum qui s’approche du fer pur, mais un anneau fait de cette manière doit être exposé à une chaleur si intense, et à un travail si compliqué que le fer n’est plus homogène, ce qui constitue une irrégularité dans la courbe comme dans le tableau III. U est évident que cette irrégularité doit se montrer chaque fois que la section de la barre n’est pas tout à fait homogène. »
- Il nous resterait à voir maintenant quel usage on pourrait faire des nombres précédents pour la construction des machines dynamo-électriques. Cette question fera l’objet d’une étude ultérieure.
- (A suivre) P.-H. Ledeboer
- LEÇONS SUR
- LA THÉORIE MATHÉMATIQUE
- DE. L’ÉLECTRICITÉ professées an Collège de France par M. J. BERTRAND
- d« lJAcadémie Française, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences rédigées par
- MM. G. SZARVADY & G. DUCHÉ (’)
- LEÇON HUITIÈME
- Sommaire. — 44. Identité mathématique d’un petit courant fermé et d’une molécule magnétique. — 45. Feuillets
- O) Voir les n#,des 20, 27 nov. 4 et 11 décembre 1886.
- magnétiques. — 46. Action d’un courant fermé sur un élément de courant. — 47. L’action exercée dans un plan, sur différents éléments passant par un môme point et situés dans ce plan, est constante.
- § 44. Identité mathématique d'un petit courant fermé et d'une molécule magnétique. — Un courant fermé infiniment petit, agissant sur un pôle magnétique P, peut être considéré comme une molécule magnétique, composée de deux masses -f- [/. et — [a égales et de signes contraires, placées à une distance infiniment petite AA', l’une de l’autre, sur une direction perpendiculaire au plan du petit courant. Il y a identité au point de vue mathématique (fig. 46).
- Nous venons de voir, en effet (§ 43), que le potentiel du petit courant au point P était représenté par l’angle solide sous lequel le courant était vu de ce point.
- Or, le potentiel des masses -f- y. et — •j. est :
- r r a r r
- ~~ t et r=--5 A A cos
- 2 r1 2 r2 . ,
- 0 représente l’angle de AA', et de A'P.; ~ jT
- AA' est un facteur constant.
- Soit <j l’aire du petit courant; la projection de cette aire, sur une sphère de rayon un décrite
- de P, comme centre, sera C’est l’angle so-
- lide sous lequel le petit courant est vu du point P. Cet angle représente donc aussi, à un facteur constant près, le potentiel de la molécule magnétique.
- § 45. Feuillets magnétiques s — Nous venons de voir que l’on pouvait remplacer un courant fermé infiniment petit, par deux pôles égaux et de signes contraires. Considérons maintenant un courant fermé de dimensions finies. Concevons que l’aire du courant soit partagée, par un double système de lignes parallèles, en de petits éléments de surface, dont la périphérie sera parcourue par des courants de même sens et de même intensité que le courant donné (fig. 47).
- Tous les côtés des petits éléments, qui sont situés à l’intérieur du circuit donné, seront parcourus par deux courants égaux et de signe contraire, qui se détruiront. Il ne restera que le cou-
- p.536 - vue 526/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 537
- rant primitif et il n’y aura, par suite, rien de changé; mais chacun des petits courants fermés, qui circulent a l’intérieur du grand, pourra être
- remplacé, par deux masses magnétiques égales et de signes contraires, placées de part et d'autre de la surface. On aura ainsi une série de pôles positifs d'un côté et une série de pôles négatifs de l’autre, constituant un feuillet magnétique, qui pourra remplacer le courant donné.
- Si Ampère, à qui l'on doit la conception des feuillets magnétiques, avait pris cette théorie
- HG 46
- pour point de départ, il serait arrivé à établir d’une manière très simple l’action d’un courant fermé sur un courant, ainsi que nous allons faire.
- 46. Action d'un courant fermé sur un élément
- de courant. — Nous admettrons que l'action de deux éléments doive nécessairement être dirigée suivant la droite qui les joint.
- Remarquons que cette action est une fonction de quatre va-1 riables qui sont la distance r, des deux éléments AB,, et ab, et les* angles de ces deux éléments entre eux ainsi qu’avec la droite r qui les joint (fig. 48).
- FIG. '48
- La fonction est donc déterminée'par un trièdre B mb, et par une longueur r. Ampère s’était d’abord proposé de déduire cette fonction directement d’un grand nombre d’observations. C’était
- FIG 40
- là un problème d’une difficulté presque insurmontable. Plus tard, Ampère eut l’idée de prendre comme base de sa théorie quatre cas d’équilibre remarquables, qu'il avait vérifiés expérimentalement.
- De l'un de ces cas d’équilibre résulte le ’héo-rème suivant sur lequel nous nous appuierons :
- Théorème I. L'attraction d'un élément rectiligne infiniment petit est la meme que celle d’un autre élément sinueux quelconque, ayant mêmes extrémités que le premier.
- Nous ferons encore usage de cet autre théorème, également dû à Ampère :
- Théorème II. L'action d'un courant ferme, sur un élément de courant, est normale à cet élément. !
- Si l’on considère un courant fermé infiniment petit, il paraît y avoir contradiction entre ce théorème et l’hypothèse que nous avons admise, que l’action 'de deux éléments était dirigée suivant la droite qui les joint. Dans le cas d’un courant infiniment petit agissant sur un élément, il semble-
- FIG 50
- rait que la force dût être dirigée suivant la droite oa qui joint l’élément au centre du courant. La contradiction n’est qu’apparente. En effet, les deux
- p.537 - vue 527/624
-
-
-
- 538 IA LUMfêm ÊUSCTRKim
- portions MAM' et MBM du courant exercent sur .l'élément en a des actions de sens contraire qyi font entre elles un petit angle, et dont la résultante R est normale à la droite oa (fig. 49), Ceci posé, proposons-nous de déterminer l’action d’un courant fermé sur un élément ds.
- En appliquant le théorème I. on peut remplacer ds, par le pontOUF polygonal Qptenu en projetant cet élément) sur trois axes rectangulaires (fig. 5o). D’après le théorème 11, l’action sur l'élément dx est normale à cet élément.
- Elle aura donc :
- une composante P' d x suivant O Y et une composante P" dx suivant O Z Les actions sur dy et d\ donneront de même les composantes ;
- O' d y suivant O Z Q" d y — O X Rds — O X R- d s — O Y
- En désignant par X, Y, Z les composantes de l’action F, du circuit fermé sur ds, on aura :
- X = Q’dy + Rds Y=R'ds + P dx Z = P" d x Q' d y
- mais la résultante F, devant être normale à l’élément ds, on a la condition :
- X d * + Y d y + Z d s =
- ou :
- (Q" + P') dx dy + (R"+ Q') dy dz +(P" + R') dx dz = o
- Cette équation devant étrç vérifié®, quels que soient dx, dy et rff, on » léparément t
- Q" P! 55 q
- W + Qso
- p,! + ir=5»
- Il n’y a plus que trois coefficients inconnus au lieu de six.
- En posant :
- P'=_Q'=:R Q'= — R" = R 53— P’ 7=. Q
- les composantes y, \ se mettront squs la forme i
- X = Qdr — Rdj/
- Y = Rdi-P ds
- Z — P d 1/ Q 4 x
- En multipliant les deux membres 4e CM équations respectivement par P, Q, R, on trouve identiquement :
- P X + Q Y + n Z == q
- Si l’on considère P, Q et R comme les composantes d’une force fictive H, on pourra dire que l’action F, est normale au plan déterminé par l’élément ds, et par la force H.
- Concevons maintenant le parallélogramme construit sur H et sur ds comme côtés. L’aire de ce parallélogramme sera ;
- H d « sin (H- d s)
- L’aire de sa projection §UF la plan Y Z sera :
- Q d ? ^ n d y =5 X
- et de même les aires des projections sur les autres plans de coordonnées seront 1
- Rdx — Pds = Y
- Pdy — Qdx=Z
- Il en résulte que :
- F = H d s sin (H. d s)
- On peut énoncer le théorème suivant *
- L’action d’un courant fermé, suç tut élément, cst la même que celle d'un champ magnétique qui exercerait sur l’unité de pôle, une action H 1P, Q, Æ), et sur l'élément une action H ds sin (H d s).
- On devine aisément que çe champ magnétique est précisément celui que produirait le feuillet magnétique, qui peut se substituer au courant donne.
- Pour le démontrer, il suffirait de faire voir :
- i° Que les composantes P, Q, R de fa force H
- p.538 - vue 528/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLEÇTftIÇITÉ 5??-.
- sont .les dérivées d’une[rnême fonction Y, de sorte que :
- d v
- dx
- ' Pour projeter cette force sur le plan A O B, il, jfjyit la multiplier par le cosinus de l’angle qu’elle • ifait avec le plan ou par le sinus de l’angle com* , ipiémentaire A. >
- Soit
- 2° Que la somme des dérivées secondes de la fonction V est nulle et par suite que :
- dP , d_Q. d R
- d x d y + cCz
- O
- 3° Enfin,que le champ magnétique produisant en chaque point la force H est précisément celui émis par le feuillet magnétique équivalent au moment donné.
- Fin. 5i
- Cette démonstration ne souffrirait d’ailleurs aucune difficulté.
- Avant d’étudier l’action de deux éléments de courant, nous donnerons en passant une démonstration très simple d’un théorème, qui se rattache au précédent, et qui joue un rôle important dans le mémplre d’Ampère,
- § 47, L’action d'un çourantfermé, sur différents éléments situés en un même point de l’espace, et dans un même plan, varie avec la direction de ces éléments, niais la projection, sur le plan commun, des différentes actions élémentaires est constante.
- Soient OA et O B deux éléments en un même point de l’espace, et soit O G la direction de l’intensité du chatnp-magnétique (fig. 5 i);
- L’action sur l’élément OA est normale au plan G O À. Son expression est :
- Gris sin (G A)
- ou, en considérant le triangle sphérique :
- Q d s sin b . •
- G d s sin b sin A
- }
- On aurait de même pour la projection de l’action exercée sur l’élément O B : :
- ; - . . . \ G d s sin a sin B
- i
- i
- Or, dans le triangle sphérique j
- sin a siri b ]
- sin \ ~ sin B \
- |
- Les deux projections sont donc égales*.
- i
- j
- 1 LEÇON NEUVIÈME j
- Sommaine. — 48. Action mutuelle de deux éléments de courant. Loi d’Ampère, — 49. Théorème des similitudes de M. Marcel Deprez. — 5o. Conséquences dh théorème précédent. Application au cas d'une machine dynamo sans fer. — 5i. Exemple numérique.
- § 46. Action mutuelle de deux éléments de çou-. rant. — Loi d’Ampère. — Considérons deux éléments, appartenant à deux circuits fermés diffé- '
- FIG- 5 2
- rents. Nous admettons toujours que l’action de deux éléments s’exerce suivant la droite qui les joint, et que l’action d’un circuit fermé sur un, élément est normale à cet élément.
- : L’action F eje dèux éléments est. évidemment
- p.539 - vue 529/624
-
-
-
- 540
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- proportionnelle à leurs longueurs ds, ds', et aux intensités i, ï des courants auxquels ils appartiennent. Elle est enfin fonction de leur distance r, de leur angle g, et des angles 0, 0', qu’ils font avec la droite qui les joint (fig. 52) ; de sorte que
- F = i i’ d s d s' <I> (r, 0, 0', g)
- Il s’agit de déterminer la fonction <I>.
- La position des deux circuits, dans l’espace, étant donnée, on peut considérer r comme une
- FIG 5?
- fonction des arcs s, et s’, comptés à partir de deux points A, et B, pris pour origines (fig. 53)
- Alors
- r=f(s, s')
- On a d’ailleurs
- cos 0
- cos 0' = —
- d r
- d s
- d r d s'
- Projetons r sur la tangente M' T'. Soit t cette projection :
- Or
- d’où
- . d r
- t = r cos 0 = — r -y--, d s
- d t
- d s
- co s g = — r
- d2 r d r d r
- ds ds’ d s de’
- par conséquent la fonction »ï> est de la forme :
- ^ / d r d r d2 r \
- \ d s d s' ds ris /
- L’action tangentielle d’un élément ds' sur lin élément ds est :
- F cos 0 = F
- d r d s
- et l’action tangentielle de tout le courant fermé s' sur l’élément ds sera
- /F
- d r d s
- d s'
- en étendant l’intégrale à tout le circuit s‘.
- L’action du courant fermé sur ds' étant normale à l’élément, la composante tangentielle doit être nulle et
- f F ~ d s' = 0 J d s
- Il en résulte que l’action tangentielle due à une portion quelconque du circuit S' ne dépend que de la position des extrémités de cette portion.
- En effet, le circuit AaBc (fig. 54), donne une composante tangentielle nulle. Si l’on remplace AaB par AbB, la compensante rIG. 5+
- sera encore nulle, par suite les deux portions
- de circuit AaB et A b B agissent de la même manière.
- /,dr ,
- F -J- ds' ne dépend donc pour
- une portion de circuit, que des extrémités de cette portion et de la position de l’élément ds. Ce
- sera une fonction de r et de d’où
- ds
- p.540 - vue 530/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D-ÉLECTRICITÉ
- 541
- et
- d_ d s '
- Posons
- d r d a
- = U
- - alôrs
- F' — = A r + ^ tf2 r
- ' d s d r' d s' ci U’ d s d s'
- d’où
- d \ J/ d 'ji
- dr d ~ d U d* r U ' d s' ' U d s d s’
- En substituant à
- dr ds’
- dr d3r ,
- ds” dfds” Ieurs exPres"
- sions
- d r d s
- --- cos
- 0
- d r
- -J-7-7 = — cos d s
- 0'
- d* r d a d a'
- ^cos e +
- d r dr \ d a" d a )
- cos e — cos 0 cos V
- r
- il vient
- F — —-COS 0 cos 0 . <p (r),—f----------J <p (r)
- Il reste à déterminer la fonction <p (r).
- Pour cela nous nous appuierons sur le troisième des cas fondamentaux d’équilibre d’Ampère.
- Le terme dV ne renferme pas -j-, ; comme il U ds . i
- y a symétrie entre les deux éléments, ce terme ne :
- doit pas non plus renfermer ^ ; il sera donc sim- j
- plement fonction de r, d’où
- dj.
- d u , .
- 1J-=?(r)
- et
- § 49. Si on considère deux courants de forme géométrique semblable, et que l’on fasse varier toutes les dimensions linéaires du système dans un rapport donné, l’action mutuelle des deux courants ne change pas.
- Enfin
- + (r-iTi)=^r) + *(’
- ^ = ^9'(r) + /(r)
- d tp
- dr _ 1 , , . d r
- V {r)
- U
- d s
- , xjr)
- m
- „ 1 drdr d* r
- F = ï? {r)d7 + 9 (r)'
- ds ds'
- f (r) doit être nul, car pour = o le terme
- y (r)‘ .
- dr et par suite l’effort F deviendrait infini, ce ds
- qui est impossible.
- Ce principe a été vérifié expérimentalement par Ampère de la manière suivante.
- IL prenait trois circuits formant deux systèmes semblables B, B2 et B, B3 (fig. 55).
- Les circuits B4 et B3 étaient fixes, B, était mobile. Lorsqu’on faisait parcourir ces trois circuits par un même courant, le circuit B, restait en équilibre.
- Supposons donc, que l’on multiplie toutes lés dimensions linéaires de deux courants par K et voyons, comment variera l’action mutuelle de deux éléments homologues.
- Remarquons d’abord que les angles ne sont pas affectés par cette opération. Il n’y a donc lieu d’examiner que la variation de l’expression
- d s d s' <i> (r;
- p.541 - vue 531/624
-
-
-
- 542 LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Multiplions ds ds' ét r par K, il vient.
- K2 d s d s‘ <1> (K )•)
- Les deux efforts étant égaiux, on doit avoir
- K2 «I» (Kr).= *I* (r) .
- Ce qui n’est possible que si <I> (r) varie en raison inverse du carré de la distance r.
- Or, pour que l’expression de F que nous avons trouvée satisfasse à cette condition, il faut quel
- î I
- ? (r) = ' |
- d’où -
- / \ " ?('•)= j
- L’expression définitive de la loi élémentaire est . donc , • !
- I
- \. 1
- F = A cos 0 cos ô’. cos e--cos 0 cos 0'\, , . I
- | -----^—; ;——— h i a .v d s ;
- ta r‘ »•* ; !
- î multipliés par K2 ; l’expression de l’effort re's'te j constante.
- ; Si, au contraire, on veut garder une même j densité de courant* les intensités i et i' deviendront K2 i et K2 r, et l’àction exercée deviendra dans ce cas
- /' = K*/
- § 5o. Imaginons une machine dynamo-élèe-trique, dont le champ magnétique ainsi que l’anneau seraient constitués au moyen de solénoïdes sans noyau de fer intérieur. Supposons qu’employée comme génératrice elle donne à unevjtçsçe déterminée et pour une intensité I une force élec-tiomotrice E, la résistance totale étant R.
- Concevons maintenant que toutes les dimensions de la machine et du circuit extérieur, formé d’un conducteur inerte, soient rendues K fois plus grandes.
- Il résulte du théorème des similitudes que pour la même densité de courant et la même vitesse angulaire, la force électrômotrice deviendra
- d s d s' / 3 \ |
- F = i i ---.— I - cos 0 cos 0 — cos e )
- »•* \2 / |
- L’expérience d’Ampère semble être en contra- *
- diction avec le théorème dont M. Marcel Deprez ;
- a donné l’énoncé suivant : 1
- i
- §49. Théorète des similitudes. —Si on mul- tiplie toutes les dimensions d’un système formé i dé deux circuits fermés agissant l’un sur l’autre, \ par un coefficient constant K., l'effort se trouvera \ multiplié par K4.
- C^tte contradiction apparente provient de ce j que Ampère supposait qu’on maintenait con- j stantes les intensités traversant les deux circuits.1 fermés. Au contraire, M. Deprez suppose quej c’est la densité du courant, ou intensité par unité [ d,e section du conducteur, qui reste invariable. |
- Reprenons la formule d’Ampère. ;
- r- ........... >
- !
- î
- Si i et t’ conservent la même valeur, le numé- j rateüf et. le dénotnirtateut de la fraction sont I
- E' = EK3
- D’autre part, la résistance R sera diminuée dans le rapport K.
- Mais d’après la loi d’Ohm on doit avoir :
- Il serait donc impossible d’obtenir dans ces conditions une intensité déterminée: celle-ci, en effet, irait continuellement en croissant; car le champ magnétique créé au moyen de solénoïdes sans noyau de fer ne peut être saturé et est proportionnel à l’intensité ; il en est par suite de même de la force électromotrice.
- Nous avons sup'posé, dans tout ce qui précède, que l’excitation du champ magnétique était obtenu au. moyen du courant général lui-même. Si, au COiïttaîfe, on avait feeotits à Une source auxiliaire d’électricité, ou à un procédé mixte, il serait facile d’assurer à la machinc-uné marche normale et un régime pratique. On peut s’en rendre compte facilement au moyen de la caràcfériàti'quei
- p.542 - vue 532/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÈLECTRICi TÉ
- 543
- D’âilleufs, la machine dynamo, tout en cuivre et aUto-excitatrice, serait encore susceptible d’être employée dans le cas d’une génératrice servant au transport de la force.
- On peut, en effet, avoir alors à la fois
- È K3 I K« §
- K
- ces trois quantités ne sont plus incompatibles comme précédemment.
- Car, l’intensité du courant ayant pour expression dans le premier système,
- si x désigne la force contre-électromotrice de la réceptrice dans le second système, x sera déterminé par la condition :
- EK3 — x R
- E — e R
- K3
- d’où
- x = E K3 — (E — e) IC
- Le travail dépensé sera
- EK8xIK! = Kf> E I Le travail reçu sera
- x K31 = E Kr-1 - (E — e) K3 I
- Le rendement tendra vers l’unité lorsque K augmentera
- § 5i.— Un exemple numérique permettra de se rendre compte de l’accroissement considérable de puissance que l’on obtient en augmentant les dimensions des machines électriques.
- Soit une machine susceptible de fournir un travail de 100 chevaux, en produisant une force élec-tromotriccde 6000 volts. Elle est supposée actionner une machine réceptrice qui rend 5o chevaux, avec une force électromotrice de 3ooo volts.
- Doublons les dimensions des deux machines; le travail engendré par la génératrice sera alors de
- 3 200 chevaux, et le travail fourni par larécèptricé de 2800 chevaux. Le rendement atteindra la valeur
- 28 _ 7 32 ~ 8
- Mais, d’autre part, les forces électromotrices de la génératrice et de la réceptrice s’élèveront aux chiffres de 48000 et de 42000 volts, qui représentent des tensions qu’on ne saurait oser atteindre.
- (A suivre) S. D.
- ÉTUDE SUR
- UNE COMBINAISON VOLTAÏQUE
- NOUVELLE (i)
- Expériences comparatives sur
- LA PILE DE M. K. SoSNOWSKI, LA PILE DE BüNSEN ET LA PILE AU BICHROMATE
- L’idée d’employer pour la production d’un courant électrique, la réaction qui a lieu entre une solution alcaline et un acide énergique remonte à Becquerel, l’auteur auquel il faut toujours revenir quand il s’agit de piles; cette idée a été l’origine d’une expérience curieuse.
- Si l’on met en contact, au moyen d’une cloison poreuse une solution de potasse et de l’acide azotique, et que l’on réunisse deux électrodes de platine, plongeant chacune dans un des liquides, on constate la production d’un courant électrique; c’est là la première pile à deux liquides qui ait été essayée.
- Quoique la force électromotrice de cette combi* naison soit déjà assez élevée (2), il est évident qu’il y a tout avantage, en pratique, d'y ajouter l’action provenant de l’attaque d’un métal.
- En suivant cet ordre d’idées, on arriverait à la combinaison d’un élément hydro-électrique, com-
- (') Pile Sosnowski-, brevet français du 12 avril 1886, n° 175,415.
- p) Le calcul, en partant de la chaleur de neutralisation, donne pour la potasse 0,62 volt et pour la soude 0,61. Avec des électrodes de charbon, nous avons obtenu des 1 valeurs un peu plus élcvéesi
- p.543 - vue 533/624
-
-
-
- 544
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- prenant une électrode passive, charbon ou platine, immergée dans de l’acide azotique concentré, jouant d’un côté le rôle d’un dépolarisant énergique, et ajoutant en outre sa chaleur de combinaison avec la base, soude ou potasse, dans laquelle plonge l’autre électrode active, le zinc.
- Travaillant dans une toute autre direction que le savant que nous citions tout à l’heure, un jeune ingénieur, M. K. Sosnowski, à la suite de recherches pratiques, est arrivé l’année dernière, à combiner une pile dans laquelle le phénomène observé par Becquerel joue un rôle important.
- Les premiers essais de l’inventeur, guidé par l'idée d’éviter l’emploi, soit des acides concentrés, soit des fortes bases, un point important au point de vue de la manipulation des piles, l’avaient conduit naturellement à employer, au lieu des hydrates, les carbonates alcalins. D’un autre côté, on sait que dans l’élément Bunsen ordinaire, où l’on emploie l’acide nitrique seul comme dépolarisant, on est obligé de l’employer concentré, et que son utilisation n’est que partielle, 1 a force électromotrice baissant dès que la concentration tombe à 28 ou 3o degrés Beaumé (au lieu de 36 degrés) ; enfin, l’emploi de ce dépolarisant donne lieu à une grande production de vapeurs rutilantes (acide hypoazotique).
- Au contraire, on sait qu’en présence de l’acide sulfurique, on peut employer de l’acide nitrique dilué; l’oxydation est aussi énergique, l’utilisation de l’oxygène meilleure, et la production des vapeurs suffocantes beaucoup moindre ou presque nulle.
- Le dépolarisant adopté par l’inventeur, dès l’origine dè ses recherches, se rapproche de celui employé dans la pile d’Arsonval : c’est un mélange d’acides nitrique, sulfurique et chlorydrique.
- Ce dernier a surtout pour but de donner lieu en partie à la formation de chlorures, plus conducteurs que les nitrates.
- Les proportions adoptées sont les suivantes:
- a5o vol. N O3 H à 3G degrés B 25o vol. H2 S O* 1 à 2G degrés
- * (1/4 vol. H2 SO1 à GG degrés -f 3/4 vol. H2 O)
- 25o vol. H C /
- 25o vol. H20
- Quoique cette combinaison, zinc, carbonate alcalin, acide azotique, charbon, donne des résul-
- tats assez favorables au point de vue de la constance, sa force électromotrice (') ne réalisait pas les \ues de l’inventeur, dont le but était surtout d’obtenir une pile à très haute force électromotrice.
- Pour réaliser cette condition, force a été d’employer les bases énergiques, soude ou potasse, et c’est uniquement de ces combinaisons là que nous aurons à nous occuper.
- Le rapport entre les quantités de liquide excitateur, solution alcaline à 3o degrés Beaumé et de dépolarisant est d’environ 2,5 pour la potasse, et 2,3 pour la soude (en volume).
- Avant d’en venir aux expériences proprement dites, disons quelques mots des constantes de cette pile, et de ses principaux avantages.
- En premier lieu, et c’est là ce qui caractérise cette combinaison, la force électromotrice est plus élevée que dans n’importe quelle pile employée dans la pratique, du moins à notre connaissance ; elle varie, suivant qu’on emploie la soude ou la potasse, ou qu’on change un peu les proportions du dépolarisant, de a,3 volts à 2,4 volts, et dans nos expériences nous avons obtenu, en général, une constance supérieure à celle de la force électromotrice de l’élément Bunsen ou de la pile au bichromate (3).
- La résistance intérieure est comprise entre celles de ces deux piles, mais ses variations paraissent plus considérables que celles qui affectent un élément Bunsen de mêmes dimensions, comme on pourra le voir par les diagrammes ci-joints, résumés des séries d'expériences que nous avons faites de concert avec l’inventeur.
- Les réactions énergiques qui ont lieu dans cette combinaison, et auxquelles correspond sa force électromotrice remarquable, font de cette pile un accumulateur puissant d’énergie électrique.
- La pile Sosnowski n'exige l’emploi d’aucun a-
- (*) La différence de force électromotrice, en partant des carbonates au lieu des hydrates, serait d’à peu près un demi-volt.
- (2) Il résulte de l’ensemble de nos mesures, que les forces électromotrices des éléments considérés sont respectivement, après le montage :
- Pile Sosnowski j °rlVj 2’376 volt’
- I N a O H : 2,37. .
- Pile Bunsen....,........ L9'l-
- Pile au bichromate...... 2,01.
- Les 3 premiers éléments donnent lieu à une polarisation
- d’environ 1 0/0, celle du 4” est plus forte.
- p.544 - vue 534/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 545
- eide concentré (le dépolarisant étant préparé une fois pour toutes), et les matières premières, surtout si l’on emploie la soude, sont relativement bon marché. L’amalgamation des zincs n’est pas indispensable, l'attaque à circuit ouvert de ce métal par l’alcali étant très faible; on réalise donc de ce côté, une économie de matières; le montage en est surtout plus aisé.
- Enfin, les piles de M. Sosnowski ne donnent pas lieu à la formation de vapeurs toxiques, quoiqu’on puisse facilement constater une légère production d’ammoniac.
- Les inconvénients de cette pile, sont ceux de tous les éléments à deux liquides et à vase poreux ; le principal est l’obligation de démonter les batteries en dehors des heures de travail, si l’on ne veut pas les épuiser rapidement en pure perte; les actions à circuit ouvert entre les liquides seront d’autant plus intenses que les affinités sont plus fortes dans ce cas.
- Pour en permettre l’emploi intermittent, il est nécessaire de faire usage de dispositifs permettant de transvaser chaque fois les liquides dans des réservoirs spéciaux, et de les réintroduire ensuite dans les éléments.
- Mais, indépendamment d’une pareille disposition, cette pile, sous la forme ordinaire, peut encore être employée avec avantage pour l’éclairage domestique, dans certaines applications des moteurs électriques, — par exemple et spécialement dans les essais de propulsion des ballons — pour la galvanoplastie en petit, et dans un grand nombre d’expériences de laboratoire.
- Laissant entièrement de côté pour le moment la question de la construction industrielle des éléments, dont le type n’est, du reste, pas déterminé d’une manière définitive, nous avons l’intention dans le présent article d’étudier cette combinaison voltaïque, et cela surtout en la comparant avec deux autres types, dont l’un, la pile Bunsen, est sans contredit l’un des meilleurs au point de vue du laboratoire, et dont l’autre, la pile au bichromate, (à deux liquides bien entendu) est l’une des plus employées dans toutes les applications industrielles : éclairage électrique, moteurs, galvanoplastie, etc., qui exigent de grands débits ou une grande puissance.
- Il n’y a pas de domaines dans l’électrotechnique où la réclame se soit donné aussi libre carrière, que dans les piles, et où l’imagination des
- inventeurs joue un plus grand rôle; cela tient aussi un peu à la matière elle-même et à la difficulté, non pas de faire des mesures exactes, mais de les faire dans des conditions à peu près semblables, et au danger de comparer des choses qui ne sont pas comparables.
- C’est cette considération qui a déterminé le genre d’expériences, auxquelles nous avons soumis cette pile.
- Pour donner une idée de son aptitude à l’une ou l’autre de ces applications : éclairage à arc, à 'incandescence, moteurs et galvanoplastie, nous avons étudié sa décharge avec divers débits, en la comparant chaque fois avec les deux piles dont nous avons parlé.
- A la première de ces applications correspondent les décharges avec des intensités de 7 à 8 ampères ; dans le cas de l’incandescence, nous n’avens guère à nous occuper des lampes d’Edison ou similaires à 16 bougies et 100 volts; nous ne pensons pas qu’il vienne à l’esprit d’un amateur d’installer chez lui des batteries d’une cinquantaine d’éléments au bichromate (elle serait réduite d’un sixième avec la nouvelle pile) ; on emploiera dans ce cas, des lampes à moindre force électromotrice et à courant plus intense, aussi, avons nous étudié la décharge à i,5 ampères.
- Avec les moteurs, il y a lieu dans certains cas de fournir des courants très intenses ; au moment du démarrage entr’autres ; nousa vons déchargé nos piles à peu près en court circuit avec un courant supérieur à 20 ampères. En ce qui concerne la galvanoplastie, l’intensité des courants à produire dépend de la grandeur des cuves employées ; la comparaison générale donnera des indications suffisantes à ce sujet.
- Dans chacune de ces expériences, nous n’avons pas arrêté la décharge au moment, où la baisse, soit de la force électromotrice, soit du courant, ne permettrait plus son utilisation pratique ; le pour cent de baisse tolérable est assez variable dans chaque cas ; d’après les courbes données, on pourra juger à quel moment l’utilisation réelle cesserait.
- D’un autre côté, nous n’avons jamais poussé la décharge à fond, afin de permettre des comparaisons et des estimations de la dépense des matières actives, dans les conditions de marche normale, et non pas avec des éléments épuisés.
- La méthode de mesure employée invariablement dans le cours de cette étude consiste à fermer la pile sur une résistance connue, et à me-
- p.545 - vue 535/624
-
-
-
- 5 46
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- surer l’intensité par la méthode des différences de potentiels au moyen d’un volt-mètre ; un commutateur permet de couper le circuit et de mesurer directement la force électromotrice immédiatement après l’ouverture du circuit, avec le même instrument ; il est ensuite facile de calculer la résistance intérieure. Toutes les mesures de force électromotrice ou de différences de potentiel ont
- été ramenées en valeurs absolues par compara-son avec la force électromotrice de l’élément étalon du Post-Office de Londres (Daniell), pour lequel nous avons admis une valeur de 1,08 volt.
- Le voltmètre employé, du type Deprez-d’Ar-sonval à suspension horizontale (1), avait une résistance supérieure à 25oo ohms.
- La grande dimension du cadran de cet instru-
- 1 ______PlleliosnowskiêiaPttBSse
- 2 _____ « > Soude
- » gu flinhrnmpte
- mrs
- Résistances extérieures : i, 1,557 ohm ; ®
- ment permet de faires des estimations très approchées des déviations (') ; aussi l’erreur relative des mesures est-elle certainement inférieure à i o/o ; l’erreur absolue dépend évidemment des variations de la force électromotrice de l’étalon.
- Il convient d’ajouter en outre que dans le montage des piles, aussi bien de celle à étudier que des éléments de comparaison, nous n'avons pas
- (') Quelques-unes des mesures de force électromotrice des piles au moment du montage ont été faites au galva-nomètte à miroif par la méthode d’opposition.
- cherché à obtenir une invariabilité et une pureté parfaite des matières employées, ce qui explique les différences obtenues pour les constantes des mêmes piles ; en un mot, nous n’avons que la prétention d’avoir esquissé une étude industrielle.
- Comme type d’éléments, nous avons employé invariablement la forme dite de Poggendorf : vase
- (t) Ce voltmètre prêté obligeamment par la maison P. Barbier est du type décrit dans La Lumière Électrique i885, n- 35; ’
- (s) Une erreur de dessin a fait reporter de 0,1 volt trop haut les 3 derniers points de la courbe 2.
- p.546 - vue 536/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 547
- extérieur en terre vernie d’une contenance d’environ i,5 litre; vase poreux en terre ordinaire; plaques de charbon d’une surface utile de 7 décimètres carrés, et enfin des zincs de la forme adoptée par M. Carpentier, et d’une surface un peu supérieure à la précédente.
- PREMIÈRE EXPÉRIENCE
- Intensités de i,3 à i,5 ampères
- Les courbes de la figure 1 montrent les particularités de la décharge des 4 piles considérées, pour des courants variant de 1,5 à 1,3 ampères, il était impossible et du reste sans intérêt de s’astreindre rigoureusement aux mêmes valeurs, dans tous les cas.
- Dans chaque cas, nous avons dû nous restreindre à une seule expérience ; aussi quelques-unes de nos conclusions devraient-elles être confirmées par de nombreuses comparaisons.
- I, — Pile Sosnowski à la potasse
- Liquide excitateur : Un litre et demi d’une solution de potasse à 3o degrés Beaumé.
- Dépolarisant: o,56o litre de la solution indiquée précédemment, et dont la densité est d’en» viron 24,5 degrés Beaumé.
- Zinc: non amalgamé.
- La force électromotrice mesurée immédiatement après le montage était de 2,41 volt ; quelques minutes de court circuit amènent une polarisation de 1 0/0.
- La pile étant fermée normalement sur une résistance extérieure de i,56 ohm, la force électromotrice est tombée jusqu’à 2,37 volts, pour remonter ensuite à 2,397 volts, au bout de 2 heures, et diminuer graduellement.
- La résistance intérieure à l’origine était de 0,066 ohm ; elle a diminué pendant la décharge jusqu’à 0,049 > au bout de 3o heures, elle n’était encore que de 0,182.
- Après un travail de 3o heures, correspondant à un débit total de 42 ampères-heures, et à un travail total de 99 watts-heures* * la densité de la
- solution de potasse était restée sensiblement la même, ainsi que celle du dépolarisant.
- L’usure du zinc étant de 83 grammes, il en résulte que ce qu’on a appelé quelquefois le coefficient d’utilisation, rapport qui constitue en réalité un coefficient de transformation de l’énergie chimique en énergie électrique, serait de :
- Le rendement électrique moyen a été de 0,93 (*).
- La température de la pile a été constamment d’environ un degré et demi plus élevée que celle de l’air ambiant, la température moyenne étant de 28 degrés.
- 2. — Pile Sosnousski à la soude
- Nous avons refait la même expérience avec la soude ; les données relatives à ce cas sont :
- Liquide excitateur : i,5 litre solution de soude à 3o degrés Beaumé (la densité monte à 31,5 degrés après 40 heures).
- Dépolarisant: 600 centimètres cubes du même dépolarisant.
- Zinc : non amalgamé.
- La pile a travaillé pendant 44 heures ; mais il n’y a guère lieu de considérer que les 3o premières.
- Résistance extérieure: i,56.
- Résistance intérieure: Après le montageo,oÔ2 5 ; minima 0,0491 ; après 3o heures, 0,102 ohm.
- Force éleclromotrice : A l’origine 2,391 volts; après une demi-heure, 2,346 volts; après 3o heures, 2,2 volts.
- L’usure du zinc correspondant à une décharge de 60 ampères-heures a été de 92 grammes.
- Coefficient d’utilisation du zinc = 0,82.
- (') Ces chiffres sont les inverses de ceux donnés par M. Régnier dans ses études sur les piles.
- (*) Ces coefficients de rendement varient naturellement avec la résistance extérieure ; ramenés à des courants égaux, ils représentent cependant bien la valeur de la pile à ce point dé vue.
- p.547 - vue 537/624
-
-
-
- 548
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- Rendement électrique moyen = 0,96 (pour les 3o premières heures).
- Les principales particularités, faciles à voir sur les diagrammes, sont, en premier lieu, l’augmentation relativement très faible de la résistance intérieure ; elle est beaucoup moins variable qu’avec la potasse ; la force électromotrice tou jours un peu plus faible, présente au commencement un léger coup de fouet, elle est en moyenne plus constante.
- Enfin, les pertes par l’attaque locale du zinc ont été de beaucoup moins importantes dans cette expérience.
- 3. — Pile de Bunsen.
- La pile de Bunsen a été montée suivant les
- AMPÈR&-HEURES
- 3 6 12 15 18 21 24 27 30 33 36 33 42 45 H”
- indications données dans tous les traités, à savoir :
- Liquide excitateur : i,5 litre acide dilué à 11,5 degrés Baumé. (3 vol. H2SO^ à 66 degrés B. -f 33 vol. Ha O.)
- Dépolarisant : acide azotique à 36 degrés B 0,425 litre.
- Zinc amalgamé : surface active 7,5 décimètres carrés.
- La pile a été en activité pendant 32 heures.
- Résistance extérieure : 1,27 ohm.
- Résistance intérieure : 0,04 ohm après le montage, minimum o,o35 ; elle remonte finalement à 0,12.
- Force électromotrice : Après le montage 5= 1,93 volt, après quelques minutes de court
- circuit 1,90; tombe à 1,72 après 32 heures; la densité du dépolarisant est alors de i5,5 degrés B, et celle de l’acide dilué, de 31 degrés B.
- L’usure du zinc a été de 173 grammes pour 42 ampères-heures, ce qui correspond à un coefficient d’utilisation de o,3 seulement.
- Rendement électrique moyen == 0,95.
- La constapce de la force électromotrice dans cette expérience n’est pas ce qu’on aurait pu attendre.
- Quant à la résistance intérieure, quoique inférieure à celle des deux piles précédentes, elle est plus variable que celle de l’élément à base de soude.
- Enfin, on remarquera une forte attaque locale
- WATT-HEURES
- FIG. 3
- du zinc, indiquée par le coefficient d’utilisation. On peut rapprocher de ce fait une élévation de température de 2 à 3 degrés, quoique dans ce cas, la chaleur dégagée conformément à la loi de Joule, soit plus faible que dans les deux premiers
- Pile au bichromate.
- Pour monter les éléments au bichromate, nous avons suivi les indications d’un électricien qui s’en sert pour la production de la lumière électrique, M. Radiguet.
- Liquide excitateur : o,5 litre d’acide sulfurique dilué au 1/10.
- Dépolarisant : i,65o litre d’un mélange de 200 grammes de bichromate de potasse, 425 cen-
- p.548 - vue 538/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 549
- timètres cubes d’acide sulfurique et i,3oo centimètres cubes d’eau.
- Zinc : bien amalgamé, surface active = 6,1 décimètres carrés.
- Comme on le voit, l’élément n’est pas le même que précédemment ; on a dû utiliser des charbons et des zincs de plus petites dimensions, aussi la résistance intérieure doit-elle être multi-
- pliée par le rapport 0,81, pour être comparable aux précédentes.
- Durée de la décharge, 3o heures.
- Résistance extérieure = 1,16 ohms.
- Résistance intérieure à l’origine, 0,231 ohm (0,19), minima 0,22, finale o,3.
- VOLTS
- AMPERES
- OHMS
- 7 1Ô
- FIG. 4
- Résistances extérieures : i, = 0,208 ohm ; 3, =0,114 ohm; 4, =0,208 W
- Force électromotrice a. l’origine: 2,015 volts, finale : i,863 volt.
- L’usure du zinc a été de 63 grammes pour un débit total de 40 ampères-heures, ce qui correspond à un coefficient de o,5g.
- Rendement électrique = 0,82 (o,85).
- Comme on le voit, les résultats obtenus avec la pile au bichromate à vase poreux, sont assez remarquables, au point de vue de la constance de la force électromotrice ; mais on remarquera la valeur relativement très élevée de la résistance, qui est 3 ou 4 fois celle des deux autres piles, et qui naturellement est alors plus constante.
- La marche de cette pile justifie absolument les vues du Dr d’Arsonval, au sujet de l’emploi des vases poreux dans les piles au bichromate.
- Pour en terminer avec cette série, nous donnons ici les courbes relatives aux ampères-heures (fig. 2) et aux watts (fig. 3), correspondant à l’énergie totale ; ces dernières mettent bien en relief l’avantage de la force électromotrice élevée des nouveaux éléments, en faisant naturellement les réserves relatives à l’inégalité des courants.
- Pour permettre de juger d’un coup d’œil les
- (')Le dernier point de la courbe 1 est de o,t volt trop haut.
- p.549 - vue 539/624
-
-
-
- 55c
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- résultats précédents, nous les avons réunis en tableaux, en calculant la baisse en pour cent, qui a lieu au bout d’un temps déterminé, soit pour la force électromotrice, soit relativement à l’intensité.
- Ces tableaux ont été établis, en partant des va-
- leurs, non pas initiales, mais prises au bout d’un quart d’heure d’activité de la pile ; les valeurs initiales sont, en effet, soumises à un grand nombre de perturbations qui s’atténuent rapidement après la mise en marche.
- TABLEAU I
- Variations de la force électromotrice
- Désignations Force électromotrice Baisse o/o Coefficient d'utilisation du zinc
- Après 15 minutes de fermeture Après 24 heures de fermeture Après 3o heures de fermeture Après 24 heures de fermeture Après 3o heures de fermeture
- Pile Sosnowski, à la potasse 2 39 2 3o 2 26 3 83 5 60 0 62
- — à la soude 2 35 2 26 2 23 3 90 5 20 0 82
- Pile au bichromate 2 00 00 00 M 1 86 6 09 7 07 0 59
- Pile Bunsen 187 1 77 1 73 5 49 7 77 0 3o
- Comme on le voit par ces chiffres, en ce qui concerne la force électromotrice, c’est la nouvelle pile à la potasse qui a donné les résultats les plus favorables,pour une décharge de 24heures; pour une durée de 3o heures, l’avantage reste à la pile à base de soude.
- Relativement à l’intensité du courant fourni, l’avantage reste à la pile à la soude pour la durée entière de la décharge ; les variations du courant avec les piles de Bunsen et au bichromate sont comprises entre celles des deux genres de piles de M. Sosnowski.
- TABLEAU II Variations du courant
- Désignations Intensités Baisse en 0/0 Rendement électrique moyen après 3o heures Travail fourni ( watts - heures )
- Après 15 minutes de fermeture Après 24 heures de fermeture Après 3o heures de fermeture Après 24 heures de fermeture Après 3o heures de fermeture Après 24 heures de fermeture Après 3o heures de fermeture
- Pile Sosnowski KO H 147 134 1 29 9 24 i3 ox 0 93 81 100
- — Nu. OH 146 137 134 6 36 8 37 0 96 79 98
- Bichromate 143 1 3i 1 a8 8 68 I I 14 0 82 (0 85) 61 75
- Bunsen 1 42 ' 133 1 24 7 00 11 14 0 95 56 70
- Dans le tableau relatif aux intensités, nous avons, en outre, ajouté les valeurs du travail total fourni par les piles (en watts-heures), au bout des deux périodes de 24 et de 3o heures; il est évident
- que les rendements doivent entrer en ligne de compte dans la détermination de la valeur relative des éléments.
- La décharge assez peu satisfaisante, en somme,
- p.550 - vue 540/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 551
- de la pile Bunsen, dans ce cas, peut être rapportée à un effet d’endosmose, dû à la grande différence
- de densité des liquides des deux vases ; il y a
- mélange des liquides et attaque du zinc en pure perte ; un courant voisin de i,5 ampère et de longues décharges seraient donc un régime essentiellement défavorable à cette pile.
- 3* EXPÉRIENCE
- Courants de 6 à 8 ampères ; (fig. 4-6).
- Ces expériences comprennent une décharge de la nouvelle pile à la potasse, avec une intensité un peu supérieure à 8 ampères, et les décharges des piles Bunsen et au bichromate, à 7 ampères ; enfin, une comparaison des éléments à la soude et à la potasse, avec décharges à 6 ampères (fig. 6).
- Sans entrer dans les mêmes détails nous croyons suffisant de renvoyer aux diagrammes, et aux tableaux suivants établis de la même manière que ci-dessus.
- TABLEAU III
- Variations de la force électromotrice
- Désignations
- Pile Sosnowski à la potasse (1") . — — (2-°)
- à la soude.
- Pile au bichromate
- Pile Bunsen.
- Force électromotrice Baisse en o;o Coefficient d'utilisation du zinc
- Après 15 minutes de fermeture Après 3 heures de fermeture Apres 6 heures de fermeture Après 3 heures de fermeture Après 6 heures de fermeture
- 2 3l 2 29 2 26 0 87 2 19 0 85
- 2 29 2 25 216 176 5 84 0 84
- 2 27 2 23 2 20 178 3 i3 0 85
- 1 89 I 81 1 70 4 32 10 5o 0 84
- 1 85 I 79 175 3 3o 5 56 CO 0
- L’élément dont la force électromotrice s’est maintenue la plus constante pendant la période totale de 6 heures est la pile à la potasse au régime de 6 ampères environ ; à 8 ampères, la baisse est beaucoup plus forte.
- On remarquera l’usure presque équivalente des zincs pour toutes les piles, sauf pour celles de Bunsen, où l’attaque locale est décidément prépondérante, mais il faut dire que cette pile a con-
- tinué à travailler pendant 4 heures avec une remarquable constance. Les coefficients d’utilisation du zinc sont plus élevés.
- En considérant les intensités, les rapports sont tout différents, et c’est l’élément Bunsen qui est de beaucoup le plus constant (1). Avec des cou-
- (!) Il ne faut pas attacher aux chiffres relatifs aux variations, plus de valeur qu’ils n’en comportent; comme il s’agit ici de différences de quelques pour cent, les erreurs
- p.551 - vue 541/624
-
-
-
- 552
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rants de cette intensité, l’élément au bichromate déjà faite) donne lieu à un rendement relative-est décidément inférieur à cause de sa résistance, ment très faible, qui, (même avec la restriction que nous avons
- TABLEAU IV
- Variations de l’intensité du courant
- Désignations Intensités Baisse es 3 O O Rendement électrique moyen pour 6 heures Travail fourni ( watts - heures )
- Après i5 minutes de fermeture * Maxima Après . 3 heures de fermeture Après 6 heures de fermeture Après 3 heures de fermeture Après 6 heures de fermeture Après 3 heures de fermeture Après 6 heures de fermeture
- Pile Sosnowski à la
- potasse (i") 6 20 6 20 5 96 5 60 3 90 10 10 0 80 47 91
- Pile Sosnowski à la
- potasse (2") 8 34 8 41 8 28 6 89 1 55 19 80 0 75 61 116
- Pile Sosnowski à la
- soude 6 00 6 06 5 45 5 xo 10 80 17 OO 0 77 40 77
- Pile au bichromate 6 83 7 08 6 93 5 5o 2 IO 25 10 0 40 (0 45) 39 70
- Pile Bunsen, 7 25 7 52 7 46 7 16 0 80 5 00 0 83 43 84
- 3e EXPÉRIENCE
- Courants supérieurs à 20 ampères.
- Cette expérience étant d’un intérêt moindre que les précédentes, nous nous sommes contentés d’y soumettre les deux piles que nous étudions en particulier ; comme le montrent les figures y, 8 et 9 qui s’y rapportent, ces piles avec des éléments de cette grandeur ne pourraient soutenir cette allure que pendant un temps très court ; les deux combinaisons donnent des résultats assez semblables comme constance, avec une force électromotrice un peu plus élevée pour la potasse.
- Le rendement électrique est naturellement mauvais dans ces conditions ; pour les deux premières heures, il était d’environ 0,13 pour les deux piles. Avec des actions aussi rapides,l’usure locale des zinc doit être très faible; on a, en effet, pour coefficients d’utilisation : 0,88 pour la potasse, et 0,77 pour la soude.
- d’observation peuvent les fausser considérablement ; l’étude des diagrammes rectifie du reste ces erreurs.
- Comparaison des éléments au point de vue du travail fourni
- Un des points les plus importants pour certaines applications des piles, où il y a lieu de diminuer le plus possible le poids de la réserve d’énergie, comme, par exemple, dans les expériences sur la propulsion des ballons, c’est le travail utilisable correspondant à l’unité de poids ; c’est là ce qui rend les accumulateurs inapplicables dans ces expériences, au moins sous leur forme actuelle, puisqu’on ne peut guère compter plus de 5,ooo kilogrammètres par kilogramme, tandis qu’avec la pile Bunsen, ou la nouvelle pile, on peut atteindre, comme nous le verrons, jusqu’à 9,000 kgms par kg. en admettant il est vrai, une baisse de 10 0/0 dans l’intensité du courant (').
- Nous avons établi le tableau suivant, en admet- (*)
- (*) Dans des comparaisons de ce genre, c’est bien la baisse du courant qu’il faut considérer, et non pas celle de la force électromotrice, toutes les fois qu’on admet que la résistance extérieure (dans laquelle on peut faire rentrer fictivement les forces contre-électromotrices) est I constante.
- p.552 - vue 542/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 553
- tant, pour toutes les piles, une même baisse de io o/o de l’intensité du courant (abstraction faite du premier quart d’heure) avec des débits, soit de i,5 ampère, soit de 6 — 8 ampères.
- Les poids ont été calculés en faisant abstraction des vases contenant les liquides; pour le
- zinc, la question d’usure entre assez peu en jeu; nous avons admis, dans chaque cas, un poids décuple de la quantilé consumée pendant la période considérée, et, pour les charbons, une même valeur de 5oo grammes. Ces chiffres ne sont donc applicables qu’aux types d’éléments employés.
- TABLEAU V
- TRAVAIL FOURNI AVEC UNE VARIATION DE 10 o/o DU COURANT
- Débits de i,5 ampères
- Désignations Durée en heures Watts-heures Poids en kilogrammes Kilogrammètr. par kilogramme Rendement moyen Travail utile par kilogramme
- Sosnowski KOH 25 1 / 4 85 3 85o 8000 0 94 7500
- N a OH 31 1/2 102 3 890 9400 0 957 9000
- Bichromate 3o 1/2 77 3 690 7500 0 82 (0 85) 6100
- Bunsen U 00 65 4 200 56oo 0 96 5400
- Débits de 6-8 ampères
- Désignations Durée en heures Watts-heures Poids en kilogrammes Kilogrammètr. par kilogramme Rendement moyen Travail utile par kilogramme
- Pile Sosnowski KOH, 6,5 ampères.... 4 56 3 450 58oo 0 83 4800
- — 7,8 ampères 4 1/2 83 3 700 8070 0 77 6200
- N a O H 3 t/4 42 5 3 5oo 4400 0 00 0 3520
- Bichromate 4 1 / 4 5i 2 3 540 5200 (0 43 0 48) 2200
- Bunsen 9 3/4 n8 5 3 800 I 1200 0 00 to 9180
- Pour obtenir des chiffres comparables, il faut encore multiplier les chiffres de la colonne 4 par les rendements, ce sont les résultats indiqués dans la dernière colonne.
- Comme on le voit, les résultats sont très variables, en somme, supérieurs à ceux que l’on peut obtenir avec les accumulateurs. Avec les intensités de i,5 ampère, les nouvelles piles remportent, et le Bunsen serait inférieur.
- Au contraire, avec un débit de 6,8 ampères, la pile Bunsen a donné les meilleurs résultats ; l’élément au bichromate serait tout à fait inférieur.
- En ce qui concerne l’expérience relative à la soude, dans le deuxième tableau, les résultats en sont moins favorables que ceux obtenus dans d’autres expériences et dans des conditions semblables, et nous donnons beaucoup moins de poids à cette expérience.
- En somme, et quelles que soient les restrictions que l’on puisse faire, il nous paraît que les résultats obtenus avec cette nouvelle pile sont remarquables, et dignes de l’attention des techniciens.
- Pour terminer ce travail, essayons de calculer,
- p.553 - vue 543/624
-
-
-
- 554
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- au moyen des données thermo-chimiques, la force électromotrice de la nouvelle pile ; à défaut d’analyses chimiques qui, seules, combinées avec la loi de Helmholz (*), permettraient (?) un calcul exact, nous pouvons du moins essayer de représenter les réactions les plus probables qui ont lieu dans cette pile, et de voir si le résultat concorde avec l’expérience.
- Prenons comme exemple l’élément à la potasse; nous admettons que la dépolarisation a lieu avec formation de bioxyde d’azote, d’après le symbole :
- 2N03H + 3H8S04 + 6H = 3H2S01+sN0 + 4Hî0
- L’acide sulfurique se reforme intégralement;
- VOLTS
- AME ÈRES
- OHMS
- Résistance» extérieures ; o,3o8 ohm
- en somme, on a pour un atome d’hydrogène ab- 1 sorbé :
- i NO3 H + H= ^NO + ^HîO
- La chaleur gagnée par cette réaction est de 8,6 calories.
- L’action primaire du courant amène la décom-
- (') Nous n’avons, du reste, aucunes données sur le coefficient de variation de la force électromotrice avec la température.
- position de la potasse, avec formation d’oxyde de zinc et d’eau, et la décomposition de l’acide azotique, transformé en azotate de potasse, avec libération d’hydrogène.
- L’oxyde de zinc donnerait lieu ensuite à un zincate alcalin, tandis que l’hydrogène agirait sur le dépolarisant, comme nous l’avons vu.
- Zn | 4 K. O H | 2 N O» H = Z« O 4- H»0+ i N03K + 2 H = Zn O. K2 O + H2 O + H2 O + 2 NO3 K + 2 H
- La réaction rapportée à l’atome de H serait donc :
- p.554 - vue 544/624
-
-
-
- 0,10 0,15 OHMS
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 555
- I Zn + a KOH + NO3 H = -Zm O.K2 O + NO3 K + H
- ï 2
- ce qui peut se décomposer, pour le calcul, dans les deux réactions :
- (a) K O H + N O3 H = N O » K -f H» O
- correspondant à 14,4 calories et
- (6) i Z » + K O H = i (Zn O K2 O) + H
- correspondant à 31,6 calories.
- La chaleur gagnée dans l’ensemble de ces réa'c-
- VOLTS
- AMPERES
- rte. 7
- Résistances extérieures : Ko H, 0,016 ohm ; NaoH, 0,016 ohm
- tions est de 46 calories. En somme, la chaleur chimique serait donc de 54,6 calories, ce qui correspond à une force électromotrice de 2,35 volts. Ce calcul ne s’éloigne pas trop de la réalité, la moyenne des forces électromotrices, au moment du montage des éléments à la potasse, étant de 2,376 volts.
- demment, donne, à très peu de chose près, la même chaleur; comme la moyenne des forces électromotrices des éléments à la soude nous a donné 2,37 volts, la réaction (b), ou la formation du zincate de soude, doit fournir aussi la même chaleur. Nous n’avonspas de données à ce sujet {').
- Pour la soude, la réaction (a), indiquée précé*
- (!) Comme vérification de la chaleur de formation du zincate, que nous avons dû calculer par un moyen dé-
- p.555 - vue 545/624
-
-
-
- 556
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En considérant le poids d’un équivalent, on voit
- que rieui es") 60. »• > 30*! 20®? 10" la soude a l’avantage d’un poids très infé- ampère-heüres. 1 1
- ^
- P «•> > î -1 1
- p ' —' 1 1 -1 1
- ’ 1 1 •1 1
- #c 1 1 A 1
- • 1—1
- J L
- 0 ' 1 2 3 f 373DT FIG. 8
- On peut donc admettre que les phénomènes
- WATTS
- ^--
- ont bien lieu, au moins en grande partie, comme,
- tourné, nous avons cherché directement , par la méthode des forces élertromotrices, les chaleurs de formation C des zincates, au moyen d’éléments zinc, charbon, alcali ; on obtient ainsi : .
- (K) C = iv,3 x 23 2 = 3o,2 calories (Na) C = it,î5 x 23,2 = 29 calories
- Les valeurs sont un peu plus faibles, que celles que nous avons admises, mais il faut tenir compte de la polarisation, inévitable si l’on n’emploie pas l’électromètre.
- nous l’avons indiqué. Quel rôle joue l’acide chlorhydrique? D’après l’inventeur, il diminuerait la résistance intérieure; pourquoi? Ce ne peut pas en tous cas être par une transformation secondaire des nitrates en chlorures ; les nitrates étant dans le vase extérieur, on ne voit pas comment la transformation en chlorures pourrait avoir lieu ; il est plus probable que l’acide chlorhydrique contribue à la réaction {a), en prenant en partie la place de l’acide azotique; la chaleur chimique serait encore la même, à quelques millièmes près.
- E. Meylan
- SUR LES
- FANTOMES MAGNÉTIQUES C1)
- ÉCRANS MAGNÉTIQUES
- La production des spectres magnétiques repose sur la propriété la plus mystérieuse des aimants (ou électro-aimants), quoique étant la plus facile à constater; c’est celle qu’ils possèdent d’exercer leur action à travers tous les corps, solides, liquides ou gazeux, même à travers le vide le plus parfait qu’on puisse réaliser. Il semble donc qu’il n'v ait pas d'écran capable de soustraire à l’influence d’un aimant, une substance magnétique ou aimantée. J1 y a cependant exception pour les corps magnétiques eux-mêmes, encore faut-il qu’ils soient pris sous une épaisseur suffisante. En tout cas, ils modifient (augmentent ou diminuent) l’action des aimants (ou électro-aimants) sur les substances magnétiques influencées.
- Une première vérification de ce fait se constate facilement : on place une boussole non loin d’un aimant (ou d'un électro-aimant), à une distance où l’influence soit encore très sensible et se manifeste par une déviation de l’aiguille d’au moins 45 degrés, par rapport à sa position normale d^jns le plan du méridien magnétique. L’aiguille étant
- (') Voir La Lumière Electrique, n01 23, 24, 25, 26, 27, 3o, 32, 33, 37, 3g, 43, 44 et 5o (1886).
- p.556 - vue 546/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 55 7
- en repos sous cette force attractive ou répulsive constante, on dispose entre elle et l’aimant des substances de diverse nature, plus ou moins
- FIG. 1
- épaisses : une ou plusieurs lames de verre, une main de papier, une planchette de bois, des lames
- FIG. 2. — FANTOME D’ÉCRAN FORMÉ D’UNE MASSE DE FER ENTRE DEUX PÔLES D’AIMANTS.
- de cuivre, de zinc, de plomb, de la pierre, etc., on ne remarque aucun changement dans la position de l’aiguille. Mais, vient-on à interposer une plaque de tôle, d’acier ou de fer-blanc, immédia-
- tement l’aiguille est déviée, ordinairement dans un sens qui accuse une diminution dans l’action magnétique exercée sur elle par l’aimant directeur, comme si la substance jouait le rôle d’un véritable écran magnétique. Toutefois, le sens de cette influence dépend de la distance relative du corps magnétique et de ses dimensions.
- Si le corps magnétique est un disque en fer, ou une sphère, ou mieux, une masse parallélépipédique, assez rapprochée de l’aimant, l’aiguille est influencée et le sens de sa déviation montre que la présence de ce corps a augmenté l’action de l’aimant directeur sur l’aiguille. Ce résultat s’explique par l’induction magnétique, comme le fait analogue en électricité s’explique par l’induction électrostatique.
- Si le corps magnétique est assez rapproché de l’aiguille, on constate, au contraire, une diminu-
- FIG. 3. — FANTÔME D’ÉCRAN FORME PAR UN VASE EN FER ENTRE deux électros.
- ion dans la déviation, effet dû à l’action directe de la substance magnétique sur l’aiguille ou réci-pioquement. Il résulte du rapprochement de ces deux effets opposés que, pour une masse donnée d’un corps magnétique, il ÿ a, entre l’aimant et l’aiguille, un point où l’action de ce corps interposé est nulle. En deçj, l’action augmente à mesure que le corps s’avance vers l’aiguille ; ce que, d’ailleurs, l’expérience vérifie. Il arrive un moment où l’aiguille quitte sa position pour venir se précipiter sur la substance magnétique.
- Nous relaterons, à ce sujet, une de nos expériences faite avec une masse de fer en forme de parallélipipède (longueur = 39 millimètres; largeur = 20 millimètres; épaisseur = 10 millimètres), placée entre l’aimant et l’aiguille aimantée, ne manière à présenter à chacun sa plus grande lace. La distance de l’aimant à l’axe de l’aiguille = t6 centimètres. La déviation par répulsion, en
- p.557 - vue 547/624
-
-
-
- 558
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’absence de la masse de fer, étant de à = 60 de grés :
- FIG. 4- LE MÊME ÉCRAN PLUS ÉLOIGNÉ DES POLES HETERONOMES.
- Centimètres Angles de déviation
- 0,3 = 73>°
- 1 66,8
- Distance de la masse 2 <> 63.5 62,0
- de fer 5
- à l’aimant I4 61,2
- 5 60,0
- ! » 60,0
- Distance de la masse 3,0 55,o
- de fer à la 2,8 52
- pointe de l’aiguille 2,5 entraînement
- En disposant l’aimant de manière à produire sur l’aiguille une attraction, au lieu d’une répulsion, on arrive à des résultats analogues.
- La courbe (fig. i) représente* en général, les effets de déviation correspondant aux diverses
- placé la masse magnétique, non comme l’a fai1 M. Stéphan, à côté, ou au-dessus de l’aimant, mais entre celui-ci et l’aiguille, position qu’elle devait occuper pour jouer réellement le rôle d’écran. .
- Tous les physiciens qui se sont occupes de magnétisme ont reconnu qu’une masse de fer, introduite dans un champ magnétique, y cause une perturbation facile à constater par la modification que cette masse fait éprouver à la direction des lignes de force observée dans le fantôme cor-
- FIG. 6.
- — LE MÔME VASE HORIZONTAL \ L*UN DES AIMANTS PENETRE A L'INTÉRIEUR,
- FI0> 5,_. le même écran placé en diagonale entre deux électros.
- positions de la masse de fer à l’égard de l’aimant et de l’aiguille.
- Ces expériences sont analogues à quelques-unes de celles de M. Stéphan (La Lumière Électrique, VIII, p. 241), avec cette différence que nous avons
- respondant; mais tous n’ont pas interprété le phénomène de la même manière.
- M. Gaugain, dans son travail sur la théorie de la machine Gramme (*), traite incidemment la question des écrans magnétiques. Après avoir fait remarquer que les deux propriétés fondamentales reconnues par Faraday ne suffisent pas pour rendre un compte exact et rapide dans un champ donné ; après avoir complété l’idée du physicien anglais, en ajoutant des considérations sur les longueurs magnétiquement égales des lignes de force, suivant le milieu (magnétique ou diamagnétique) qu’elles traversent, il ajoute : « Si un corps magnétique est libre de se mouvoir autour d’un de ses points, les lignes de force
- (!) Annales de Chimie et de Physique; 5” série, t. XVI, p. 19.
- p.558 - vue 548/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 55g
- tendent à l’orienter de manière à placer sa plus grande dimension dans leur direction générale. Elles traverseront ainsi ce corps suivant une plus
- grande longueur..... Si la substance magnétique
- est non seulement mobile autour d’un de scs points, mais encore libre de prendre un mouvement quelconque, alors elle sera sollicitée à se placer dans la région la plus intense du champ, afin que le plus grand nombre possible de lignes de force jouissent du privilège de la traverser.
- « Ces considérations permettent de constater qu’il est possible de modifier un champ magnétique de manière à rendre son intensité aussi faible qu’on le veut, dans une région désignée d’avance. Il suffira, pour atteindre ce but, de
- cylindre est assez grande et de longueur relativement considérable, on n’y verra plus de lignes de force. Si, au contraire, le cylindre est court et
- FIG. 8. — ÉCRAN FORMÉ PAR UN CYLINDRE PL4CÉ HORIZONTALEMENT.
- FIG. 7. — ÉCRAN FORMÉ PAR UNE LAME DE TuLE PLIEE EN PRISME.
- rendre très rares les lignes qui traversent cette région. »
- Viennent ensuite les expériences à l’appui :
- t° Un cylindre vertical en fer, entr’ouvert, est placé entre les pôles d’un aimant; son fantôme montre que les lignes de force ont pénétré un peu dans l’intérieur du cylindre par l’intervalle ouvert et que, du côté opposé, elles n’ont pas ac^ès. « Le fer est à peu près un million de fois plus magnétique que l’air. Les lignes de force auront donc [une tendance considérable à effectuer une partie de leur route dans la masse de fer, sous la [plus grande longueur possible, et cette tendance réduira notablement l’influence des répulsions parallèles des lignes. » On voit, en effet, combien sont rares les lignes de force à l’intérieur de ce cylindre.
- 20 Si le cylindre est complètement fermé, les lignes de force seront encore en plus petit nombre dans son intérieur. Si, de plus, l’épaisseur du
- affecte la forme d’un anneau,; un certain nombre de lignes de force viendront pénétrer dans l’intérieur en contournant les bords. Il en serait de même d’une sphère de même métal.
- 3° Deux écrans plans, placés symétriquement devant les pôles d’un aimant, produisent des effets analogues.
- On a donc ainsi un moyen de réaliser de véritables écrans magnétiques. Inversement, on augmente l’intensité du champ magnétique, dans une direction donnée, en disposant dans ce champ des masses de fer doux de formes appropriées. Ce qui le prouve, c’est qu’après avoir retiré ces écrans du champ magnétique, et donné quelques chocs au support, on voit les lignes de force s’écarter l’une de l’autre et prendre une disposition d’équilibre différente de la première et accu-
- FIG. q. — ÉCRAN FORMÉ PAR UN VASE CYLINDIQUE VERTICAL ENTRE DEUX ÉLECTROS.
- sant une diminution dans l’intensité du champ.
- Ainsi, la présence d’une masse de fer accroît l’intensité du champ entre sa propre surface et celle des aimants ; plus ces surfaces seront rapprochées, plus sera grand le nombre des lignes
- p.559 - vue 549/624
-
-
-
- 56o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de force dont elle modifie la courbure pour les concentrer dans l'espace qui les sépare.
- Mais, si cette masse est creuse, les lignes de force seront très peu nombreuses ou nulles dans son intérieur.
- Après ces expériences de M. Gaugain, nous allons citer quelques-unes des nôtres sur le meme sujet.
- i. Nous avons déjà vu [La Lumière Electrique du 14 août 1886, p. 3 12, fig. 9 a; fig. 9 b ; fig. 10 et p. 3i5, fig. 14 c; p. 316, fig. i5 a et i5 b) le rôle que pouvait jouer une masse de fer doux, placée entre deux pôles d’aimants isonomes ou hétéronomes; nous rapprochons une des principales expériences (fig. 2) : Une masse de fer pris-
- FIG. IO. — LE MÊME VASE HORS DE l'AXE DES ÉLECTRO-AIMANTS.
- matique est disposée entre deux pôles d’aimants assez rapprochés d’elle. On voit, par le lantôme qu’elle donne, que cette [masse semble avoir joué le rôle d’écran, en arrêtant les lignes de force; car la limaille n’est pas orientée en regard du milieu de cette masse. Les lignes de force paraissent avoir suivi les contours de la masse de fer sans pénétrer sensiblement à l’intérieur.
- 2. Un vase cubique en fer, de o,o35 m. de côté et 0,001 m. d'épaisseur, est placé entre les pôles de deux électro-aimants. Une lame de verre est disposée horizontalement sur ce vase. Le fantôme (fig. 3) montre que lés lignes de force n’ont pas libre accès dans l’intérieur; elles sont, non pas arrêtées par ses parois, mais elles prennent, en
- les suivant, la route maguétiquement la plus
- y
- courte.
- La figure 4 représente le fantôme du même vase entre deux pôles hétéronomes plus éloignés.
- Dans la figure 5, le même vase est placé en dia gonale, entre deux électro-aimants (pôles kiso-nomes).
- La figure 6 montre le vase écran posé horizon-
- FKJ. I I. — ECRAN l O.tME PAU UN AUTRE VASE CYLINDRIQUE PLUS GRAND.
- talement, l’un des aimants pénétiant dans l’intérieur.
- L On voit, dans la figure 7, le fantôme d’un écran formé par une feuille de tôle pliée en parallélépipède.
- La surface courbe d’un cylindre en fer-blanc, couché horizontalement (fig. 8), fait écran, comme les faces planes des formes précédentes.
- 4. Un vase cylindrique en fer, de 0,04 m. de diamètre et de 0,04 m. de hauteur, est verticalement posé entre deux pôles d’électro-aimants. Ori voit, par le fantôme résultant (fig. 9), que la
- FIG. la. — ÉCRAN FORMÉ PAR UN VASE CYLINDRIQUE PLUS GRAND ET MOINS HAUT.
- limaille n’est pas orientée à l’intérieur du vase. Le rôle d’écran lui semble bien applicabie.
- La figure 10 montre que, dans sa position hors de l’axe des pôles, le vase exerce encore une influence sensible.
- 5. Une lame de tôle roulée en manchon cylin-
- p.560 - vue 550/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5 6 r
- drique entr’ouvert, disposée entre deux pôles d’aimants, donne le fantôme (fîg. i3). On y voi, que les lignes de force ont pénétré par l’inter-
- FIG. l3. — ÉCRAN FORMÉ PAR UN MANCHON CVLINDRIQUE EN TÔLE.
- valle laissé ouvert et qu’ailleurs elles ont été arrêtées par l’obstacle faisant écran. Le manchon, plus ouvert encore, a donné le fantôme direct (fîg. i3 bis).
- La figure 14 représente le fantôme produit par un cylindre vertical fermé.
- 6. Un cylindre très surbaissé, ou un anneau de fer placé dans les memes conditions, montre, par son fantôme, que les lignes de force sont encore influencées, mais moins efficacement que par les cylindres plus élevés (fîg. i5).
- FIG. l3 bis. — FANTÔME n'irecl DU PRÉCÉDENT, PLUS OUVERT.
- 7. Il faut remarquer encore que le fer pris en masse épaisse intercepte le magnétisme (nous avons dit ce qu’on devait entendre par là) ; mais
- une lame de toile posée perpendiculaire à l’axe d’un électro-aimant droit, montre, sur la face opposée, un spectre magnétique très prononcé
- FIG. 14. — ÉCRAN FORMÉ PAR UN CYLINDRE VERT ICAL FERME.
- (fig. 16), formé de deux zones concentriques, l’une due à l’effet magnétique du noyau, l’autre extérieure, due à l’hélice magnétisante. La figure 17 a été obtenue avec un élestro-aimant bifurqué, placé dans les mêmes conditions.
- 8. L’acier, sous le rapport du magnétisme, étant beaucoup plus perméable que le fer (28 fois et demie, d’après M. Bosanquet ; Journal de Physique; mars 1886, p. 12g), peut, moins que ce dernier, servir d’écran magnétique. Les fantômes qu’il donne, en effet, quand on le dispose en écran, dans les mêmes conditions que le fer, ne semblent pas gêner le rayonnement magnétique. D’ailleurs, sous l’influence prolongée d’un
- FIG. l5. — FANTÔME d’un ANNEAU ENTRE DEUX PÔLES D'AIMANTS.
- aimant fort, il s’aimante, agit alors par lui-même sur la limaille de fer et modifie les formes des lignes de force de l’aimant inducteur.
- p.561 - vue 551/624
-
-
-
- 56 2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On sait qu’en électricité statique, une plaque métallique assez grande, tenue à la main, entre un électroscope et un corps électrisé (un bâton de résine frotté), joue le rôle d’écran; les feuilles d’or ne divergent pas sous cette influence. En recouvrant l’électroscope d’une cage métallique, ou simplement de quelques fils métalliques, en communication avec le sol, on neutralise l’induction. On peut donc garantir, de cette manière, contre l’induction les instruments placés dans le voisinage des corps électrisés.
- En magnétisme, une plaque de]fer doux ,placée entre un aimant et une aiguille aimantée mobile sur son pivot, affaiblit très notablement l’induction, quand cette plaque n’est pas trop près de l’aimant. Si l’aiguille est mise dans une boîte en fer, « elle n’éprouve, de la part d'un aimant extérieur, qu’une action indirecte et peu énergique.
- provenant du magnétisme développé par induction dans la boîte elle-même. » (Schoentjes. L’Électiicité et ses applications, p. 90.)
- D’après les idées qu’on se forme ordinairement des écrans magnétiques, on a lieu de croire que l’épaisseur des masses joue un rôle dans le phénomène et que la partie centrale est plus ou moins protégée contre l’induction par ce qui l’entoure. Cependant, d’après les expériences de M. Bosan-quet (), les valeurs de l’induction dans les divers anneaux, pour des valeurs différentes de la force magnétisante, on constate, au contraire, que l’intérieur des anneaux les plus épais est le moins protégé et que l’induction est plus forte pour ces anneaux. « Quelle que soit, dit l’auteur, la cause de ces irrégularités, l’hypothèse des écrans magnétiques se trouve en désaccord avec ces résultats. » ............ ' '
- FIG. l6. FANTÔME ü’üN PÔlÉ d’ÉLECTRO-AIMANT, A TRAVERS UNE LAME DE TÔLE. — FIG. I 7. FANTÔME D’UN ÉLECTRO-AïMANT-
- DIFURQUE, A TRAVERS UNE LAME DE TÔLE.
- L’auteur a trouvé aussi que a les diverses sortes de fer n’offrent pas de différences considérables et que la perméabilité de l’acier, faible au début, surtout pour l’acier trempé, peut atteindre 28 fois et demie celle du fer doux. » Nous laissons à l’an-teur la responsabilité de ces résultats que nous ne discutons pas.
- On peut d’abord conclure de tout ce qui précède qu’on n’a pas encore trouvé de substance capable 'de jouer le rôle d’écran absolu à l’égard du magnétisme , pas plus qu’on ne connaît de corps absolument imperméable à l’électricité. Il n’y a que des degrés dans ces propriétés, puisque le fer n’agit pas comme écran proprement dit, mais comme modificateur du champ magnétique
- d’un aimant (ou électro-aimant), tantôt pour en augmenter l’intensité, dans certaines directions, tantôt pour l’amoindrir.
- La question des aimants magnétiques est liée à celle du rôle des armatures dans les machines dynamo-électriques (V. La Lumière Électrique, t. VII, p. 310), rôle dont nous parlerons plus loin. Nous verrons aussi que les masses métalliques qui, en repos jouent le rôle d’écran (à la façon dont nous l’avons dit), perdent cette influence lorsqu’elles sont en mouvement.
- G. Dechaivme.
- P) Journal de Physique ; mais 1886; p. 118.
- p.562 - vue 552/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 56?
- installation pratique
- Manœuvre des commutateurs. — Charge
- DES ACCUMULATEURS O
- Commutateurs divers
- Le commutateur représenté par la figure i se compose de trois languettes de cuivre isolées les
- 1). L ; Dyrtamo avec lampes DA; Dynamo avec accumulateurs. A. L; Accumulateur avec lampes.
- unes des autres et rangées sur une planchette de bois suivant une circonférence. Une bande de métal formant ressort et mobile autour d’un axe, permet d’établir la communication entre deux quelconques des 3 bornes M, A, L.
- La borne M est reliée au balai positif de la machine et la borne A au pôle positif des accumulateurs ; la borne L est reliée au circuit des lampes.
- La figure 2 est le diagramme d’une installation d’accumulateurs où il est fait usage de ce commutateur.
- Un rhéostat est intercale sur le circuit principal permettant de faire varier la résistance du circuit extérieur et par conséquent la force électromotrice et l’intensité de charge.
- (!) Voir La Lumière Electrique des 2, 9, 16, 2 3, 3o octobre, G, i3 et 27 novembre 1886.
- i° Pour charger les deux batteries entières en tension, on met les bornes M et A du commutateur général en communication et les deux manettes du commutateur à deux directions 1 sur les bornes a et b.
- 20 Pour charger !, 2, ou 3 éléments de moins, on établit les memes communications que ci-dessus l’on met la manette du commutateur Z sur les touches 1, 2 ou 3.
- I I I I I I
- H II II 11 II II lh
- FIG. 2
- M, Machine électrique. C D, Conjoncteur-Disjoncteur automatique. R, Rhéostat à résistance variable intercalé sur le circuit principal. MA L. Commutateur général. Z, Commutateur à 3 directions pour faire varier le nombre d’accumulateurs à la charge ou à la décharge. I, Commutateur pour charger ou décharger les deux batteries en quantité ou en tension. T.? Circuit des lampes.
- 3° Pour charger les deux batteries entières en quantité, on met les bornes M et A du commutateur général en communication et les deux manettes du commutateur à deux directions I sur les bornes b et c.
- Alimentation directe des lampes
- 4° Pour alimenter les lampes directement par la machine, on met les bornes M et L du commutateur général en communication.
- Décharge des accumulateurs sur les lampes
- 5° Pour décharger sur les lampes les deux batteries en tension, on met les bornes L et A du
- p.563 - vue 553/624
-
-
-
- 564
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- commutateur général en communication et les deux manettes du commutateur à deux directions î sur les bornes a et b.
- 6° Pour décharger i, 2 ou 3 éléments de moins, on met la manette du commutateur Z sur
- les touches 1, 2, ou 3. Au fur et à mesure de rabaissement de tension, on met la manette sur les touches 3, 2, 1 pour maintenir la force électromotrice à sa valeur normale.
- 70 Pour décharger les deux batteries en quantité
- FIG. 3
- Sur les lampes, on met en communication les bornes L et A du commutateur général et les manettes du commutateur à deux directions I sur les bornes b et c.
- Commutateur Planté
- Le commutateur Planté représenté par la figure 4 sert à transformer instantanément un couplage en quantité en un couplage en tension et réciproquement. Il est applicable au couplage des accumulateurs, et permet de réaliser commodément des combinaisons variées.
- Installation des lampes de secours au Grand-Opéra de Pa%us
- Comme il a été dit au commencement de cette
- étude, la préfecture de police a autorisé la Société électrique Edison, concessionnaire de l’éclairage total de l’Opéra (6,000 lampes), à remplacer les lampes à huile de secours par des lampes à incandescence alimentées au moyen d’accumulateurs.
- L’installation proposée par M. Am. Vernes, comprenait deux batteries d’accumulateurs. La préfecture a accepté ce projet en exigeant l'adjonction de deux autres batteries pour une plus grande sécurité en cas d incendie. Deux de ces batteries sont placées au dernier étage de l’édifice, tandis que les deux autres sont placées dans les caves (Voir schéma fig. 3).
- Les quatre batteries sont chargées en tension par les machines qui alimentent directement les autres lampes du théâtre.
- p.564 - vue 554/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL DlÉLECTRICITÊ
- X
- 565
- Chacune de ces batteries composée de 95 éléments se décharge sur un circuit séparé, alimentant des lampes de 12 bougies qui demandent une force électromotrice de a3 à s5 volts aux bornes. Il y a donc 3 éléments de réserve pour parer à l’abaissement de la tension.
- Dans cette installation, on a employé quatre commutateurs Varlet dont la manoeuvre est la même que celle indiquée dans l’article précédent.
- Mascart, Lippmann et Fi\eau, rapporteur.)
- M. le Président de l’Académie a renvoyé à l’examen de la Section de Physique la Lettre suivante de M. le Ministre de l’Instruction publique, des Beaux-Arts et des Cultes, en date du 18 novembre dernier :
- Monsieur le Président,
- fig. 4
- Il y a à chaque étage deux dérivations, l’une comprenant toutes les lampes d’un des côtés de la salle et du grand escalier et l’autre dérivation comprenant toutes les lampes du côté opposé. L’une de ces dérivations est prise sur le circuit principal d’une batterie de la cave, tandis que l’autre dérivation est prise sur le circuit principal d’une batterie du dernier étage de l’édifice.
- Le fil qui réunit les quatre batteries en tension sert aussi à la distribution du courant aux dérivations.
- J.-P. Anney
- REVUE DES TRAVAUX
- . RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Rapport fait, au nom de la Section de Physique, en réponse à, une Lettre de M. le Ministre de l’Instruction publique, des Beaux-Arts et des Cultes, sur diverses questions concernant l’établissement des paratonnerres sur les bâtiments des Lycées (•).
- (Commissaires : MM. Becquerel, Berthelot. Cornu
- (l) Rapport présenté à l’Acadéxiie des Sciences, le 6 décembre 1886.
- La Commission spéciale, nommée par mon Administration pour procéder à la réception des paratonnerres établis sur les bâtiments du petit Lycée Louis-lc-Grand, a exprimé l’avis, corroboré par un rapport de M. Trélat, architecte, membre de la Commission des bâtiments des Lycées et Collèges, qu’il serait indispensable de rattacher spécialement chacun des planchers et des escaliers en fer de la maison aux conducteurs du paratonnerre, et que, sans cette précaution, le paratonnerre pourrait être dangereux, un coup de foudre pouvant éclater à travers le mur entre la tige directement frappée et les masses intérieures isolées.
- La précaution proposée entraînerait une dépense relativement importante, car, si elle était admise pour le petit Lycée Louis-lc-Grand, il conviendrait en même temps de l’appliquer à tous les autres établissements nouvellement construits. Avant donc de prendre une décision à ce sujet, je désirerais être éclairé sur l’utilité qu’il y aurait à relier les charpentes métalliques des planchers aux conducteurs du paratonnerre.
- J’ai l’honneur de vous prier de vouloir bien soumettre la question à l’Académie des Sciences, et me faire connaître l’avis de cette Assemblée. Agréez, etc.
- Comme on le voit, il s’agit surtout, dans la question soumise à notre examen, de l’influence que peuvent avoir sur le fonctionnement des paratonnerres les masses me'talliques de diverses natures qui entrent aujourd’hui et d’une manière toujours croissante dans les constructions nouvelles; en effet,-par suite des avantages résultant le plus souvent de la substitution du fer au bois, les planchers, les toitures, les escaliers, parfois même les portes et les fenêtres, se trouvent composés de matériaux métalliques bons conducteurs de l’électricité, et présentant parfois des masses continues de dimensions importantes situées à diverses distances des conducteurs du paratonnerre, et certainement appelées à jouer un rôle plus ou moins sérieux dans les phénomènes électriques accompagnant les orages.
- Ces parties métalliques des constructions doi-
- p.565 - vue 555/624
-
-
-
- 566
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vent-elles, oui ou non, être reliées par de bons conducteurs électriques avec l’appareil du paratonnerre?
- La même question se présente d’elle-même pour le réseau intérieur des diverses conduites d'eau, de gaz et de calorifères, non expressément désignées dans la Lettre qui nous occupe, mais dont il faut prévoir l’existence dans les bâtiments dont il s’agit.
- Ces tuyaux de conduite, destinés à porter l’eau, le gaz, la chaleur aux différents étages de l’édifice, doivent-ils également être mis en communication avec l’appareil du paratonnerre?
- La réponse à faire à ces questions n’a pas paru douteuse à la Commission : oui, il est indispensable. pour réaliser, de la manière la plus prudente, la meilleure préservation des effets de la foudre, d’établir de bonnes communications entre l’appareil du paratonnerre et toutes les pièces métalliques d’une certaine importance existant à l’intérieur.des bâtiments.
- Ajoutons que, s’il existe sur les bâtiments plusieurs paratonnerres et plusieurs conducteurs, se rendant dans des puits différents, les communications dont il s’agit devront atteindre autant que possible plusieurs des paratonnerres les plus voisins des pièces métalliques en question.
- Il peut être utile de rappeler, en terminant, que la Commission, en formulant sa réponse dans les termes qui précèdent, a admis implicitement que le paratonnerre lui-même était établi dans les meilleures conditions de fonctionnement, conformément aux principes les plus récents approuvés par l’Académie et que, notamment, la communication avec la terre ne laisse rien à désirer, ayant lieu par l’eau d’un puits qui ne doit tarir à aucune époque de l’année.
- Sur l’exploseur-vériflcateur de quantité et de tension, par MM. Louis de Place et Bassée-Crosse [l).
- L’exploseur de quantité et de tension de Place-Bassée se compose d’une pile humide du système de Place-Germain, d’une bobine d’induction et d’un téléphone.
- La nouvelle pile de Place-Germain, grâce aux
- () Note présentée par M. Perrier à l’Académie des Sciences, le G décembre 188G.
- propriétés spéciales de la substance qui constitue l’absorbant, n’évapore pas et n'effleurit pas; elle ne dépense pas en circuit ouvert et fonctionne en circuit fermé tant qu’elle est humide, jusqu’à usure complète des zincs. Il suffit pour régénérer la pile, et cela après un long espace de temps, de la tremper dans une solution de chlorhydrate d’ammoniaque, ou simplement dans l’eau de mer, ce qui rend l’emploi de cette pile des plus convenvbles pour la marine et le service des torpilles. La substance absorbante est le cof-ferdam, dont M. Germain a appliqué les propriétés remarquables d’absorption. La fibre de noix de coco finement pulvérisée peut, en effet, contenir jusqu’à dix fois son poids d’eau. La disposition très spéciale de cette pile, dite voltaïque, est de M. de Place.
- Descripton de l’appareil. — L’exploseur est contenu dans une boîte de petit volume. Sur le dessus du couvercle intérieur, on remarque trois boutons commutateurs portant des étiquettes gravées, un téléphone du système Barbier sur son siège et deux bornes à ressort destinées à recevoir les fils du circuit extérieur.
- Explosion de quantité. — Le bouton commutateur de droite est destiné à faire exploser les amorces de quantité à fil de platine fonctionnant par courants continus, en lançant dans le circuit extérieur le courant de la pile. Un groupe pesant 700 grammes de la pile voltaïque de Place-Germain donne une tension de 7 volts et une intensité de o,3 d’ampère, ce qui permet l’explosion des amorces de quantité dans un circuit de grande longueur.
- Explosion de tension. — Le bouton commutateur de gauche est destiné à lancer du même coup et le courant de la pile dans l’inducteur de la bobine, et le courant de l’induit de cette bobine dans le circuit extérieur. Avec les amorces de tension, l’appareil peut donner des explosions dans des circuits de plus de 100 kilomètres.
- Vérification. — Maintenant encore, dans bien des cas, la vérification des amorces se fait avec une pile spéciale et un galvanomètre. Cette méthode, qui a pour but de s’assurer de la continuité du fil de platine des amorces de quantité, est très délicate et peut donner lieu à des. explo-
- p.566 - vue 556/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 56;
- sions prématurées, si l’on ne connaît pas parfaitement la résistance des amorces et la force de la pile de vérification. Aussi a-t-on été amené à construire des amorces très résistantes, ce qui n’est pas avantageux.
- La méthode de vérification des circuits au téléphone n’est pas nouvelle ; elle a été employée d’abord en Amérique par le capitaine Mac-Evoy pour la vérification des torpilles sous-marines et appliquée plus récemment en France par M. Du-cretet. Cette méthode ne peut pas donner lieu à des explosions prématurées, l’intensité du courant nécessaire pour faire parler un téléphone ne dépassant pas l’ordre des millionièmes d’ampère.
- L’exploseur de Place-Bassée est construit de telle façon dans ses communications, que, par le seul fait d’enlever le téléphone de son siège, on introduit dans le circuit extérieur des résistances telles, qu’en appuyant sur le bouton commutateur du milieu, destiné aux vérifications comme son étiquette l’indique, il n’y a aucun danger de donner des explosions prématurées. Nous avons vérifié maintes fois les amorces de quantité ayant seulement 0,1 d'ohm de résistance, et cela aux bornes de l’appareil, sans jamais avoir eu d’explosion accidentelle.
- Vérification des amorces de quantité. — Pour
- Première phase.
- L’amorce se charge comme condensateur
- A •
- Seconde phase.
- L'amorce formant condensateur se décharge
- Dispositif de vérification obtenu automatiquement dans l'cxploseui
- nm Atro ( • mittntmir
- vérifier les amorces de quantité, il suffit d’enlever le téléphone de son siège pour que, aussitôt, le fil induit très fin et très résistant de la bobine entre automatiquement dans le circuit extérieur, de telle sorte qu’en commutant vivement et à fond plusieurs fois de suite au bouton de vérification, il passe le courant nécessaire qour faire parler le téléphone très fort si Vamorce est bonne, par suite de la continuité du fil de platine. Si le fil de platine n’existe pas ou s’il est brisé, le téléphone reste muet et Vamorce est mauvaise. C’est donc une vérification aussi bonne que la vérification au galvanomètre et, d’un autre côté, beaucoup plus facile, puisqu’elle se fait sans danger avec la même pile qui sert à l’explosion. Une seule chose ne peut être vérifiée, ni par le téléphone ni par le galvanomètre: c’est l’absence du fulmi-coton dans l’amorce.
- Vérification des amorces de tension. — Quant aux amorces de tension, elles sont, comme on le
- sait, composées de deux fils isolés dont les bouts dénudés, placés à bonne distance d’étincelle, plongent dans une composition fusante rendue légèrement conductrice par l’addition de quelques parties de charbon de cornue finement pulvérisé. Mais cette conductibilité est trop faible pour que le courant de la pile lancé dans l’amorce et le téléphone fasse parler ce dernier.
- Il faudrait, pour rendre l’amorce parlante, la fixer (le circuit téléphonique étant établi) par une de ses branches à l’une des bornes de l’exploseur, l’autre branche de l’amorce ne communiquant avec rien ; puis, cela fait, commuter vivement et à fond plusieurs fois de suite. Dans ce cas, l’amorce se charge comme un condensateur, et si l’on rattache au téléphone la branche de l’amorce qui tout à l’heure était en Vair, l’amorce parlera pendant quelques minutes pour redevenir silencieuse après un laps de temps plus ou moins long, suivant que Y amorce condensateur aura été chargée plus ou moins longtemps; On entendra donc dans
- p.567 - vue 557/624
-
-
-
- 568
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le téléphone, pendant quelques instants, en commutant sur le bouton, les décharges successives du petit condensateur formé par l’amorce.
- Les deux premières figures ci-dessus représentent les phases de ce phénomène, qui nous a semblé assez curieux pour que nous l’exposions ici.
- On comprend qu’il eût été délicat et presque impossible d’agir de la sorte pour la vérification des amorces de tension ; aussi, dans l’exploseur de Place-Bassée une autre disposition a été prise. Le fait seul d’enlever le téléphone de son siège place l’amorce en dérivation sur le fil induit de la bobine.
- De telle sorte qu’en commutant à fond, vivement et rapidement, sur le bouton, le courant de la pile se trouve à chaque contact du bouton lancé dans le fil induit de la bobine, puis, au moment où le bouton se relève, le courant se rompant, l’extra-courant de rupture ne trouve plus pour passer que l’amorce et le téléphone ; il fait alors parler ce dernier de différentes façons, suivant que l’amore est bonne ou mauvaise:
- j° Si Vamorce est bonne, la légère conductibilité de sa substsnce explosive donne dans le téléphone un bruit léger, saisissable quand le téléphone est appliqué à l’oreille ;
- 2° Si l’amorce est mauvaise parce que les extrémités dénudées de ses fils se touchent, le téléphone parle bruyamment et s'entend à distance ;
- 3° Si enfin l’amorce est mauvaise par suite de l’absence de composition fusante, le téléphoné reste muet.
- Cet appareil est portatif, peu encombrant, peu fragile, de conservation indéfinie, d’un prix relativement peu élevé (bien moins cher que l’exploseur magnéto dit coup de poing), et il a l’avantage de remplacer, sans manipulation, les exploseurs de quantité et les exploseurs de tension.
- Il donne enfin, sans danger d’explosion prématurée, la vérification des circuits à un moment quelconque pour l’une et pour l’autre espèce d’amorce.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la
- lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, par M. A. Righi P).
- iç). Expériences nouvelles sur la réflexion
- P) Voir La Lumière Electrique des 2, g, :6, 2$, 3o octobre) 6) 20, 27 novembre et 4 décembre 1886.
- oblique. — J’ai exécuté beaucoup d’expériences sur la réflexion oblique, et sous des incidences variées, pour voir si les résultats de la théorie étaient vérifiés, particulièrement pour ce qui se rapporte aux rayons réfléchis à vibrations rectilignes.
- Pour chaque incidence les mesures étaient conduites de la manière suivante.
- Après avoir donné à l’angle d’incidence la valeur voulue et orienté le polariseur de manière à fournir des vibrations, par exemple, horizontales, je fermais le courant dans une direction donnée, puis je tournais l’analyseur jusqu’à réduire au minimum la lumière. Je répétais l’opération après avoir renversé le courant, et la différence entre les deux lectures faites sur le cercle gradué de l’analyseur donnait l’angle 2 «o,. Mais, pour avoir sa valeur avec plus de précision, je continuais les mesures en intervertissant plusieurs fois le courant, et je prenais la moyenne des résultats. Cela fait, je fixais l’analyseur dans la position moyenne entre celles obtenues sous l’action du courant dans les deux sens, et je rendais minimum la lumière en tournant le polariseur, ce qui donnait la valeur de 2 w2.
- En répétant toutes ces mesures en partant de l’orientation du polariseur qui donnait des vibrations verticales ; j’obtenais en tournant l’analyseur un angle qui, en vertu de la loi de réciprocité, devait être égale à 2 <o2, et en tournant le polariseur un angle qui devait être égal à 2 b,. Ces égalités sont toujours vérifiées, comme je l’ai dit dans mon premier Mémoire, et, dans mes nouvelles expériences, j’ai obtenu toujours la même vérification. Dans mes dernières mesures, j’ai donc cru pouvoir me passer des mesures faites en partant de l’orientation du polariseur qui donnait les vibrations verticales.
- Lorsque l’angle d’incidence était supérieur à 40 degrés, les mesures étaient finies, car les angles a0, «, (30, p avaient été déterminés d’avance, en déterminant les orientations principales des deux niçois. Pour les incidences plus petites, les mesures des quatre derniers angles étaient à faire, et je l’obtenais, autant que possible, de la manière précédemment expliquée (n° 18).
- Pour chaque incidence, je déterminais donc les six angles a0, a, (30, (3, <o,, w2 ; seulement, lorsque l’incidence était petite et que la détermination des quatre premiers angles devenait incertaine, je me contentais d’obtenir <at, et w2.
- p.568 - vue 558/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 569
- Voici les résultats obtenus dans une série de mesures faites avec le courant de 12 Bunsen :
- Incidence 2 «0 2 a 2 Pc 2p 3 (jûl 2 (»>2
- 6" o' )) ' » ' » ' » ’ 33 ' 33 '
- l5 3o )) » )) )) 33 32 4
- 32 IO )) » » » 33 5 3i 2
- 36 a6 » » » » 36 3o
- 00 i1 — 19 8 57 2 56 8 — 19 8 45 28 8
- 56 56 — 10 4 57 1 56 9 — 10 52 8 24 6
- 68 6 + 3 1 44 8 45 2 + 2 9 5i 19 2
- 76 34 + 7 1 36 36 + 7 3 45 12
- 84 5o + i3 4 20 19 6 + i3 i5 6
- 87 10 » » » » 6 1 5
- En examinant ce Tableau, on voit d’abord que, pour l’incidence de 6 degrés, la moindre possible sans que le cercle gradué de l’analyseur ou la tête de l’observateur arrivent à intercepter les rayons incidents, les deux rotations w, et u>.2 sont sensiblement égales. Elles sont donc vraisemblable-metit à peu près celles qu’on aurait obtenues à l’incidence normale. On voit ensuite que la rotation w,, pour les autres incidences, est toujours plus grande que w2, comme la théorie le prévoit (premier Mémoire, n° 27).
- La rotation w2 décroît d’une manière continue lorsque l’incidence croît. La rotation w,, au contraire, croît d’abord, arrive à un maximum entre 44 et 68 degrés, puis elle diminue ('). Dans mon premier Mémoire, j’ai annoncé que la rotation w,, comme la rotation <o2, diminue avec l’incidence ; mais alors je n’ai expérimenté qu’à des incidences plus grandes que celle pour laquelle co, a sa valeur maximum. On ne pouvait pas prévoir ce mode de variation de w, avec la formule (17), car pour cela il aurait été nécessaire d’exprimer k,h,py en fonction de l’incidence.
- Aux incidences très grandes, w, et u>3 deviennent très petits ; mais, à la suite d’un grand nombre d’observations, je me suis assuré qu’aucune de ces deux rotations ne s’annule ni ne change de signe. Si donc M. Kundt a cru observer un changement de signe, cela tient certainement au manque de précision dans la détermination des orientations principales des deux niçois, et surtout à ce que le physicien allemand n’a pas rendu assez uniforme l’aimantation du miroir; je puis donc à présent donner avec sûreté cette interprétation de son résultat, que j’avais déjà donnée comme
- conjecture dans la Note du premier Mémoire. Il est bon d’observer que les mesures à l’incjdence de 87 degrés 10' n’ont été possibles, avec un certain degré d’exactitude, qu’en me plaçant dans les conditions les plus favorables, en employant les plus grands soins dans l’orientation initiale des niccls et en tirant parti d’une très vive lumière solaire, aux heures moyennes d'une journée très claire.
- Examinons à présent les valeurs trouvées pour les angles a0, «, [30, p.
- Les valeurs de a et p0 ont été trouvées toujours avec un même signe et précisément, lorsque le courant aimantant était dextrogyre (vu de l’analyseur), les niçois étaient déplacés vers la gauche, c’est-à-dire dans le sens qu’on prend pour positif dans la mesure des angles. Au contraire, pendant que les angles a0, (3 furent trouvés aussi positifs pour les incidences de 68° 6' au-dessus, ils furent trouvés négatifs pour les incidences de 44018' et 58° 56', car pour ces deux incidences les niçois étaient déplacés en sens dextrogyre lorsque le courant était lui-même dextrogyre. Cela est indiqué par le signe — dans le Tableau. Ainsi donc la théorie est vérifiée quant aux signes des rotations a0, a, p0, p (n° 5).
- Les deux égalités a0 ~p, a = (3 sont, elles aussi, assez bien confirmées, si l’on réfléchit aux difficultés que présentent les mesures. Enfin on a toujours a > y.Q, précisément comme le veut la théorie.
- Le changement de signe de a0 et p a lieu à une incidence comprise entre 56° 56' et 080 6'. L’incidence singulière est donc comprise entre ces limites.
- Sans rapporter toutes les mesures que j’ai exécutées, ce qui serait inutile, les conséquences qu’on en tire étant toujours les mêmes, je donnerai seulement deux autres Tableaux de résultats, dans l’un desquels figure l’incidence singulière obtenue par essais, et en employant le courant de 20 Bunsen.
- Incidence 2 oc0 2 « 2 Po 2 P 2 2 to»
- 0 0 0 0 ' 0 ' 0 ' 0 '
- 54 55 — 075 1 18 1 20 — 075 16 0 28
- 63 0 1 6 1 1 5 8 0 1 6 0 27 5
- 67 5o + 0 73 0 57 0 0 57 0 + 07 16 0 27
- 72 46 + 0 18 9 0 49 1 0 48 9 •h >9 1 10 0 18
- 77 37 + 0 19 6 0 43 3 0 43 5 + 0 19 4 0 51 0 16
- 82 55 + 0 23 g 0 33 0 33 + 3 24 1 0 18 0 8
- fi) Il paraît que l’incidence du maximum de wi est l’incidence singulière*
- p.569 - vue 559/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 570
- Incidence 2 0t0 2 a 2 OH 2 (0 2
- 0 ' O ' 0 ' 0 ' 0
- 40 56 — O 46 8 1 54 6 0 59 9 O 38
- 47 56 — O 29 4 1 35 2 I 0 2 O 34
- 54 55 — O 16 1 20 1 1 2 O 29 6
- 63 — O 1 3 1 1 9 I O 9 0 24 1
- 67 5o + O 5 8 0 54 8 O 5g 2 0 20 5
- 73 46 + O 11 2 0 47 4 0 5i 6 0 16 3
- 76 34 + O i3 4 0 3g 4 0 38 0 n 9
- 82 35 O 17 0 0 29 2 0 12 0 5 3
- Suivant l’avant dernier Tableau, l’incidence singulière aurait été de 63 degrés; mais, suivant d’autres séries de mesures, elle varia entre 62 et 63 degrés. On peut donc admettre que, pour les conditions expérimentales dans lesquelles je m’étais placé, l’incidence à laquelle des vibrations incidentes dirigées suivant le plan d’incidence sont simplement tournées, tout en restant rectilignes, est d’environ 62° 3o'.
- L’avant-dernier Tableau montre, non moins que le premier, que les relations a0 = p, « = (30 sont confirmées. Il montre aussi, comme la théorie le prévoit, que», = <o, à l’incidence singulière.
- Les conséquences de la théorie sont donc assez complètement confirmées, et il me semble qu’on peut ajouter foi à la théorie elle-même.
- J’ai fait quelques séries d’expériences, en changeant ou l’intensité du courant aimantant, ou la qualité de la lumière employée, sous une incidence constante. Le courant était mesuré par un galvanomètre à miroir en dérivation, placé à très grande distance de l’électro-aimant. Voici, comme exemple, les résultats obtenus dans trois séries d’xpériences.
- Incidence = : 4O“50'
- Intensité du courant 2 <*0 2 a 2 (01 2 ü)2
- 0 ' 0 ' 0 ' O *
- 215 — 0 36 1 40 8 1 6 0 38 4
- i3o 1 O IJ 4- 1 12 I 0 3o
- 45 — 0 14 4 1 7 2 0 48 0 24
- Incidence = G2-J4
- \
- 2(3 O 1 2 4 1 3 0 3o
- i55 O 1 6 1 6 00 0
- 64 4-084 0 54 0 54 0 27
- 45 4-0 60 0 42 0 0 48 0 18
- . Incidence = 5o°29
- Lumière employée 2 «0 2 a 2(0, 2(02
- Rouge moyen du spectre. O ' —0 33 6 0 1 1 37 2 O ' I 12 0 ' 0 35
- Vert — —0 20 4 T 22 I 0 3i 8
- Bleu —0 15 6 1 9 6 0 36 O 2!
- Lumière transmise par une solution rouge d’éosine — 0 3o I 3o I 12 0 36
- Lumière transmise par une solution dé sulfate de cuivre additionnée d’ammoniaque —0 26 4 1 24 0 48 O 27
- De ces Tableaux on déduit que les quatre rotations diminuent, soit en augmentant la réfrangibilité de la lumière incidente, soit en diminuant l’aimantation du miroir. Quant à l’influence de la longueur d’onde de la lumière, on voit donc que, comme dans le cas de l’incidence normale, il se produit une dispersion anomale très marquée.
- La différence de résultats qu’on obtient en employant les liquides colorés est moins notable que lorsqu’on emploie les rayons simples ; cela est naturel, vu la non-homogénéité de la lumière colorée transmise par les liquides.
- L’avant dernier Tableau se rapporte à des expériences faites à une incidence à peu près égale à l’incidence singulière. Il semble que l’incidence singulière diminue lorsque l’intensité de l’aimantation décroît.
- 20. Détermination approximative de p, p et tp entre les incidences 40 et 90 degrés. — Dans le Chapitre III, j’ai indiqué les méthodes de calcul qui peuvent servir à déterminer les éléments des rayons elliptiques dans lesquels se décompose le rayon incident ou, ce qui est la même chose, pour déterminer les valeurs des quantités^, p et tp. Les mesures qu’on doit introduire dans les calculs sont celles des rotations w, w2, avec celles des dif-, férences de phase «Jq, ij/2 (n° 8), ou bien avec celles des rotations «0, * (n° 7). Mais, comme les appareils que j’ai pu employer, bien qu’ils soient assez parfaits pour donner une idée claire de l’allure des phénomènes et pour montrer d’une manière assez évidente l’accord entre les résultats de la théorie et ceux de l’expérience, ne le sont peut être pas assez pour fournir les valeurs définitives des trois quantités susdites, je n’ai abordé les longs calculs des formules du Chapitre III que pour peu de mesures,
- p.570 - vue 560/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL jyÉLECTRICITÉ
- 571
- Le Tableau suivant donne les résultats obtenus en prenant pour base des calculs les mesures rapportées dans le troisième Tableau du numéro précédent :
- <p
- k en. en demi-
- Incidence p * = h degrés ondes
- 0 ' 0 '
- 40 56 0 0188 0 7908 21 40 O 120
- 47 56 143 7501 27 25 152
- 54 55 108 6960 35 194
- 63 73 6291 49 43 276
- 67 5o 57 S887 62 46 349
- 72 46 43 5619 79 439
- 76 34 31 5594 94 16 524
- 82 35 15 6567 l3o 722
- Les valeurs de p ont été calculées les premières avec la formule (48). O11 voit que p est déjà très petit à 41 degrés environ d’incidence.
- Dore l’excentricité des deux vibrations elliptiques dans lesquelles se décompose la vibration incidente, et entre lesquelle s’établit la différence de phase <p, est très grande déjà à cette incidence. Ce fait peut être mis en rapport avec un lait analogue déjà connu, celui de la double réfraction elliptique du quartz dans lés directions obliques à l’axe ; car l’excentricité des ellipses sur les deux rayons réfractés devient rapidement très grande, lorsque l’angle compris entre la direction des rayons et l’axe du cristal augmente de o à 90 degrés.
- On voit aussi que p diminue lorsque l’incidence croît, ce qui devait être en effet.
- La quantité p étant assez petite entre les incidences de 40 et 90 degrés, c’est-à-dire précisément entre les limites dans lesquelles les mesures exactes de a0 et a sont possibles, on pourra toujours employer les formules approximatives (49') et (5o‘), à la place de (49) et (5o), pour calculer p et (p.
- Les nombres de la troisième colonne du Tableau, calculés avec (49'), montrent que le rapport que nous savons être un peu moindre
- que l’unité à l’incidence normale, décroît jusqu’à certaine incidence proche de 76 degrés, pour augmenter ensuite de nouveau. Il est probable que le minimum de p a lieu à l’incidence principale, c’est-à-dire à cette incidence, proche de 76 degrés, pour laquelle la différence de phase tp
- entre les deux rayons elliptiques est d’un quart d’onde.
- Une comparaison entre les valeurs trouvées de p = ~ et celles du rapport des quansités analogues, déterminées par M. Jamin, relatives à la réflexion ordinaire sur l’acier, sera très instructive.
- Supposons que dans ce but on construise une courbe, en prenant pour abscisses les angles d’incidences et pour ordonnées les valeurs correspondantes de p. La courbe ainsi obtenue tournera sa convexité du côté de l’axe des abscisses et aura une ordonnée minimum correspondant à une abeisse un peu moindre que 76 degrés. Si, après cela, on construit une courbe semblable avec les valeurs déduites des mesures de M. Jamin, prises comme ordonnées, cette courbe aura la même allure que celle construite auparavant, mais ses ordonnées seront plus grandes. L’aimantation
- diminue donc le rapport y-, non seulement à l’incidence normale, mais à toutes les incidences moindres que 90 degrés. Les deux courbes s’approcheront de plus en plus du côté des abscisses croissantes, et se rencontreront au point d’abscisse 90 degrés.
- De la dernière colonne du Tableau précédent on conclut que la différence de phase y croît avec l’incidence, en passant par la valeur d’un quart d’onde, pour une incidence un peu moindre que 76 degrés. A l’incidence de 40 degrés, <p est encore
- assez petit, n’étant qu’environ ~ d’onde.
- Construisons deux courbes en prenant les angles d’incidence pour abscisses, pour ordonnées de l’une des courbes les valeurs de <p données par le Tableau, et pour ordonnées de l’autre les différences de phase, mesurées par M. Jamin, entre les rayons polarisés dans les deux azimuts principaux, réfléchis par le fer non aimanté. Cette dernière courbe aura même allure que la première, mais ses ordonnées seront moindres. On savait déjà qu’à l’incidence normale, <p, au lieu d’être égal à zéro, comme pour les métaux ordinaires, a une valeur cp°. On voit donc que, même aux autres incidences, la différence de phase <p est plus grande pour le fer aimanté que pour le fer naturel. Les deux courbes s’approcheront peu à
- peu pour se terminer à un même point corres-pondént à i— 90 degrés et ayant pour ordonnée la demi-onde.
- p.571 - vue 561/624
-
-
-
- 572
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En résumé, on peut décrire l’effet de l’aimantation en disant : i° que le rayon qui se réfléchit, au lieu de se décomposer en deux rayons à vibrations rectilignes dirigées suivant les deux directions principales, comme lorsque le ter n’est pas aimanté, se décompose en deux rayons elliptiques de la manière expliquée ailleurs; 20 que l’excentricité des deux ellipses, qui est nulle pour i = o, croît rapidement lorsque / croît; ou, ce qui est la même chose, tandis que, pour i = o, les ellipses deviennent des cercles, elles s’aplatissent rapidement lorsque l’incidence croît, en devenant bientôt très peu différentes de droites ; 3° que la différence de phase 9 entre les deux rayons elliptiques est, pour chaque incidence, plus grande que celle qui a lieu entre les vibrations rectilignes de la réflexion métallique ordinaire; ou, en d’autres termes, l’aimantation augmente la différence , k
- de phase 9; 40 que le rapport ^ est au contraire
- diminué par l’aimantation, et enfin 5° que la di-k
- minution dé^ et l’augmentation de 9 deviennent
- de plus en plus petites jusqu’à zéro, lorsque l’incidence croît jusqu’à 90 degrés.
- Il est donc naturel de penser que, pour un même angle d’incidence, lorsque l’aimantation diminue, les différences entre les valeurs de p et 9 et les valeurs des mêmes quantités relatives à la réflexion métallique ordinaire deviennent moindres, et que par conséquent p augmente et 9 diminue. De même, comme les effets deviennent moindres en employant des rayons de plus en plus réfrangibles, il est naturel de penser que p croît et que 9 diminue, lorsque la longueur d’onde de la lumière employée diminue. Cette dernière conséquence se trouve vérifiée par les valeurs calculées dans le Tableau suivant, en partant des données expérimentales du dernier Tableau du numéro précédent :
- Lumière employée p p <P
- Rouge moyen du spectre 0 0137 0 6972 0 179
- Vert — 222 7284 176
- Bleu — Lumière transmise par une solu- 95 7638 i38
- tion rouge d’éosine Lumière transmise par une solution de sulfate de cuivre addi- 0 0141 O 7071 0 üt
- tionnée d’ammoniaque i<9 7500 144
- Bien que les mesures que j’ai exécutées ainsi
- que les calculs basés sur elles n'aient pas été très nombreux, il me semble que la manière dont les phénomènes changent aux différentes incidences est assez clairement indiquée.
- (A suivre)
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- DE L’ÉTRANGER
- Angleterre
- Une nouvelle échelle pour le galvanomètre des tangentes, — Les électriciens du départe-
- FIG, I
- ment des Postes et Télégraphes se servent, pour les essais des piles, des fils et des appareils, d’un galvanomètre portatif très sensible. Sa constante est de 0,00214, c’est-à-dire qu’il faut une inten-
- p.572 - vue 562/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5y3
- site de 0,00214 ampère pour produire une dévia- ' tion de 45 degrés. Cet appareil est représenté en perspective sur la figure 1, tandis que la figure 2 donne la disposition des bobines et des communications.
- L’anneau, sur lequel trois bobines sont enroulées, a un diamètre de 8 pouces. La bobine la plus voisine de l’aiguille est en fil n° 35 et sa résistance est de 320 ohms. Les deux autres bobines sont en fil n° 18 ; celle entre C et D fait trois tours pendant que celle entre D et E fait douze tours en sens inverse.
- Ces dernières bobines servent à essayer des piles, et en employant les bornes CD, DE et CE respectivement, on peut obtenir des degrés relatifs de sensibilité qui sont représentés approximativement par les nombres 1, 3 et 4. Un aimant
- FIG. 2
- régulateur est monté sur la partie supérieure de l’anneau.
- Pour mesurer l’intensité en milli-ampères d’un courant, on relie un élément Daniell aux bornes A et B de l’instrument. En enlevant les deux chevilles des trous a et b, on introduit dans le circuit une résistance totale de 1070 ohms, c’est-à-dire 750 + 320. Comme la force électromotrice de l’élément étalon est de 1,07 volt, la déviation de l’aiguille du galvanomètre (3o degrés) provient d’une intensité de courant de 1 milli-ampère. On peut augmenter ou diminuer cette déviation à volonté au moyen du régulateur. Dans la pratique, l’appareil est réglé de manière à donner une déviation de 80 divisions sur l’échelle ordinaire pour 1 milli-ampère.
- Pour mesurer un courant, on introduit généralement la cheville en a de manière à supprimer la résistance de 750 ohms. Cette cheville intercale un shunt au 1/10.
- Jusqu’ici, le cadran portait deux échelles gra-
- vées, l’une graduée en degrés et l'autre en ta n gentes, et pour éviter des erreurs de parallaxe, l’aiguille était refléchie dans un miroir, de sorte que. quand l’image et l’aiguille sont dans la même ligne, aucune erreur ne peut provenir de ce chef.
- M. Edew, un des électriciens du département des Postes et Télégraphes, a imaginé, au cours de ses expériences, de rendre le galvanomètre plus sensible aux augmentations de courant, pour de grandes déviations, en lui donnant un faux \éro. On peut, en effet, doubler la sensibilité de l’appareil en le tournant de sorte que le plan de
- M oJJ.
- FIG. 3
- la bobine fasse un angle de 60 degrés avec le méridien, et M. Edew a proposé d’employer alors une échelle double, comme celle représentée sur la figure 3. Le département des Postes a adopté cette disposition d’accord avec M. Preece, et tous les galvanomètres de ce genre en service vont sans doute être modifiés.
- Les Expositions. — L’Exposition des Indes et des Colonies a fermé ses portes pour cette année, mais rouvrira probablement, au mois de mai prochain, avec un éclairage électrique. L’année prochaine, le jubilé du règne de la reine Victoria sera fêté dans différentes parties' du pays, et surtout à Manchester, à Newcastle et à Chester. L’électricité sera appelée à jouer un rôle important à toutes ces fêtes.
- J. Munro
- p.573 - vue 563/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 574
- FAITS DIVERS
- La veuve du regretté professeur Melscns de Bruxelles, vient de faire don à la « Société française d'encouragement pour l’industrie nationale » d’une somme de 5,000 francs, dont la rente sera employée à un prix qui portera le nom de Prix Melsens, et devra être donné tous les quatre ans à une application de la physique ou de la chimie, à l’électricité, à la balistique ou à l’hygiène.
- On s’occupe au Ministère de la guerre de Madrid, d’un projet pour l’unification de l’heure dans toutes les casernes et établissements militaires de la ville au moyen d’un système d’horloges électriques.
- Un grand journal de Cincinnati \'American Invcntor s’imprime maintenant à l’électricité. Les quatre presses sont actionnées par un moteur Sprague et le système constitue, d’après le journal en question, une grande économie sur les anciens procédés.
- Les tribunaux de Warren dans l’Etat d’Ohio ont décidé que les entreprises d’électricité n’ont pas le droit de planter des poteaux pour leurs fils sans la permission préalable du propriétaire du terrain.
- La traction électrique système Julien sera bientôt appliquée aux tramways de Rio-de-Janeiro. Les premières expériences auront lieu avant la fin de l’année. On sait que le système Julien qui consiste dans l’emploi d’accumulateurs d’ün nouveau modèle a obtenu une médaille d’honneur à la dernière Exposition d’Anvers.
- Éclairage Électrique
- Les magasins du « Bon Marché » se sont enfin décidés à installer l’éclairage électrique d’une façon un peu sérieuse; ils avaient déjà, on le sait, fait plusieurs tentatives, mais aucune d’elles n’avait été exécutée dans de bonnes conditions. Il n’était donc pas étonnant qu’elles n’eussent pas réussi.
- L’installation actuelle est importante; une fois terminée, elle comportera quatre machines Corliss d’une force nominale de i5o chevaux chacune. La force motrice totale disponible sera ddnc de Goo chevaux. Elle est suffisante
- pour produire un bel éclairage; il est vrai que les magasins sont fort vastes; aussi ne pourra-t-on pas encore supprimer complètement le gaz.
- Pour le moment, il n’y a encore qu’une seule machine à vapeur de montée. Quant aux foyers électriques adoptées, ils se composent de lampes à arc Cance et de bougies Ja-blochkoff. Nous reviendrons prochainement sur cette installation qui mérite une description plus détaillée.
- Le î" octobre dernier a eu lieu l’inauguration de l’installation centrale de lumière électrique établie à Dersan, en Allemagne, par la Société continentale du ga%. La force motrice est fournie uniquement par des machines à gaz du système Otto développant une énergie de 160 chevaux. La Compagnie Edison a installé la lumière électrique dans le théâtre de la cour ducale et les deux installations fonctionnent d’une manière très satisfaisante.
- Depuis le 1" novembre dernier, tous les wagons de i”, de 2° et de 3’ classe sont éclairés à l’électricité sur les chemins de fer du Wurtemberg.
- Le bureau central des Postes à Vienne, est maintenant éclairé avec 35o lampes à incandescence.
- Une nouvelle usine centrale de [lumière électrique va prochainement être installée à Contich, près d’Anvers, en Belgique.
- L’entrepreneur de cette station, M. Deatz, a traité avec la municipalité pour l’éclairage public, et obtenu l’autorisation de distribuer aux particuliers la lumière et la force. Trois transmissions sont déjà adoptées, dont deux de 3oo chevaux et une de 12. L’éclairage public sera produit par des lampes à arc qui paieront par heure :
- 40 cent, pour une intensité de 5oo à 1,000 bougies.
- 5o — — i,5oo —
- 55 — — 2,5oo —
- Quant aux lampes à incandescence, elles seront tarifées par heure, à raison de :
- 4 centimes pour une intensité de 8 à 10 bougies.
- 7 — 16 à 20 —
- 1 - — 40 à 5o —
- Les frais de pose des conducteurs et des lampes sont à la charge des abonnés; ils s’élèvent par lampe à :
- 20 francs pour une installation de 1 à 5 lampei
- 18 — — G à 2 5
- 16 — — â6 à 5o —
- 13 - — 51 à 100 —
- p.574 - vue 564/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5?5
- Deux représentants du cercle du commerce de Madrid ont délégués pour visiter les principales villes d’Europe possédant des installations importantes d’éclairage électrique en vue de choisir le meilleur système pour l’éclairage de Madrid. Les délégués sont arrivés la semaine dernière à Milan, à leur retour ils publieront un rapport sur l’état de l’éclairage électrique dans les différents pays.
- Les directeurs du chemin de fer North British Railway ont dernièrement fait faire des expériences fort intéressantes d’éclairage électrique des trains avec un nouveau système inventé par un des ingénieurs de la Compagnie M. Thomas P. Carswell. Le courant est transmis par un rail central placé un peu au-dessus du niveau des autres rails et chaque voiture est munie de poulies de contact qui touchent le rail central et amènent le courant aux lampes à incandescence dans les wagons. Les expériences ont donné le meilleur résultat et le système va être définitivement adopté dans le tunnel du chemiu de fer souterrain à Glasgow.
- L’éclairage électrique à l’Exposition de New-Castle and Tyne en Angleterre, comprendra i3q foyers à arc et 1040 lampes à incandescence, mais il est probable que ce nombre sera dépassé de beaucoup puisque les Expositions d’Edimbourg et de Liverpool en contenaient presque le double.
- Les autorités civiles de Portsmouth en Angleterre font tous leurs efforts auprès de l’amirauté, en vue de faire adopter la lumière électrique pour l’éclairage des chantiers de la marine dans cette ville. L’éclairage actuel se compose de quelques lampes à huile, et à plusieurs reprises on a dû îaire des installations provisoires d’éclairage électrique pour permettre aux ouvriers de travailler la nuit. L’amirauté semble disposée à accueillir favorablement le projet.
- Notre confrère V‘Etectrical World de New-York publie une liste des installations de lumière électrique faites pendant les mois de septembre et octobre derniers, par la Compagnie Thomson-Houston seulement. Cette liste comprend 5o différentes installations dans toutes les parties des Etats-Unis avec un total de 1767 foyers à arc et 5175 lampes à incandescence, ce qui donne une bonne idée du développement énorme que prend l’éclairage électrique aux Etats-Unis.
- Suivant une circulaire de la Compagnie américaine Edison, il y aurait actuellement en sefvlce, aux Etats-
- Unis, 400,000 lampes Edison, d’une intensité moyenne de 16 bougies, ce qui représenterait une diminution de i,63o,ooo mètres cubes dans la consommation journalière du gaz.
- Or, les rapports établissent que la production totale des huit compagnies de gaz de New-York est d’environ 1,020,000 mètres cubes par jour. Il résulte de là que l’importance des installations Edison dans tous les Etats-Unis dépasse déjà de 56 0/0 celle des usines à gaz de New-York.
- Dans la période des dix mois compris entre le 1" octobre i885 et le 1*' août 1886, on a constaté les augmentations suivantes dans ce système d’éclairage électrique :
- Installations particulières, 182, soit une augmentation de 35 0/0;
- Lampes de ces installations, 48,588, soit 36 0/0;
- Stations centrales, 32, soit i32 0/0;
- Lampes de ces stations, 83,600, soit 126.
- Un journal de Washington annonce que la direction des phares aux Etats-Unis a examiné très sérieusement la question de l’éclairage de la statue de la Liberté. On a constaté que le prix de la lumière employée pour l’inauguration reviendrait à 4;5oo francs par mois, et qu'il sera presque impossible d’éclairer toute la statue de manière à la faire voir la nuit à cause de sa surface terne.
- Télégraphie et Téléphonie
- Les ouvriers télégraphistes sont, paraît-il, sujets — plus ou moins, selon leur tempérament — à divers accidents spéciaux tels que troubles nerveux, vertiges, etc. Des inconvénients analogues existent chez les téléphonistes, et viennent d’être signalés de diverses sources, notamment des Etats-Unis.
- Le crépitement des lignes, la friture — pour employer le terme technique— est insupportable à l’oreille de certaines personnes, et leur rend pénible l’usage du réccp-teus téléphonique. On a même signalé, dans les bureaux téléphoniques qui emploient des jeunes filles, quelques cas — assez rares, il est vrai => d’une telle surexcitation de la sensibilité nerveuse par l’usage continu du téléphone, que les jeunes personnes atteintes recevaient et percevaient douloureusement les communications téléphoniques par les mains tenant les récepteurs, sans avoir même besoin de les porter à leurs oreilles.
- Enfin, les télégraphistes figureraient dans les nombreux corps de métiers exposés à l’empoisonnement par le plomb.
- M. le docteur Fleury â lu à la Société de médecine de Saint-Etienne un mémoire Stlr celte question. Les cinq
- p.575 - vue 565/624
-
-
-
- 576
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- observations sur lesquelles est basé ce travail, concernent des agents de la Compagnie du chemin de fer, qui ont présenté les symptômes classiques de la colique saturnine : douleurs abdominales vives, constipation, liseré ardoisé, etc ; après une enquête minutieuse et très bien conduite, M. Fleurv fut amené à examiner en détail la profession des malades. Or, tous les cinq sont surveillants du télégraphe, et chargés, en cette qualité, de l'entretien des piles et des sonneries en usage dans l’exploitation des voies ferrées. Les fils galvanisés ne pouvaient être incriminés, car ils ne contiennent aucune trace de plomb.
- Les accidents, conclut M. Fleury, sont imputables à la pile Leclanché. C’est dans les efflorescences qui se forment à la tête des. piles et peut-être aussi dans le sel ammoniac, dont les échantillons sont très variables, qu’il faut rechercher la vraie cause de l’intoxication saturnine observée chez les sujets.
- Les efflorescences en question contiennent du chlorure, et le nettoyage se fait avec les doigts, sans aucune précaution.
- Pour éviter le retour de pareils faits, deux solutions sont possibles :
- i° Modifier les piles, et peut-être cette modification serait-elle très facile;
- 2° Les piles restant les mêmes, recommander aux agents chargés de cette surveillance une propreté plus grande. Il serait bon de les munir de quelques instruments simples pour enlever les efflorescences et prendre le sel ammoniac.
- Le Journal officiel du 23 novembre dernier contient un décret relatif au fonctionnement des télégrammes par tubes pneumatiques dans l’intérieur de Paris.
- Les dispositions du décret en date du i3 janvier i885 sont rapportées et cesseront d’être appliquéee à partir du ier janvier 1887.
- A partir du ier janvier 1887, l’administration des postes et des télégraphes est autorisée à admettre, dans le services des télégrammes échangés dans l’intérieur de Paris à l’aide des tubes pneumatiques, les diverses correspondances suivantes, savoir :
- fr. c.
- i° Cartes-télégrammes à découvert, à........... » 3o
- 20 Cartes-télégrammes fermées, à.............. » 5o
- 3° Cartes-télégrammes à découvert, avec réponse
- payée, à.................................. » 60
- 40 Cartes - télégrammes fermées, avec réponse
- payée, à..............................'. • • • 1 »
- 5° Enveloppes-télégrammes, à................... » 60
- \
- Le poids total des dépêches sous enveloppes-télégrammes, ne doit, en aucun cas, excéder sept grammes.
- Les dépêches sous enveloppes-télégrammes ne doivent renfermer ni corps durs ni valeurs quelconques.
- 6° Cartes-lettres dont l’affranchissement aura été complété au préalable, à l’aide de timbres-poste, dans les proportions suivantes :
- 5o centimes pour les cartes-lettres closes, ou 3o centimes pour les cartes-lettres ouvertes, après détachement de la partie repliée de ces cartes.
- Les dépêches sous enveloppe et les cartes-lettres qui seraient entrées dans le service avec affranchissement insuffisant ou qui ne rempliraient pas les conditions indiquées au présent article seraient expédiées par la poste.
- La Galette de Madrid annonce qu’une adjudication publique a eu lieu à la direction générale des Postes et Télégraphes, le 4 décembre dernier, pour la fourniture de l’Etat, de 7,000 poteaux télégraphiques, dont 2,000 de 6 mètres, 4,000 de 7 mètres et 1,000 de 8 mètres. Le prix maximum a été fixé par les autorités à 8, 9 et 10 francs par poteau. Une nouvelle adjudication aura lieu au même endroit, le 11 décembre prochain, pour la fourniture de 2,900 poteaux, dont 2,600 de 6 mètres au prix de 8 francs maximum et de 3oo de 8 mètres à 10 francs maximum. Les soumissions seront acceptées simultanément à Lerida, à Gerona, à Barcelone et à Tarragone.
- L’année prochaine aura lieu le cinquantenaire des télégraphes en Angleterre. En effet, la première ligne télégraphique en Angleterre, fut construite en 1837, entre la gare d’Euston à Londres et Camdeii-Town, et fonctionna, pour la première fois, le 25 juillet de la même année.
- Le steamer télégraphique le Monarch appartenant au département des télégraphes en Angleterre vient de commencer les réparations du câble entre Granton et Burn-tisland interrompu depuis quelques jours.
- r Les recettes du département des télégraphes en Angleterre se sor\\ élevées depuis le ier avril dernier jusqu’au 27 novembre à la somme de 30,875,000 francs, contre 3o,55o,ooo francs pour la même période de l’année précédente.
- Nous apprenons que M. le ministre des Postes et Télégraphes vient d’annoncer officiellement qu’une communication téléphonique directe fonctionnera prochainement entre Paris et le Havre.
- Le Gérant : Dr G.-C. Soulages.
- Ittptimefie de La Lumière Électrique, 3i, boulevard des italiens. Paris. — L. Barbier.
- p.576 - vue 566/624
-
-
-
- La Lumière
- Journal universel d’Electriciiè
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- Secrétaire de la Rédaction : B. Marinovïtch
- 8' ANNÉE (TOME XXII)
- SAMEDI 25 DÉCEMBRE 1886
- N’ 52
- SOMMAIRE. — Rapport sur les expériences de M. Marcel Deprez relatives au transport de la force entre Creil et Paris.
- — Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité (i oc et i /e leçons), professées par M. J. Bertrand. — Les téléphones ; G. Richard. — Considérations sur l’emploi du fer dans les machines dynamo-électriques ; P-H. Ledebocr.
- — Sur un régulateur de vitesse nouveau ; B. Marinovitch. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la nature des actions électriques dans un milieu isolant, par M. A. Vaschy. — Electrodynamomètre absolu ; par M. H. Pellat.
- — La sténotélégraphie ; par M. G.-A. Cassagncs. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant; par M. A. Righi. Le système de tramways é-lectriques Jarmann. — Phénomène thermo-électrique produit sous l’influence d’un champ magnétique. — Note sur l’accumulateur de Montaud.
- — Nouvelle combinaison pour mettre en translation une station à courant de travail avec une station à courant de repos, par M. A. Balluta. — Correspondances spéciales de l’étranger: Allemagne; Dr H. Michaëlis.— Angleterre; J. Munrj. — Correspondance : Lettre de M. le Dr Stein. — Faits divers.
- RAPPORT SUR
- LES EXPÉRIENCES DE M. MARCEL DEPREZ RELATIVES AU
- TRANSPORT DE LA FORGE
- ENTRE CREIL ET PARIS (i)
- § i. Objet de cette note. — Une Commission composée, en partie, des membres de l'Académie, en partie d'ingénieurs, a, sur la demande de MM. de Rothschild et d’accord avec notre confrère M. Marcel Deprez, accepté 3a mission de constater les résultats actuellement obtenus, par lui, dans ses expériences de transport de la force entre Creil et Paris.
- Cette Commission, dont la présidence d'honneur a été décernée à M. de Freycinet, membre de l’Académie, et la présidence effective à M. le secrétaire perpétuel J. Bertrand, a confié le soin de la préparation et de la rédaction de son Rap-
- (i) Présenté par . M. Maurice Lévy à l'Académie des sciences, le 2 août 1886.
- port à une Sous-Commission ainsi composée :
- M. J. Bertrand,Président. MM. Cornu, Membre.
- Laussedat, id.
- MM. Becquerel, Membre. Maurice, id.
- Collignon, id. A. Sartiaux, id. f1).
- Sur l’avis de M. le Secrétaire perpétuel, j'ai l’honneur de rendre compte à l’Académie des travaux de cette Sous-Commission, dont j'ai eu l’honneur d’être le rapporteur.
- Il est nécessaire, pour cela, de rappeler d’abord brièvement le but poursuivi paf M. Deprez et les dispositions essentielles de son projet.
- § 2. Objet des expériences. — Le but, dans le principe, a été celui-ci : prenant 200 chevaux de force motrice a la station de Creil, sur la ligne du Nord, les transmettre électriquement à la gare de la Chapelle, soit à 56 kilomètres de distance, avec un rendement industriel de 5o 0/0.
- La force motrice devait être fournie à Creil par deux machines locomotives et transmise à l’aide d’une seule machine dynamo-électrique génératrice. Elle devait être recueillie à Paris par deux machines réceptrices.
- (J) M. Léon Lévy, ingénieur au corps des mines, a rempli les fonctions de secrétaire.
- p.577 - vue 567/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 578
- Par des raisons d’ordre administratif, et indépendantes de la volonté de M. Deprez, une seule de ces deux machines ayant été construite, on ne peut recevoir à Paris que 5o chevaux en en prenant 100 à Creil.
- § 3. Causes des insuccès d’abord obtenus. — Les expériences, préparées avec le concours d’une Commission d’ingénieurs (*), se poursuivent depuis le mois de novembre 1885.
- Les débuts, on se le rappelle, n’en furent pas heureux; il peut toutefois être instructif d’en retenir ce fait, que les insuccès qu’on y a rencontrés ont tous eu la même cause : une exécution vicieuse ou trop imparfaite des anneaux de la génératrice.
- La génératrice de Creil, comme la réceptrice de Paris, comporte deux anneaux Gramme, montés sur un même arbre et assemblés en tension.
- Dans les machines Gramme, le noyau en fer doux sur lequel s’enroule le circuit de l’anneau est le plus souvent en fils de fer.
- M. Marcel Deprez a préféré adopter, pour cet organe, des rondelles en tôle mince, isolées les unes des autres par du papier paraffiné.
- Dans les premiers anneaux fabriqués, on a bien isolé les rondelles de cette façon, mais imparfaitement; quant aux boulons de serrage qui traversaient toutes les rondelles, on les avait simplement recouverts d’une couche de vernis à la gomme-laque, ce qui était suffisant au point de vue électrique, mais non au point de) vue mécanique; le vernis a été brisé pendant l’opération de l’enfoncement des boulons. Aussi, dès les premiers essais, il s’est produit, dans toute la masse de fer, des courants de Foucault formidables qui ont absorbé la presque totalité de la force motrice. Le rende-. ment était presque nul.
- Première réfection des anneaux de la génératrice. — On s’est alors déterminé à faire de nouveaux anneaux avec noyaux en fil de fer. Le rendement a été meilleur. Mais, comme on s’était borné à entourer les fils de deux couches de soie et d’une couche de coton, sans que le tout fût Jmbibé de gomme-laque; que, de plus, l’enroule-
- (*) Cette Commission est ainsi composée :
- Président ; M. Coi.i.ignon.
- Membres : MM. Aron, Baron. Cail, Constantin, Delebecque et Albert Sautiaux.
- ment des fils n’avalt pas été fait de façon à éviter de grandes différences de potentiel entre les fils voisins, on a eu de fréquentes avaries.
- Ce sont ces anneaux qui ont fonctionné lors de la visite de l’Académie des Sciences, faite le 5 décembre dernier.
- Ce jour-là, une pluie avec rafales a, comme on sait, mêlé le fil de la ligne avec les fils télégraphiques. Il en est résulté des décharges ressenties à la Chapelle, ainsi qu’au bureau télégraphique de l’Artillerie à Saint-Denis, où deux appareils ont été brûlés. Les anneaux ont été mis hors de service et l’on a dû interrompre l’expérience.
- Réfection définitive des anneaux de la génératrice. — A la suite de cet Incident, M. Deprez s’est décidé à reconstruire à nouveau ses anneaux, en revenant cette fois à son idée première de former les noyaux avec des rondelles en tôle, mais en ayant soin d’entourer chaque boulon de serrage d’un tube en caoutchouc durci.
- En même temps, pour éviter des remaniements trop grands des machines, les diamètres des anneaux, prévus d’abord de 1,40 m., furent réduits ào,78 m. ; la vitesse de marcheprévue de 400 tours fut sagement réduite à 200.
- Les bobines furent fabriquées par secteurs occupant chacun 1/7 de la circonférence et enroulées par couches d’un seul fil continu, de façon à ne mettre en contact que des fils à faible différence de potentiel.
- D’autre part, pour la facilité de la fabrication, les noyaux en tôle ne sont plus constitués d’une s.eule pièce, mais de deux secteurs dont l’un occupe les 6/7 de la circonférence et laisse, par conséquent, Une lacune égale à 1/7. par laquelle on peut enfiler six des sept bobines formant l’enroulement de l’anneau, comme on enfile des perles dans un chapelet.
- On a ainsi constitué les 6/7 de Panneau. Le dernier septième est posé tout d’une pièce avec son noyau, à la façon d’une clef de voûte.
- Ces dispositions ont, au point de vue industriel, le précieux avantage, non seulement de simplifier la fabrication première des anneaux, Je les rendre très robustes et très résistants, mais aussi de permettre de faire rapidement la réparation des avaries qui pourraient se produire.
- Si un fil vient à être brûlé, il suffit de remplacer le secteur dont il fait partie ; et, comme les secteurs sont tous pareils, on en fabrique d’avance
- p.578 - vue 568/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 579
- un certain nombre formant pièces de rechange, qu’on pose sans difficulté et sans avoir à refaire tout l’anneau.
- C’est avec l’introduction de ces divers perfectionnements qu’a pris fin la période des essais infructueux, des accidents sans cesse renouvelés, et qu’a commencé une période de marche sage, lente et assurée.
- Les nouveaux anneaux fonctionnent, depuis le mois de février dernier, de la façon la plus satisfaisante, fournissant des marches de cinq, six et jusqu’à neuf heures consécutives, sans avarie et ne s’échauffant que d’environ 47 degrés (4).
- § 4. Inducteurs de la génératrice. — Les inducteurs de la génératrice sont formés par huit électroaimants en fer à cheval, placés dans des plans passant par l’axe des anneaux, deux à deux diamétralement opposés, de sorte que leurs épanouissements polaires embrassent bien les circonférences des anneaux (2).
- L’emploi de deux anneaux avec électro-aimants en fer à cheval est très avantageux, en ce qu’on évite par là tout pôle conséquent. Les seules surfaces polaires qui existent sont celles qui épousent le pourtour des anneaux, de sorte que tous les pôles sont parfaitement et complètement utilisés.
- Cette disposition avait déjà été adoptée par M. Marcel Deprez dans l’excellente machine qui a servi dans ses précédentes expériences de la gare du Nord. Seulement, là, il n’avait employé que deux électro-aimants au lieu de huit.
- On peut se demander laquelle des deux dispositions est la meilleure. Y a-t-il avantage ou ilift) Ce chiffre de 47 degrés ne résulte pas d’une mesure thermométrique directe qu’il serait impossible de faire dans la masse profonde des fils. Mais la résistance des anneaux, qui, à froid, est de 38 ohms, s’élève, après une journée de marche, à 45 ohms, soit une augmentation de
- 7 ohms ou des = 0,184 de sa valeur.
- 5b
- Or, la résistance du cuivre s’accroît des 0,40 de sa valeur environ pour un accroissement de température de 100 degrés, d’où résulte ici un accroissement de température de _ .5 5 degrés, soit 47 degrés en-
- 0,40
- viront
- (2) Il y a toutefois dans la machine de Creil un peu trop d’écart entre la périphérie des anneaux et les surfaces polaires des inducteurs; moyennant un peu plus de précision dans la construction, on pourra diminuer cette distance, ce qui augmentera les effets du champ magnétique.
- convénient à multiplier le nombre des électroinducteurs ?
- La question se pose ainsi :
- Voulant consacrer aux inducteurs une longueur donnée de fil de cuivre d’une section et, par suite, d’une résistance également donnée, est-il préférable de répartir ce fil sur un grand nombre d’électro-aimants de petit calibre ou d’adopter la disposition contraire?
- La théorie des solénoïdes se prononce pour cette dernière solution, puisque, pour un solé-noïde de longueur donnée, avec enroulement d’un volume donné, le fil dépensé ne croît que proportionnellement au rayon du solénoïde, tandis que les surfaces polaires obtenues croissent comme le carré de ce rayon.
- Il convient donc, et c’est là ce qui a guidé M. Deprez dans la construction de ses machines, d’employer, autant que les sujétions de la construction le permettent, de gros électro-aimants en petit nombre, pour obtenir un champ magnétique à bon marché. Nous verrons d’ailleurs que l’expérience confirme bi;n, sur ce point, les prévisions de la théorie.
- § 5. Machine dynamo-réceptrice. — La machine dynamo-réceptrice placée à la Chapelle est de dimensions un [peu plus restreintes que la génératrice, puisqu’elle ne reçoit que la moitié environ de la force consommée à Creil. Les noyaux de ses anneaux sont en fil de fer, ce qui tient à ce qu’elle a toujours très bien fonctionné, de sorte qu’on n’a pas eu de raison d’y remplacer, comme 011 l’a fait pour la génératrice, le fil de fer par des rondelles en tôle.
- Sauf ces différences, les deux machines sont conçues dans le même esprit.
- § 6. Fil transmetteur. Inutilité et danger pos* sible de l’isoler sur toute sa longueur. — La distance du transport étant de 56 kilomètres, le fil transmetteur, aller et retour, a une longueur totale de 112 kilomètres. Il est en bronze siliceux de 5 millimètres de diamètre. Sa résistance est de 97,45 ohms, c’est-à-dire celle d’un fil télégraphique ordinaire d’environ 10 kilomètres de longueur.
- Dans le principe, on l’avait entouré, sur les deux tiers de sa longueur, d’une enveloppe en chanvre trempée dans de la résine, et elle-même enfermée dans un tube de plombi
- p.579 - vue 569/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- '5 8 o
- •Cette précaution n’a pas empêché l’accident dont nous avons parlé plus haut, survenu le jour de la visite de l’Académie. Et, en effet, lorsque, par un coup de vent, les fils télégraphiques viennent à frapper le fil de la ligne, la violence du choc peut déchirer le plomb et produire, par suite, le contact, que le tube de plomb avait pour objet d’éviter.
- Cette précaution ne sert donc de rien et, comme le poids du plomb conduit à augmenter la flèche du fil, afin qu’il ne soit pas soumis à une tension élastique capable de le rompre, elle a simplement pour effet de faciliter les 'rencontres des divers fils et, par suite, de multiplier les accidents.
- D’autre part, le chanvre placé entre le cuivre et le plomb peut, dans des temps très humides où l’isolement de la ligne ne serait pas parfait, se trouver . exactement dans le cas du diélectrique d’un condensateur, par exemple, du verre placé entre les armature intérieure et extéricu-e d’une bouteille de Leyde, et il peut en résulter des condensations électriques dangereuses.
- Ainsi, à tous les points de vue, les précautions prises pour éviter les accidents, se trouvent aller à l’encontre de leur but. Il y a donc lieu de penser que la meilleure solution consiste à laisser le fil nu. Il en résultera naturellement une importante économie dans le prix de son établissement et toute économie non contraire à la sécurité publique doit être acceptée et encouragée, puisque c’est une facilité donnée aux applications industrielles du transport de la force.
- Seules -précautions proposées pour le fil. — Les seules précautions qu’il paraisse utile de prendre pour le fil sont celles-ci :
- i° L’isoler fortement à son entrée et à sa sortie des machines, c’est-à-dire là où il est à portée de la main ;
- 2° Partout ailleurs le placer à une hauteur telle qu’il soit inaccessible;
- 3° Le placer à une distance assez grande des fils télégraphiques, et surtout des fils téléphoniques, pour éviter d’une manière absolue, non seulement tout mélange, mais tout effet d'induction;
- Une distance de 0,75 m. à 1 mètre paraît suffisante pour ce but lorsqu’on emploie, comme
- dans les expériences de Creil, un fil de retout.
- Si, ce qui serait infiniment désirable et important, ce que nous souhaitons vivement, 011 entreprenait des expériences de transport, sans fil de retour, la distance à observer serait naturellement beaucoup plus grande, et ne pourrait être fixée que par l’expérience elle-même.
- § 7. Excitatrices. Champs magnétiques. — Les deux machines dynamo-électriques employées à Creil et à la Chapelle ne s’excitent pas elles-mêmes. Chacune d’elles est excitée par une machine Gramme à basse tension. Celle de la Chapelle a reçu le double enroulement imaginé par M. Marcel Deprez, l’un des deux enroulements étant en dérivation, de façon à maintenir une différence de potentiel sensiblement constante aux bornes de la machine, malgré les différences de résistances qui peuvent se produire dans le circuit.
- Celle de Creil est une machine ordinaire.
- On a donc ainsi trois circuits électriques distincts;
- i° Un circuit local à Creil formé par l’excitatrice et les inducteurs de la génératrice.
- C’est le courant de ce circuit qui produit le champ magnétique à Creil ;
- 20 Un circuit local à la Chapelle, formé de même par l’excitatrice et les inducteurs de la réceptrice.
- C’est le courant de ce circuit qui produit le champ magnétique à la Chapelle.
- 3° Un circuit général ou de jonction dans lequel entrent la ligne et les anneaux des deux machines génératrice et réceptrice.
- Des courants qui traversent ces trois circuits, le dernier, celui de la ligne, est seul à haute tension.
- On aurait pu disposer les machines de façon qu’elles s’excitassent elles-mêmes et n’avoir, par suite, qu’un circuit unique comprenant la ligne avec les inducteurs et induits des deux machines. On eût ainsi supprimé les deux' excitatrices et gagné le travail dépensé à les mettre en action.
- Mais les champs magnétiques se trouvant alors dans le circuit de haute tension qui produit le travail à transmettre eussent été affectés par tout changement brusque survenant dans les résistances à vaincre, et ces modifications eussent
- p.580 - vue 570/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL Q’ÊLECTRICITÊ
- 581
- produit, dans les grandes masses métalliques que ' comprennent les inducteurs, des effets d’aimantation ou de désaimantation brusques, entraînant, à leur tour, de violentes réactions électriques dangereuses pour les anneaux.
- On peut se rendre compte de ces effets par le fait suivant :
- Si, à la Chapelle, à la fin d’une opération, c’est-à-dire au moment où tout courant vient de cesser, on rompt le circuit des inducteurs, il s’y produit une violente étincelle, et cela même cinq ou six secondes après que le courant a été interrompu.
- Cela tient à l’induction produite par la désaimantation du fer.
- Le champ magnétique, en quelques secondes, passe de la valeur considérable qu’il avait pendant l’opération, à une valeur nulle.
- La vitesse de désaimantation est donc extrêmement grande et produit des effets d’induction extrêmement considérables.
- Le même fait se produirait à plus forte raison à Creil.
- Il était donc nécessaire, malgré le surcroît de dépense qui en résulte, de constituer des champs magnétiques à l’aide de courants de basse tension, distincts du courant de la ligne et ne participant que dans une mesure insensible aux variations que ce dernier peut subir, par suite d’à-coups dans les résistances à vaincre.
- § 8. Commutateur de démarrage. — Cette obligation où l’on se trouve d’exciter les machines par des courants engendrés en dehors d’elles, ne soulève à Creil, où l’on dispose de la force motrice, aucune difficulté. Il n’en est pas de même à la Chapelle.
- A Creil, les locomotives mettent en mouvement, à l’aide d’une transmission par courroie, l’arbre des anneaux de la génératrice, lequel actionne à son tour celui de l’excitatrice.
- Le mouvement de l’excitatrice détermine le courant local et, par suite, le champ magnétique de Creil.
- Le mouvement de la génératrice se produisant dans ce champ magnétique, détermine, par induction le courant de la ligne. Ce courant passe donc dans les anneaux de la machine de la Chapelle; mais, comme à la Chapelle il n’y a jusqu’ici aucun champ magnétique, puisque le circuit local de la Chapelle est séparé de la ligne et ne reçoit
- rien, les anneaux récepteurs resteront immobiles, malgré Je courant qui les traverse.
- Il n’y a donc aucune transmission de travail. On a tout au plus de l’énergie disponible.
- Pour la transformer en travail effectif, il faut créer et entretenir le champ magnétique de la Chapelle. Le moyen le plus naturel serait d’avoir là une petite machine à vapeur actionnant l’excitatrice. C’est ce moyen qu’on a employé dans les débuts; mais, au point de vue industriel, il serait absolument inacceptable; car, quand on prétend distribuer de la force, il ne faut pas commencer par exiger de ceux qui doivent la recevoir, qu’ils aient chacun une petite machine à vapeur à domicile. Ce serait comme si, pour pouvoir utiliser un abonnement au gaz, il fallait commencer par avoir une petite usine chez soi.
- Mais la difficulté n’est qu’apparente, et voici par quelle disposition très ingénieuse, M. Deprez l’a éludée :
- On met l’arbre de l’anneau de la réceptiice en communication mécanique avec celui de son excitatrice, par une courroie.
- D’autre part, quand on commence à faire un transport, à l’aide d’un commutateur, on met provisoirement le circuit local de la Chapelle dans le circuit de la ligne. Alors, le courant de celle-ci arrivant à la fois dans les anneaux et les inducteurs de la réceptrice, les anneaux se mettent en mouvement ; leur mouvement se communique à l’excitatrice et, par suite, le champ magnétique de la Chapelle va croissant.
- Quand il atteint sa valeur normale, ce qui arrive au bout de peu d’instants, à l’aide du même commutateur, on sépare de nouveau le circuit local de la Chapelle de celui de la ligne. Une fois que le champ magnétique existe, il se maintient spontanément; car il fait mouvoir l’anneau de la réceptrice qui, entraînant par courroie celui de l’excitatrice, entretient le champ, lequel à son tour entretient le mouvement de la réceptrice.
- Les deux appareils se prêtent le même appui mutuel qne le piston et le tiroir d’une machine à vapeur.
- Le commutateur ne sert donc qu’à chaque reprise du travail. Il se nomme, pour cette raison, un commutateur de démarrage. Par une disposition particulière, il permet d’établir ou de rompre la communication entre la ligne et le circuit local de la Chapelle d’une façon graduée et de manière à éviter tout échauffement des fils. Quatre des six
- p.581 - vue 571/624
-
-
-
- 582
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- galettes formant les inducteurs de la réceptrice sont introduites en tension dans la ligne Creil-Paris, puis, à l’aide du commutateur, retirées successivement et réintroduites en quantité dans le circuit de l’excitatrice.
- Le problème général consistant à faire passer par un simple mouvement de rotation des éléments d’un circuit dans un autre, que ces éléments soient en tension ou en quantité dans les deux circuits ou en tension dans l’un deux et en quantité dans l’autre, avait été déjà résolu. (Le rapporteur lui-même en avait donné une solution.) Mais ce qui est neuf et heureux, c'est de mettre d’abord en mouvement avec le courant de haute tension et d’entretenir ensuite l’aimantation avec le cou* rant de l’excitatrice.
- § q. Distribution de la force à la Chapelle. — La force reçue à la Chapelle peut naturellement être mesurée au frein. Mais, lorsqu’on ne veut pas faire de simples expériences, elle est employée, en totalité ou en majeure partie, à mouvoir les pompes des accumulateurs de la gare de la Chapelle. Le surplus, quand on le désire, est distribué entre divers appareils de manutention, à savoir :
- i° Un marteau-pilon électrique de 80 kilogrammes et de 0,80 m. de chute qui fonctionne très bien ;
- 2° Un tour ;
- 2° Un treuil électrique qui fait marcher une petite grue roulante pour la manutention de charges de 3oo kilogrammes ;
- 4° Un frein électrique de locomotive.
- La distribution est faite par le procédé le plus naturel et peut-être, dans l’état actuel de la Science, le plus pratique.
- L’arbre de la réceptrice, qui actionne déjà, comme il vient d’être dit, sa propre excitatrice, actionne aussi mécaniquement une autre machine Gramme. Celle-ci devient donc une génératrice et procure le travail aux diverses réceptrices des appareils qu’on veut faire fonctionner.
- Parmi ces réceptrices, on doit signaler celle qui fait marcher le tour, parce qu’elle est à double enroulement.
- Le double enroulement, d’abord imaginé par M. Deprez pour obtenir une différence de poten-
- tiel constate aux bornes d’une machine régératrice, a été plus tard appliqué, par lui, aux réceptrices, et alors il leur procure une vitesse de marche sensiblement constante, malgré de notables et brusques variations de la résistance à vaincre.
- Le résultat est très net à la Chapelle. Lorsque la petite réceptrice à double enroulement travaille, elle produit une force de 54 kilogrammètres par seconde, soit environ 2/3 de cheval, et marche à une vitesse de 1 i3o tours par minute.
- Si l’on enlève brusquement l’outil, en sorte qu’elle n’éprouve plus aucune résistance, sa vitesse ne dépasse pas 1400 tours.
- § 10. Premiers résultats constatés par la Commission. — Parmi les résultats aujourd’hui acquis, le premier qu’il convienne de signaler consiste dans la continuité et la parfaite régularité de la marche des machines, dans l’absence à peu près complète d’étincelles aux balais; il y a incomparablement moins d’étincelles dans la génératrice et la réceptrice, malgré leurs hautes tensions et leurs grandes dimensions, que dans les excitatrices qui sont à basse tension. Cela tient à la grande puissance du champ magnétique et à une excellente proportion entre le courant des anneaux et celui des inducteurs.
- Les balais des machines de M. Deprez sont calés avec une avance de 4 à 5 degrés seulement,ce qui est très avantageux aupoint de vue du rendement.
- On ne remarque pas non plus d’échauffement considérable dans les machines, même après plusieurs heures de marche.
- La vitesse de marche est extrêmement modérée, environ 200 à 220 tours par minute à la génératrice, ce qui répond à une vitesse périphérique de 7,5o m. par seconde, tandis que, dans une machine Gramme tournant à 1000 ou 1200 tours, la vitesse à la circonférence atteint i2,5o m.
- Aussi a-t-on pu marcher, comme nous l’avons dit plus haut, depuis le mois de février aussi longtemps qu’on l’a désiré, et si l’on n’a pas dépassé neuf heures consécutives, c’est uniquement pour ne pas surmener le personnel sans nécessité, de pareilles durées de marche constituant une épreuve très suffisante.
- Il se peut que la réceptrice, qui a résisté jusqu’ici sans réfection, vienne à son tour à manquer. Alors on en refera les anneaux, comme on l’a fait à Creil, et le fonctionnement sera assuré pour longtemps.
- p.582 - vue 572/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 583
- Ce sont là des re'sultats qui, pour être d’une vérification facile et à la portée de tous, n’en sont pas moins fondamentaux et, au point de vue pratique, aussi fondamentaux peut-être que le rendement lui-même ; car le premier besoin d’un industriel est de pouvoir compter sur son outillage.
- J’aborde maintenant avec un peu plus de détails les expériences de la Sous-Commission.
- § ii. Tarage des instruments de mesure et mesure des résistances. — Depuis le mois de février dernier, époque à laquelle on est arrivé à une marche régulière, les ingénieurs du Chemin de fer du Nord et les électriciens spécialementattachés aux expériences ont fait journellement les mesures électriques et dynamométriques nécessaires pour déterminer le rendement obtenu, de sorte que la Commission a trouvé des instruments de mesure tout établis. Avant de s’en servir, elle a dû s’assurer de leur exactitude et faire le tarage de chaque instrument.
- C’a été sa première opération.
- A Creil, il y avait à tarer :
- a. Pour les mesures mécaniques, deux dynamomètres du système White, identiques entre eux et servant à enregistrer le travail moteur fourni par les deux locomotives;
- b. Pour les mesures électriques, deux galvanomètres d’intensité, à déviations proportionnelles, système Deprez, destines l’un à mesurer le courant des anneaux et l’autre le courant des inducteurs et un potentiomètre, même système, pour mesurer la différence de potentiel aux bornes de la génératrice.
- A la Chapelle :
- a. Au point de vue mécanique, un frein de Prony pour mesurer le travail utile recueilli ;
- b. Au point de vue électrique, les mêmes instruments qu’à Creil.
- Les constantes des galvanomètres ont été déterminées par la méthode de M. Cornu, déjà employée lors des expériences de la gare du Nord.
- Les dynamomètres ont été tarés à l’aide du frein de Prony.
- Ce contrôle, dont les résultats sont consignés au Tableau annexe i (p. 584), a montré la parfaite exactitude des instruments de mesure employés,
- ainsi que des coefficients propres à chacun d’eux.
- Les différences entre les résultats obtenus par la Commission et les résultats moyens des nombreuses observations relevées journellement par les ingénieurs attachés aux expériences sont partout de l’ordre des erreurs d’observation.
- L’exactitude des instruments reconnue, on a mesuré les résistances des machines et de la ligne; les mesures ont été faites par la méthode ordinaire du pont de Wheatstone. Les résultats en sont consignés au Tableau III.
- § 12. Expériences pratiques de transport. — Ces opérations préliminaires terminées, le 24 mai, une partie de la Sous-Commission s’est rendue à Creil et une autre partie à la Chapelle, pour faire les expériences de transport. Les résultats de ces expériences sont consignés au Tableau n° 1. On a opéré, en faisant varier la vitesse de marche de la génératrice depuis 168 tours jusqu’à 218 tours par minute ; sa force électromotrice a varié depuis un minimum de 4887 volts jusqu’à un maximum de 6290 volts.
- La force consommée à Creil a varié (abstraction faite des décimales) de 67 à 116 chevaux, et celle recueillie à Paris de 27 à 52 chevaux.
- Le rendement augmente avec la Jorce transportée. — Le rendement industriel a varié de 40, 78 à 44, 81, soit environ de 41 à 45 0/0. Sauf une petite anomalie dans l’expérience 3, il augmente avec le nombre des chevaux transportés, ce qui tient à des pertes sensiblement constantes, comme celles nécessitées par les champs magnétiques, pertes qui sont comme les frais généraux de l’opération. Ils deviennent de moins en moins sensibles à mesure qu’on opère sur une plus grande échelle.
- Ainsi, c’est l’expérience la plus importante, celle dans laquelle on a pris 116 chevaux à Creil pour en recevoir 52 à Paris, qui a donné le rendement le plus grand, celui de 45 0/0.
- Le fait, qu’on peut ainsi transporter industriellement 116 chevaux de force brute à 56 kilomètres de distance et en tirant un rendement industriel strictement mesuré de 45 0/0 et ne dépassant pas une vitesse de 218 tours â la génératrice, et cela avec continuité, sans fatiguer les machines, constitue un résultat extrêmement remarquable, auquel il était difficile de s’attendre et qu'il convient de signaler hautement.
- p.583 - vue 573/624
-
-
-
- TABLEAU I
- Expériences de transport faites par la Commission d'examen le 24 mai 1886
- Numéros d’ordre r i 2 A 1 5
- Creii Paris Creil Paris Creil Paris Creil Paris Creil Paris
- Heures 10 20 )) 10 3o )) 10 40 » I l 00 )) Il 10 »
- / Déviation du galvanomètre :
- Tntpnçitp 1 v — ! *CreiI Kv> = °>3o° ! \ ^ i Paris Kv =0,222 ) 22 93 3o 75 25 18 33 5o 27 43 36 5o 3o 43 40 25 32 93 44 25
- f Intensité en ampères 6 879 6 827 7 554 7 437 8 229 8 io3 9 129 8 936 9 879 9 824
- Intensité moyenne 6 85 7 5o 8 17 9 25 — - 9 85
- f Déviation du potentiomètre ;
- Force \ K _ ) **Creil KiX = 164,5 volt )' électro- < ~ ) Paris Kn = i2q,3 — r** 28 5o 32 20 3o 37 35 5o 32 62 37 40 34 75 39 20 36 00 42 20
- motrice / Potentiel aux bornes 4688 volts. 4163 volts. 4Ç)Ç)6 volts. 4526 volts. 5366 volts. 4836 volts. 5716 volts. 5069 volts. 6004 volts. 5456 volts.
- ( Force électromotriee 48S7 3902 5215 4242 56o5 4527 5981 4711 6290 5o8i
- [ Déviation du galvanomètre :
- Champ ^ J,- j *Creil Km = 1,027 t magné- < ^ < Paris Kiv = 1,100 < 3o 25 20 OC 3i 00 26 5o 3o 25 27 5o 33 5o 29 00 35 35 3i 00
- tioue j Intensités en ampères 3t 07 27 65 3i 84 29 3i 3i 07 3o 42 34 40 32 07 36 3o 34 29
- [ Travail électrique (en chevaux) 7 54 3 97 7 92 4 46 7 54 4 81 9 25 : 5 34 10 3o 6 11
- Nombre n de tours par minute 168 244 182 257 199 267 206 278 I218 290
- Somme y des ordonnées du dynamomètre 171 o5 » 181 » 188 » 213 » 228 33
- Abscisse x du dynamomètre 84 » 92 » 99 )) )) » » 33
- Travail dynamométrique à la génératrice
- = en chevaux**) V 216 J 66 7 » 77 1 )) 86 1 » 102 » 116 33
- Charge P au frein de la réceptrice (I, = 2,3o m. 55 kil.
- bras de levier du frein) » 35 kil. » 40 kil. » 45 kil. » 5o kil. »
- Travail mécanique utile de la réceptrice donné
- par le frein T = — — en chevaux . \ u 60 xjï j » 27 2 » 1 32 8 5) 38 6 ” 44 8 35 52
- Rendement mécanique industriel 40 78 42 54 44 83 43 92 44 81
- * Une déviation d’un degré du galvanomètre vaut K ampères. — x y Tm = résulte du tarage des dynamomètres. « I 0 - ** Une déviation d’un degré du potentiomètre vaut K volts. - — *** La formule
- 00
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- p.584 - vue 574/624
-
-
-
- TABLEAU II
- Expériences sur le fonctionnement de l'excitatrice et des transmissions
- f- Ifï Travail sur l’arbre moteur mesuré aux dynamomètres Nombre Nombre de tours Excitatrice
- g
- O "S *55 « £ V Travail de tours par minute Travail fourni pour le champ magnétique 1* tO
- 5 « T5 S ~ X Nombre Or- r = —- 1 m U10 absorbé par du Nombre de tours de a génératrice C = —— 77\ n
- § S S - de données par minute petit a * par minute _ 'J
- ^ r " 1 cône
- zt c o tours totales Courroie Courroie de l’excita- de la gé- Nombre In- tensité lté- Observations
- 3 £> ? ^ des des de l’excitatrice montée trice nératrice de sistance
- — CJ dynamo- en divisions des induc-
- — ^ enrogis- l’exci- tatrlcc et théo- riques du c
- .2 * ce O O g K ü mètres treurs Circuit ouvert Circuit action a — b du graud théo- riques pra- tiques pra- tiques du galvano- courant I — n K teurs de la généra-
- 1—1 H. K'»'n y m. m. tombée b a cône* mètre n trice lt
- I 52 ?s 16 5 • chev. 5 95 cliev. 33 cliev. » chev. )) 156 170 5 170 )) )) d )) A 55 W » chev. )) K = i,o3 (coefficients
- I 52 2 78 5 18 » 6 54 33 )) 157 5 172 2 I72 1002 972 » )) )) )) du galvanomètre).
- I 52 I 78 2 5o )) » 18 10 II 56 157 172 172 1002 951 3 I 25 32 2 7 9 86 *Cônes reliés par cour-
- 2 )) » » 6 28 » )) » » )) )> » )) » )) 3) P roics pour permettre
- 2 33 » » » 7 °4 33 33 » )) )) » )) 33 )) 33 » de faire varier la vi- 1
- 2 52 5 79 66 » » 24 14 17 10 i56 200 198 1 I 55 1116 37 5 38 6 7 14 2 | tesse de l’excitatrice.
- 3 DI 2 77 18 2 6 5g » » )) 155 236 237 )) » » » » »
- 3 33 » » » 7 54 » )) » » )) » » » » » » irc série d'expériences.
- 3 52 I 78 2 90 3 » » 34 08 26 54 158 240 236 1376 1341 46 47 4 7 21 3 Poulie dc2oomm, montée
- 5 i _ c oi 6 77 5 19 3 6 92 » » )) 154 334 33g » » » » » » sur l’arbre de l’exci-
- 5 52 I »n 00 23 5 » 8 53 )) » 155 336 33o 1925 1920 » » 33 )) tatrice.
- i 67 5 IOI 17 5 8 17 » )) )> 204 224 224 » » » » » ))
- i 68 102 18 » 8 49 » » 204 224 224 870 868 » » 33 ))
- i C8 102 34 » » 16 06 7 57 205 224 5 224 858 858 27 25 2$ 1 n ê 7 5
- irae série d'expériences
- 2 » » )> 8 38 )> » )) » )) » » » )) 55 » » Poulie de 3ooram, montée 1
- 2 69 2 IO4 19 5 " » 9 38 » » 208 267 5 267 1070 1052 53 » » »
- 1 sur l’arbre de l’exci-
- 2 68 2 102 5 46 5 » » 22 06 12 68 205 263 5 260 1010 1010 35 36 7 12 3 tatrice.
- 3 68 102 18 8 5o )> )) » 203 307 307 » » » » 33 »
- 3 67 5 IOI 20 5 » 9 58 » » 203 307 3o6 1190 n85 » » b »
- 3 67 5 IOI 62 5 » » 29 25 19 67 204 3o8 3o5 1185 1163 42 43 3 J l 17 8
- I 100 151 21 o5 14 25 )> » 0 3o6 335 334 » » » » >) » 3me série d'expériences.
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 585
- p.585 - vue 575/624
-
-
-
- 586
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- § i3. Discussion—Mais il ne suffit pas de constater le fait brut du rendement de 45 0/0. 11 importe de rechercher comment ont été consommés les 55 0/0 de force perdue. Ils l’ont été évidemment, en partie, par les machines, en partie par la ligne.
- Travail absorbé par la génératrice. — Le travail communiqué à la génératrice a été de 116 chevaux. La différence des potentiels aux bornes de cette machine est de 6004 volts. L’intensité du courant est 9,789 ampères.
- Donc le travail disponible aux bornes de la génératrice, exprimé en chevaux, est
- 6004 x 9,870 _ 6004 x 9,879 _ go k 75 x g 735,66 ’4
- La perte de travail par la génératrice est donc de
- 116 ch. — 80 ch. = 35,6 ch.
- Travail absorbé par la réceptrice. — La différence des potentiels aux bornes de la réceptrice est de 5456 volts ; l’intensité du courant y est de 9,824 ampères; le travail que reçoit la réceptrice à son entrée, exprimé en chevaux, est donc
- 5456 x 9,824 7'35,66 ’
- Le travail utile
- soit.................................
- recueilli à sa sortie étant de....
- 73.1 ch.
- 52.1 ch.
- toutes les mesures prises sont des mesures industrielles, et non des mesures de précision.
- Il est donc indispensable de déterminer directement la perte de la ligne. Cette pertè en chevaux est le produit de la résistance de la ligne par le carré de l’intensité moyenne du courant, divisé par 75 g.
- TABLEAU III
- Mesures faites parla Commission d'examen des expériences
- RÉSISTANCES
- Génératrice
- Réceptrice
- i Anneaux., t Inducteurs ) Anneaux.. ( Inducteurs
- Ligne
- Ohms
- 29,00
- 5,75
- 38.i8
- 3,82
- 97)4^
- Fxcitatrice de Creil (anneau et inducteurs en
- tension)...................................... 1,26
- Fxcitatrice de la Chapelle.— Elle est à double enroulement sur les inducteurs : un enroulement à gros fil dans le circuit formé par l’anneau et les inducteurs de la réceptrice et un circuit à fil fin, en dérivation.
- Anneau...................................... 0,28
- Enroulement à gros fil...................... 0,12
- Enroulement à fil fin...................... 27,81
- La résistance de la ligne (Tableau III) étant de 97,45 ohms et le courant moyen (Tableau I) de 9,85 ampères, le travail cherché est
- Le travail perdu par la réceptrice est de... 21,0 ch.
- Travail absorbé par la ligne. — Le travail disponible ayant été trouvé
- 97,45 x 9,853 _ 97,45 x 97,02 _ 9454,60 75'g ~~ 735,66 ~~ 735,66
- au lieu de............................................ y;3
- trouvés ci-dessus,
- soit une différence de................................ 5,4
- Aux bornes de la génératrice de................... 80,4 ch.
- Aux bornes de la réceptrice de.................... 73,1 ch.
- Le travail perdu par la ligne est de.............. 7,3 ch
- Mais le chiffre obtenu de la sorte ne mériterait aucune confiance. En effet, il résulte de la différence de deux nombres très grands. Pour peu qu’on se soit trompé dans les observations relatives à chacun d’eux, l’erreur relative commise sur leur différence peut être de même ordre que cette différence elle-même.
- Cela est d’autant plus vrai qu’il faut noter que
- La perte totale constatée au dynamomètre et au frein étant de
- 116 — 52 = 64 ch.
- la perte totale par les machines ne peut être que de
- 64 — 12,7 = 51,3 ch.
- au lieu de 56,6 chevaux résultant des observations électriques.
- Si l’on répartit cette différence proportionnelle-
- p.586 - vue 576/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 58 7
- ment sur les deux machines, on trouvera définitivement les chiffres suivants :
- Perte par la génératrice
- Perte par la réceptrice.
- Perte par la ligne......
- Total
- 35,6 x 51,3 56,0
- 21,1 x 5i,3 563
- = 32,2 ch. = ig,i ch.
- 12,7 ch. 64,0 ch.
- On voit par ce qui précède que la perte due h la ligne est très faible et que ce sont les machines qui consomment le plus de force:
- On est dès lors conduit à se poser cette question :
- Quelle est la valeur industrielle des machines construites par M. Deprez?
- Pour préciser la discussion, nous nous attacherons plus particulièrement à la machine de Creil, puisque aussi bien c’est la plus importante comme dimensions et celle qui répond le mieux aux idées actuelles de l’inventeur, et nous discuterons l’expérience la plus importante, celle où l’on a consommé 116 chevaux à Creil.
- § 14. Examen de la valeur industrielle de la machine de Creil. — Une pareille machine peut être envisagée à quatre points de vue :
- i° Au point de vue des qualités de ses inducteurs ou de son champ magnétique ;
- 20 Au point de vue des qualités de ses induits ou anneaux ;
- constituent cette force électromotrice par io'5 pou avoir la mesure du champ en unités C. G. S.
- Mais l’intensité ne forme pas, à elle seule, la valeur économique d’un champ magnétique. Son volume intervient également dans la grandeur des effets qu’on en peut obtenir. Ce volume, dans une machine dynamo-électrique, est compris entre les deux cylindres concentriques qui limitent les inducteurs et les noyaux des induits.
- Dans la machine de Creil, la distance entre les surfaces cylindriques qui limitent les inducteurs et le noyau des induits est de 0,06 m. La circonférence moyenne du volume annulaire occupé par le champ a 0,74 m. de diamètre. La largeur du champ de chaque anneau, égale à la largeur du noyau de l’anneau, est d’ailleurs de 0,40 mètre. Il en résulte que le volume des champs des deux anneaux est
- V = :XitX <674 X 0,06 X 0,40
- soit environ V = 111 décimètres cubes.
- D’autre part, si nous prenons toujours l’expérience la plus importante, celle où l’on a consommé 116 chevaux, la force électromotrice développée par le champ dans l’anneau de la génératrice est de 6290 volts, la vitesse étant de 218 tours par minute.
- L’anneau est divisé en 196 sections, soit une
- des moitiés comprises entre les balais = 98
- sections, ayant chacune 20 mètres de fil utile (5o brins de 0,40 m. de longueur).
- La longueur totale du fil utile est donc de
- 3° Au point de vue des qualités d’ensemble de la machine ou de son rendement industriel ;
- 40 Au point de vue de ses qualités mécaniques.
- Ces dernières qualités, nous les avons reconnues par la facilité de construction et de réparation de la machine, ses dimensions massives, la lenteur de sa marche. Nous n’y reviendrons pas.
- i° Valeur économique de son champ magnétique. __ Si l’on fait mouvoir dans un champ magnétique un fil de cuivre de 1 mètre de longueur avec une vitesse de 1 mètre par seconde, il naît dans le fil une force électromotrice qui peut servir de mesure à l’intensité du champ.
- Il suffit de multiplier le nombre de volts qui
- 98x20=1 i960 m.
- La circonférence moyenne décrite ayant 0,74 m. de diamètre, soit 2,32 m. de tour, la surface décrite par le fil, dans un tour de l’anneau, est
- 1960 X 2,32 = 4547 m. q. soit pour les deux anneaux
- 2 X 4547 x - 9094 m. q.
- Comme la vitesse est de 218 tours par minute, la surface décrite par seconde est
- 9094 x 218
- ;---671--= 33o4' m- <1-
- p.587 - vue 577/624
-
-
-
- 588
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La force électromotrice étant de 6290 volts, on obtient, par unité de vitesse.
- f)2QO
- = o.iqo volt
- 3.1041
- Donc, en unités G. G. S., le champ est
- H = 0,190 x io1 = 1900 unités
- Evaluons à présent la force brute qu’il a fallu dépenser pour l’obtenir.
- Les expériences (Tableau II) montrent qu’avec un courant de 36 ampères dans l’excitatrice, courant très voisin de celui 36,3o existant (Tableau I) dans le champ magnétique relati f à l’expérience de transport que nous examinons, le travail observé au dynamomètre, nécessaire pour faire fonctionner l’excitatrice, a été de 12,68 chevaux.
- Ainsi, en résumé, la génératrice de Creil fournit un champ magnétique de 1900 unités, d’un volume de 111 d. m. c., moyennant une force de 12,68 chevaux.
- Comparaison avec le champ magnétique de la machine Gramme (type A). — Faisons le même calcul pour la machine Gramme (type A). Pour obtenir un champ de 1900 à 2000 unités, il faut, dans cette machine, un courant de 20 ampères traversant un circuit inducteur dont la résistance est de 0,6 ohm.
- Le travail dépensé est donc
- 0,6 x 20 l^S
- ___2
- 0,6 X 20
- 7'36
- 0,326 ch.
- Les dimensions du champ dans la machine Gramme sont les suivantes :
- Épaisseur annulaire du champ............. 0,01 m.
- Longueur de la circonférence moyenne... o,55 Largeur du noyau de fer.................. 0,10
- Donc, pour produire, avec des machines type A, un champ de même intensité et de même volume que celui de Creil, il faudrait 200 machines Gramme.
- Comme chacune d’elles dépense 0,326 cheval, la force nécessaire serait de
- 200 ch. x 0,326 == 65 ch.
- au lieu de 12,60 chevaux, consommés à Creil. Il faudrait donc environ 5 fois plus de force.
- En outre, le poids de cuivre de chaque machine type A est d’environ 3o kilog. ; la dépense en cuivre serait donc de 6000 kilog. au lieu qu’elle n’est que de 2534 kilog. dans la machine de M. Deprez.
- On voit donc qu’au point de vue de la création du champ magnétique, les grands inducteurs employés par M. Deprez sont extrêmement avantageux.
- *2° Valeur des anneaux de cuivre. — L’anneau d’une machine dynamo-électrique est d’autant plus parfait qu’il s’y produit moins de travaux parasites, c’est-à-dire de travaux autres que ceux qu’on peut recueillir aux balais. Tels sont les travaux absorbés par les courants de Foucault dans les noyaux de fer, par les phénomènes de self-induction se produisant deux fois par tour pour chaque section de l’anneau.
- Mais il peut y avoir d’autres causes de perte de travail non analysées ou provenant de vices de construction de l’anneau.
- Appelons T, le travail ainsi perdu par des causes connues ou inconnues ; Tm le travail moteur brut fourni et mesuré au dynamomètre ; T, la partie de ce travail consacrée à l’excitatrice ; T, celui consommé par les résistances passives mécaniques, telles que frottement de l’arbre de la machine, des balais, raideur des courroies, vibrations, etc.
- La valeur du travail réellement fourni à l’anneau est
- T,„ — T, — T, — T,
- d’où, pour le volume du champ,
- V = o,55 x 0,10 x 0,01 = o,55 d. m. c.
- soit environ de celui de la machine de
- Creil.
- Or ce travail, comme on sait, est égal au pro-EI
- duit —f—> de la force'electromotrice par le cou-73 S
- rant divisé par 75 g. On a donc rigoureusement
- p.588 - vue 578/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- \ y*v'
- '^:589
- ÿ/vOj
- d’où
- E I
- Si l’anneau était parfait, si aucun de ces travaux parasites désignés par T, n’existait, le fpre-mier membre serait l’unité.
- La valeur de ce premier membre, toujours in fé-rieure à l’unité, est ce qu’on nomme habituellement le coefficient de transformation de la machine et pourrait se nommer plus exactement le rendement de l’anneau. C’est en effet l’anneau qui est d’autant meilleur que ce chiffre est plus voisin de l’unité.
- Etablissons, comme nous l’avons fait pour le champ magnétique, la comparaison entre l’anneau de la machine Gramme (type A) et celui de Creil.
- La force électromotrice de la machine de Creil, exprimée en chevaux, est
- El ___6290 x 9,870
- 75 g ~ 735,66
- = 84,5 ch.
- Le travail moteur est
- T„, = 116 ch.
- Comparaison avec l’anneau Gramme (type A). — Or la machine type A donne, d’après les expériences faites à l’Exposition de 1881, par MM. Tresca, Potier, etc., un coefficient analogue.
- Il résulte de là que l’anneau de Creil, malgré ses grandes dimensions et la grande longueur de fil contenue dans chaque section, et qui semblerait devoir accroître, dans une proportion extrêmement grande, notamment les phénomènes de self-induction, est aussi parfait que les petits anneaux.
- En résumé, comme production du champ magnétique, les dispositions adoptées par M. Marcel Deprez sont extrêmement avantageuses ; d’autre part, son anneau fournit le même rendement que celui des machines Gramme (type d'atelier), et cela, avec une vitesse de marche de beaucoup inférieure et une grande facilité de construction et de réparation.
- 3° Rendement industriel de la machine de Creil. — Après avoir étudié chacune des deux parties (inducteurs et induits) de la machine de Creil, prenons-la dans son ensemble, de manière à en indiquer le rendement effectif.
- On définit habituellement le rendement d’une machine dynamo-électrique par le rapport
- D’autre part (Tableau II), à une vitesse de 208 tours, le travail absorbé par le frottement (circuit ouvert) est 9,38 chevaux; donc, pour 218 tours, ce sera
- T/ = ^^X9,38 soit 9,85 ch.
- E I T
- de son travail électrique au travail moteur qu’on lui fournit. Ce rendement dans l’expérience que nous considérons serait '
- Le travail absorbé par l’excitatrice en action avec le courant de 36 ampères, qui est sensiblement celui de notre expérience, est (Tableau II)
- T, = 12,68 ch.
- d’où
- T,„ — T, — T/ = 116 — 1 2,68 — 9,85 = 90,47 et, pour le coefficient de transformation,
- 84^
- 9"3>47
- 0,90
- 84,5
- 116
- 0,720
- soit environ 0,73.
- Mais ce qui intéresse l’industriel, ce n’est pas le travail électrique d’une machine génératrice, mais le travail qu’on récolte à ses bornes, comparé à celui qu’on lui fournit. Le rendement ainsi entendu !(et c’est le plus défavorable que l’on puisse considérer) est le rapport
- ~ =6004x9,879
- 4p— 735,66 x 11 p
- p.589 - vue 579/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 590
- e étant la différence de potentiel aux bornes de la machine.
- On obtient ici 0,70, soit environ 3o pour 100 de perte. Ce chiffre est probablement excessif, puisque, en calculant directement la perte due à la ligne, nous avons vu que les pertes dues aux machines sont, en fait, un peu moindres que celles résultant des observations électriques.
- Nous avons trouvé (§ 14) que la perte de la génératrice est de 32,2 chevaux sur 116 qu’elle reçoit, soit
- 32 2
- —i— = 27,7 0/0 soit 28 0/0 116
- ce qui lui donnerait un rendement de 0,723, soit environ 72 0/0. Les ingénieurs de M. Deprez ont trouvé 73 à 74 0/0. Admettons la perte la plus grande de 28 0/0; elle se répartit ainsi :
- Sur 116 chevaux de force motrice fournie,
- ' 9,85 chevaux ont été perdus en frottement, raideur des cordes, etc. ; 12,68 chevaux ont été consacrés à taire marcher l’excitatrice ; le surplus a été transformé en chaleur sur l’anneau.
- De là résulte qu’on peut résumer les pertes dues à la génératrice :
- Pour 100
- i° Pertes mécaniques (frottements, raideur des
- cordes, vibrations, etc.),................ 8,5
- 2° Force dépensée à produire le champ magnétique........................................... ir
- 3“ Échauffement de l’anneau................... 8,5
- Total.................... 28
- g 15. Rendement industriel de la machine de La Chapelle. Pour une réceptrice le rendement industriel (entendu aussi dans le sens le plus défavorable) est le rapport de la force qu’elle absorbe à ses bornes à telle qu’elle fournit au frein sur l’arbre de son anneau. Les résultats numériques du Tableau I indiquent, dans l’expérience dont nous nous occupons, que le rendement ainsi entendu est de 76,5 pour 100.
- § 16. Rendement industriel des deux machines accouplées. — Ce qui ressort avec certitude des observations dynamométriques, c’est que la perte totale est de 64 chevaux. Et comme la ligne a absorbé 12,7 chevaux les deux machines ensemble ont absorbé 5i,3 chevaux.
- Il résulte de là que, dans tout transport de force, si faible que soit la distance du transport, par le seul fait qu’on est obligé d’employer deux machines, on ne peut, avec la vitesse de 200 tours admise à Creil, la force électromotrice d’environ 6290 volts et l’excitation séparée, compter que sur un rendement de
- 5i,3 64,7 , ,
- I-----jr = ' = 55,4.3 0/0
- IIO 110
- Le rendement moyen de chacune des deux machines strictement observé est donc
- \Tô75543 = 74 0/0
- ce qui est sensiblement conforme au résultat obtenu pour chacune d’elles.
- Du rendement de 0,5543, soit en nombre rond de 55 pour 100 fourni par les deux machines réunies, il faut retrancher, dans chaque cas, le travail perdu par la ligne.
- § 17. Conclusions. — i° On peut affirmer aujourd’hui la possibilité, avec une seule génératrice et une seule réceptrice, de transporter à une distance de 56 kilomètres une force industriellement utilisable d’environ 52 chevaux avec un rendement de 45 0/0, sans dépasser un courant de 10 ampères, une vitesse angulaire de 216 tours à la minute ou une vitesse périphérique de 7, 5o m. par seconde.
- Si l’on tient compte de la force absorbée par les dynamomètres et autres instruments de mesure, par les courroies et les appareils disposés en vue de faciliter les expériences ou la recherche des meilleures proportions à adopter pour les organes de transmission, toutes choses qui n’existeraient pas dans les applications industrielles, on peut dire, dès à présent, que, dans la pratique, le rendement sera très voisin de 5o 0/0.
- Sur la perte de 55 0/0 les deux machines avec leurs excitatrices ont absorbé à elles seules environ 45 0/0 et la ligne environ 10 0/0.
- Dans chaque cas la ligne absorbera plus ou moins suivant qu’on adoptera un fil plus ou moins gros.
- Quand on disposera de beaucoup de forcé à bon marché et que, par suite, on ne tiendra pas au rendement, on emploiera du fil de faible section, ce qui rendra l’installation plus économique* mais absorbera plus de force.
- p.590 - vue 580/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5gi
- Si, au contraire, la force dont on dispose est mesurée et qu’on veuille en tirer le parti le plus avantageux possible, on devra faire un sacrifice sur les frais de premier établissement en adoptant un gros fil. On voit que c’est là un problème ordinaire d’ingénieur à résoudre, dans chaque cas, suivant les circonstances.
- 2° Le fonctionnement des machines est aujourd’hui extrêmement satisfaisant par sa régularité et sa continuité.
- Depuis le mois de février, on a marché moyennement pendant cinq heures par jour et jusqu’à neuf heures sans échauffement grave, sans brûlure de fil, sans étincelles aux balais.
- 3° La vitesse de la génératrice quand elle consomme 116 chevaux n’est que de 216 tours à la minute et celle de la réceptrice de 295 tours. Ce sont des vitesses industrielles et avec lesquelles on ne devait pas s’attendre à produire de si grands effets, et c’est un spectable vraiment majestueux que celui d’une machine dynamo-électrique marchant avec cette lenteur et assez puissante pour que, à chaque tour que font ses anneaux, un travail mécanique de 1000 à 1200 kilogrammètres devienne industriellement utilisable à 56 kilomètres du point où ils tournent.
- 40 La force électromotrice maxima est de 6290 volts.
- Le danger résultant de l’emploi de telles tensions est une des principales objections qu’on adresse à ces expériences, au point de vue de leur application à la pratique courante.
- Nous croyons que c’est là un préjugé qu’il importe de ne pas laisser s’accréditer.
- Les expériences de Creil durent depuis plus de six mois ; c’est la première fois que le personnel qui y est employé manie ces hautes tensions, et pourtant on n’a pas eu le moindre accident à déplorer, ce qui prouve qu’avec des précautions le danger peut être conjuré.
- D’ailleurs, toutes les industries humaines, sans exception, sont pleines de dangers, surtout les industries naissantes.
- A mesure qu’elles progressent le danger diminue, mais sans jamais disparaître. Il y aura toujours des heures où la fatalité triomphera de la prévision humaine. Ces moments douloureux, l’homme les accepte comme des épisodes sans
- influence sur le résultat final de sa lutte contre les forces naturelles.
- Les catastrophes que nous réservent encore aujourd’hui, malgré les progrès accomplis, les deux plus grandes industries du monde, celle des chemins de fer et celle des transports maritimes, n’empêchent heureusement personne de profiter de leurs bienfaits.
- Il en sera de même pour le transport de la force, s’il donne les résultats qu’il est permis aujourd’hui d’en espérer.
- 5° Une autre crainte que pouvait inspirer l’emploi des hautes tensions, résulte des pertes d’électricité qu’elles devaient faciliter en route.
- L’expérience, qui seule pouvait prononcer en cette matière, n’a pas justifié ces craintes, que la théorie rendait acceptables.
- Par tous les temps, la résistance de la ligne est restée sensiblement constante à température égale, et la différence des courants de Creil et de La Chapelle a toujours été très faible. On en peut juger par les chiffres du Tableau I.
- 6° En acceptant une vitesse de 3oo tours au lieu de 200, ce qui paraît très admissible et ce qui, selon les convictions de M. Deprez, est largement réalisable, on pourrait, sans même accroître la force électromotrice, uniquement en diminuant la résistance des anneaux, gagner encore sur le rendement.
- M. Deprez espère ainsi dépasser le rendement de 5o pour 100 d’abord annoncé par lui.
- A plus forte raison en sera-t-il ainsi si l’on consent à accroître la force électromotrice, ce qui, peut se faire sans augmenter le poids du cuivre des machines et sans changer leurs vitesses, et ce que M. Deprez regarde comme réalisable. Toutefois, sur ce point, l’expérience n’a pas encore décidé.
- 70 En ce qui touche le fil, la Commission estime qu’il peut rester nu sur toute sa longueur, sauf à son entrée et à sa sortie des usines, pourvu qu’on le mette partout ailleurs hors de portée de la main et à une distance d’au moins o,y5 m. à i mètre des fils télégraphiques ettéléphoniques, de façon qu’il ne puisse s’ymêler, quelque vent qu’il fasse, ni exercer sur eux aucun effet d’induction.
- 8° Le prix de revient d’un projet de transport
- p.591 - vue 581/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 592
- ne peut naturellement pas se baser sur les dé-penses faites dans des expériences où tout était à créer. La Commission a cependant tenu à se renseigner sur le coût probable du transport de 5o chevaux entre Paris et Creil, avec les tensions fournies par ces expériences.
- Il semble que ce prix pourrait être établi ainsi:
- F rancs
- Machine génératrice.......................... 5oooo
- ' Machine réceptrice.......................... 3oooo
- Lignes de 56 kilomètres, estimée à 800 fr.
- le kilomètre (aller et retour)............ 44800
- Total.......................... 124800
- Ce prix est donné à titre de simple indication. M. Deprez considère qu’il sera notablement diminué par le fait d’une fabrication courante des machines, comme aussi par d’importantes améliorations qu’il compte y apporter, en mettant à profit l’enseignement tiré des expériences actuelles.
- 90 Au point de vue scientifique, ces expériences paraissent réduire à néant, ou à bien peu de chose, les effets de self-induction qui sembleraient devoir résulter des changements brusques de polarité qui se produisent deux fois par tour, au passage de chaque fil devant les balais.
- Elles montrent aussi qu’avec une construction soignée, on peut se garer, même dans les plus grandes machines, des courants de Foucault.
- Enfin elles confirment les lois de l’induction électrodynamique bien au delà des limites qu’011 avait pu atteindre dans les expériences antérieures.
- J’ajoute que le rapport de la Commission se termine en ces termes :
- La Commission, au nom de la Science et de l’Industrie, adresse ses chaleureuses félicitations à M. Marcel Deprez pour les admirables résultats qu’il a obtenus. Elle exprime à .MM. les barons de Rothschild sa vive reconnaissance pour l’inépuisable générosité avec laquelle ils ont doté cette gigantesque expérience.
- Après la lecture de ce rapport, M. Marcel Deprez remercie ses confrères, MM. J. Bertrand, Edm. Becquerel et A. Cornu, pour la part active qu’ils ont prise aux travaux dont M. Lévy vient
- de faire une analyse si profonde et si claire.
- Il saisit cette occasion pour adresser aussi ses remerciements à ses collaborateurs, M. Sarcia, ingénieur chargé de la construction des machines et de la direction du poste de Creil ; M. Géraldy, ingénieur des ponts et chaussées chargé de la direction du poste de Paris ; M. Minet, chargé de la graduation et du contrôle des instruments de mesures électriques; MM. Duché et Clémen-ceau, ingénieurs préposés aux expériences de mesures et à la surveillance des machines.
- Qu’il me soit permis, ajoute en terminant M. Marcel Deprez, d’adresser l’expression de ma reconnaissance à MM. de Rothschild, sans le généreux concours desquels une si grande expérience n’aurait jamais pu être faite.
- LEÇONS SUR
- LA THÉORIE MATHÉMATIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ professées au College de France par M. J. BERTRAND
- dt l'Academie Française, Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences rédigées par
- MM. G. SZARVADY & G. DUCHÉ (')
- LEÇON DIXIÈME
- Sommaire. — g 52. Du choix des unités. — § 53. Unités électriques. — g 54. Comparaison des deux systèmes.
- § 52. Du choix des unités. — L’étude de la similitude est intimement liée, dans toutes les sciences, à celle des unités.
- Toute formule qui exprime un théorème général présente une infinité de solutions ; mais elle doit rester invariable quelque soit le choix des unités fondamentales. Cette condition ne peut être remplie que s’il existe certaines relations entre les unités choisies et celles qui restent arbitraires. Ainsi, l’expression delà surface du cercle en géométrie
- S = Tt R2
- (•) Voir les n,s des 20, 27 nov. 4, n et 18 déc. 1886.
- p.592 - vue 582/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 5 g}
- et celle de la force centrifuge en mécaniqne
- F = -----
- P
- ne sauraient être vraies et indépendantes du choix des unités, si l’on n’avait établi une dépendance entre les unités de longueur de force et de niasse, qui sont arbitraires, et celles de surface de force et de vitesse qui s’en déduisent.
- On est convenu en mécanique de choisir arbitrairement les unités de longueur, de masse et de temps.
- L’unité de vitesse sera alors déterminée par la relation
- l’unité de force par la condition
- Ce qui donne
- _ML
- Ainsi donc, c’est plutôt la possibilité d’établir des formules générales et non la recherche de simplifications, qui nécessite le choix d’unités.
- Pour mettre en évidence l’utilité de ces considérations, nous démontrerons une des conséquences précieuses qui en résultent.
- Il suffit, quand on a fait choix d’unités, de connaître les variables d’une fonction quelconque, pour pouvoir, en ne s’appuyant que sur le principe d’homogénéité, déterminer la forme de cette fonction.
- Soit, par exemple, un problème de mécanique représenté par l’équation
- T =/(L, M, I-\)
- T, L, M, K étant respectivement les expressions de temps, longueur, masse et force.
- Supposons qu’on ait choisi arbitrairement les unités de longueur, temps et masse. On peut les rendre a, (3, y, fois plus petites. On aura alors
- Cette équation doit être vraie quels que soient a, (3, y, et comme y n’entre pas dans le premier terme, le second doit aussi en être indépendant. Or, il faut pour cela que le second membre de l’égalité soit fonction du rapport des deux quan-
- F Y OC •
- mes M y e*-p— ; l’equatton devient :
- Mais y. n’entrant que dans le second membre, celui-ci doit être indépendant de y, ce qui exige que l’on ait
- Or, une semblable expression ne peut être que de la forme
- Ce mode de démonstration permet de résoudre immédiatement et avec une grande élégance une foule de problèmes de mécanique souvent difficiles à traiter directement.
- Exemples :
- i° Pendule simple. — Supposons qu’on ait déterminé expérimentalement, ce qui est toujours facile, les variables de la fonction qui exprime la I durée des oscillations ; soit la longueur, la masse,
- I le poids et l’angle d’écartement ; on peut écrire :
- t =./(/, M, P, «)
- Nous voyons immédiatement, d'après ce qui précède, que la forme de cette équation sera
- *=/(«) \/-p-
- expression de la loi de durée de l’oscillation du pendule simple.
- 2° Corde vibrante tendue par un poids. — Une étude sommaire du phénomène permet de se rendre compte préalablement ; que la durée des vibrations dépend, de la longueur de la corde, du poids tendeur, et de la masse; on peut donc écrire
- 38
- T =/(L, P, M)
- p.593 - vue 583/624
-
-
-
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 594
- on en conclut imme'diatement que la loi cherchée est
- 3° Vitesse de propagation du son dans un Milieu résistant. — Dans le cas actuel, on peut encore déterminer a priori les variables du problème,
- Ce seront, la densité du milieu d et son élasticité e ;
- V = F (e, d)
- deux expressions différentes, dont l’une affectera seule la forme des relations générales de la mécanique.
- Système électrodynamique. — Les quantités électriques qui entrent dans les équations sont l’intensité I, la résistance R, et la force électromotrice E ; cette dernière est liée, d’ailleurs, aux deux autres par la relation
- E = RI
- La loi d’Ampère est exprimée par l’équation
- Si l’on rend respectivement a, p, y fois plus petites, les unités de longueur de temps et de masse, il viendra :
- v_«
- P
- = F (l± il) = F (t “î\
- V«P2’ «V \d P2)
- Puisque le premier terme est indépendant de y ; et enfin :
- v-V*
- § 53. Unités électriques. — On a proposé deux systèmes différents d’unités électriques : les systèmes électrostatique, et électrodynamique. Il est difficile de s’expliquer comment des savants aussi éminents que Glausius et Maxwell aient pu admettre cette dualité. Et s’ils font choix de l’un des deux systèmes, leur préférence, quand elle est motivée, ne semble résulter que de considérations secondaires.
- Il est cependant facile de voir que, des deux systèmes, l’un d’eux seulement, le système électrodynamique, permet aux formules d’exister en conservant tout leur caractère de généralité. C’est cette condition qui, comme nous l’avons vu, doit dicter notre choix.
- Il nous faut donc démontrer que le système électrodynamique permet d’obtenir des formules indépendantes du choix des unités fondamentales, tandis que le système électrostatique ne remplit pas cette condition.
- Pour cela, après avoir défini chacun des deux systèmes, nous les appliquerons l’un et l’autre à la recherche d’un même problème, ce qui, pour la solution cherchée, nous conduira à
- F = KI l'? S~1 — ^cos e — j cos 0 cos 0'^
- Si l’on fait I = I', on voit que Ia représentera une force; d’où
- donc
- Is = F
- LM
- T2
- L-
- T
- Quant à la résistance, nous savons que le travail électrique est égal à R IaT; on peut donc écrire
- R P T = F L
- d’où
- Remarquons qu’il faut se garder de conclure que la résistance est une vitesse, du fait que ces deux quantités sont liées aux unités de longueur et de temps par des expressions de même forme.
- Système électrostatique. — La loi de Coulomb est représentée par la formule
- ou pour e — e
- donc
- t>= r VF
- 1 1 3 1 L ’ Ma _ L2M-
- L r - T
- p.594 - vue 584/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 595
- Intensité. — On admet que l’intensité d’un courant est le rapport de la quantité d’électricité au temps ; on aura donc
- :t I
- L* M ’1 T2
- Résistance : d’où
- R l2 T = F I,
- 3 _ e2 _ L2 F 1- —
- rbitrairement les unités de longueur, de temps, et de masse, nous pouvons les rendre a, p, y, fois plus petites.
- Nous aurons alors
- TP = /(L a, My,^-YR0
- Gomme le premier terme ne contient pas y, le second doit aussi en être indépendant ; les deux quantités qui dépendent de y ne doivent donc figurer que par leur rapport
- R =
- T
- L
- T p
- »/(l
- I2 a M :
- expression qui est de la forme de l’inverse d’une vitesse.
- En résumé :
- On peut, d’ailleurs, écrire
- T p
- F
- R2 M a’
- Système clectrodyuamiquc
- I =
- Lv M'
- R = -
- Systètne électrostatique
- T 2
- R=
- T
- Il est bon d'observer que, pour établir le système électrostatique, nous avons admis que l’intensité était le rapport de la quantité d’électricité au temps. C’est là une hypothèse qui demanderait à être justifiée et dont la suite nous permettra de juger la valeur.
- § 54. Comparaison des deux systèmes. — Proposons-nous de résoudre un problème quelconque représenté par la relation
- T =/(L, M, l2, R)
- Mais, comme p n’entre que dans un terme du second membre, l’expression doit êt*e en raison
- inverse de R
- P
- 1 ~~ R a f (L R2 M et)
- ou encore
- Te = = fa/(L“>
- L l2 R2 M
- )
- Or, a: 11’entre pas dans le premier membre, la fonction doit donc être indépendante de 7.
- T sera par exemple le temps nécessaire à un certain mouvement d’une partie mobile d’un courant attirée par une partie fixe du même courant; L et M seront la longueur et la masse du circuit mobile, R la résistance totale, et I l’intensité résultant de l’action d’une source d’électricité, sans tenir compte des phénomènes d’induction que peut faire naître le mouvement. Cherchons la solution dans les deux systèmes définis ci-dessus, en appliquant le principe de l’homogénéité suivant la méthode indiquée plus haut.
- i° Système électrodynamique. — Ayant choisi
- Le mouvement dont est supposé animé le système électrique détermine une induction dont nous n’avons pas tenu compte. Toutefois si la résistance R est suffisamment grande, l’influence très faible de ces phénomènes est négligeable. Dans ce cas, la fonction doit être indépendante de R, soit :
- Comme cette expression n’est vraie que pouf R = 00, la formule générale devra contenir un
- p.595 - vue 585/624
-
-
-
- 596
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- terme additif, qui sera nul pour une valeur infinie de R. On, voit à la simple inspection de cette équation, que sa forme est absolument contraire à celle des formules générales de la mécanique, et que l’on
- t-[ + ♦«£)] ne saurait écrire qu’un temps soit proportionnel à d’une masse.
- 20 Système électrostatique. — Cherchons maintenant l’expression analogue dans le système électrostatique : en multipliant respectivement par «, £5, y» les unités de longueur, temps et masse, nous aurons Il en est tout autrement de l’expression trouvée dans le système électrodynamique
- T P = /(a L.yM, I2, R J) dont la forme est parfaitement rationnelle. Ces considérations permettent donc de conclure que le seul système acceptable est le système
- y n’entrant pas dans le premier membre, le second doit aussi en être indépendant ; on aura donc électrodynamique. Si on adopte le système d’unités électrostatiques.
- OU mais comme, d’après la loi d’Ampère,
- TP = f(.L,^,Re) „ v . .,d s d s' [ 3 ‘ F = K 1 ! —---— < cos s — - cos 0 cos 6 j
- Le deuxième membre doit être proportionnel à p, qui ne figure que dans un terme ; on aura donc le produit K i ï représente nécessairement une force, tous les autres termes étant des nombres,
- et puisqu’il doit être de la forme X
- Comme le premier membre de l’équation ne contient pas a, le second doit en être aussi indépendant. On peut donc écrire finalement il faudra que l’on ait : K = Ce terme ~ représentera la loi de variation suivant le choix des unités de longueur et de temps. Les formules ne seront plus indépendantes du choix des unités de longueur et de temps, mais renfermeront un
- •• •"•>(" s"') coefficient variable avec ces unités.
- Mais, pour les raisons énoncées plus haut, lorsque R devient infini, la fonction doit être indépendante de R ; ce qui exige que l’on ait 1. E Ç 0 N 0 N Z 1 F M E Somma ire. — g 55. Théorie élémentaire de la machine
- T _ L \ M dyamo-électrique à courants continus. — g 56. Caracté ristique. — g 5y. Cas de la transmission électrioue de l’énergie. — g 58. Distribution.
- et dans le cas général : § 55. Théorie élémentaire de la machine dynamo électrique à courants continus. — Le principe sur lequel est fondée la machine dynamo, est celui de
- Lt MïT , , ( M \1 1 = —+'L (t*R4x)J l’induction exercée par un aimant sur un fil de cuivre qui se déplace dans son voisinage.
- p.596 - vue 586/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 397
- Considérons un circuit fermé soumis à l’action d’un pôle N et traversé par un courant électrique, (fig. 57). Un élément ds de ce circuit sera soumis à l’action d’une force perpendiculaire au plan de la figure, en supposant les lignes de force dirigées suivant la flèche. Cette force tendra à déplacer le circuit autour de l'axe XX'.
- Inversement, si nous imprimons au circuit, un mouvement de rotation autour de XX', chacun de ses éléments sera le siège d’un courant. Si l’action du pôle N était équivalente sur les moitiés supérieure et inférieure du circuit, comme les courants qui tendent à se former dans chacune de ces deux parties sont de sens contraires, ils s'annuleraient réciproquement.
- Mais la moitié inférieure du circuit, par suite de
- FIG 56
- son éloignement, est soumise à une influence magnétique moindre et le courant total résulte de cette action différentielle.
- L’idée due à Pacinoti consiste à placer à l’intérieur du circuit un noyau de fer, qui soustrait la partie inférieure à l'action magnétique tandis que le champ traversé par la partie supérieure se trouve, au contraire, renforcé.
- En principe, la machine dynamo se compose donc d’un anneau de fer en forme de tore, sur lequel est enroulé un fil de cuivre, dont les deux extrémités sont reliées ensemble. On constitue ainsi un circuit fermé, dont chaque spire peut être assimilée à un circuit unique, placé dans des conditions identiques à celles que nous avons examinées plus haut.
- Cet anneau tourne entre deux pôles N et S de noms contraires, (fig. 56) Il en résulte que les cou-
- rants qui tendent à prendre naissance dans les deux moitiés sont opposés et se détruisent.
- Mais il suffit de remarquer que ce phénomène correspond à celui de deux piles égales montées en opposition. Pour faire naître un courant, il suffit de réunir par un fil métallique les deux points de liaison des pôles de même nom. Dans la machine, ce sont les deux spires situées aux extrémités du diamètre horizontal qui devront être reliées mé-talliquement.
- La force électromotrice qui prend naissance dans un élément de circuit se mouvant dans un champ magnétique, est donnée par la formule
- K = H I.V
- H représentant la valeur du champ magnétique, L
- FIG. 57
- la longueur linéaire de l’élément, V la vitesse avec laquelle le fil se déplace perpendiculairement aux lignes de force.
- Remarquons que l’intensité du courant ne figure pas dans l’expression ; que, par conséquent, la force électromotrice qui prend naissance, est indépendante de l’intensité du courant qui traverse le fiL
- Si on joint à cette première relation celle de la loi d’Ohm
- on voit que ces deux simples formules permettraient de calculer et de déterminer à priori toutes les conditions de marche et de régime d’une machine dynamo.
- Malheureusement, la quantité H est actuelle-
- p.597 - vue 587/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 598
- ment inabordable au calcul ; elle dépend, en effet, d’une foule de conditions qu’il est impossible jusqu’ici de faire entrer en équation : nature du fer des électros, forme géométrique, poids, etc.
- Cependant deux cas peuvent se présenter :
- i° Le cas des machines magnéto-électriques, dont le champ magnétique est constitué par un aimant permanent, ce qui donne H = constante ;
- 20 Le cas où l’aimantation des électro-aimants naît de l’excitation du courant lui-même ; H est alors une certaine fonction de l’intensité, fonction inconnue et inaccessible à la théorie.
- H = 9 (I)
- terminée pour construire la courbe correspondant à une vitesse différente, il suffira de multiplier les
- Y
- Fin. 58
- Il est possible, pour une machine dynamo donnée, de construire expérimentalement une courbe graphique qui représente la fonction <p (I). Cette courbe, appelée caractéristique par M. Marcel Deprez, permet de résoudre tous les problèmes relatifs à la machine.
- § 56. Caractéristique. — Cette caractéristique est définie en portant en abscisses les intensités, et en ordonnées les forces électromotrices correspondantes pour une même vitesse.
- On a, en effet,
- F. == V A 9 (I) et
- E = R I
- En conservant à la vitesse une valeur constante et en faisant varier l’intensité, la loi de variation de <p (I) sera celle de la force électromotrice.
- Remarquons que, pour une intensité J, la résis-tancef orrespondante R est immédiatementdonnée sur la figure 58.
- J7
- R = tang « = y
- On voit, en outre, que pour une valeur trop grande de a, le rayon vecteur ne coupe plus la courbe ; il ne peut y avoir dans ce cas d’intensité correspondante à cette valeur de tga.) c’est le phénomène du désamorcement.
- Connaissant la caractéristique à une vitesse dé-
- ordonnées primitives par le rapport des deux vitesses. Cela résulte de la proportionnalité de la force électromotrice à la vitesse, toutes choses restant égales.
- Le travail dépensé par une machine dynamoélectrique est donné par la formule
- T,„ = E T = R P =
- K
- Si le fil qui traverse le champ magnétique était déjà parcouru par un courant d’iatensité I', de même sens que celui que fait naître la force électromotrice produite par le mouvement, le travail dépensé aurait encore pour expression :
- E (I + I')
- On serait alors tenté d’écrire, comme précédemment, l’équation
- E (I + I') = R (T + I')* —RI'»
- mais l’expérience démontre l’inexactitude de cette formule.
- Le second terme, doit en effet, représenter la différence entre le travail total dépensé dans la résistance R, R (I -f-1')2, et l’énergie qui est fournie exclusivement par le courant initial
- RI' (I +1’)
- La formule vraie sera donc :
- E (I + I ) = R (I -|-1')* - RI (I + I')
- p.598 - vue 588/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL DrÉLECTRICITÉ
- 599
- § 57. Cas de la transmission électrique de l’énergie. — Lorsque le courant fourni par une machine génératrice est employé à produire un travail, en actionnant, par exemple, une machine réceptrice, il y a toujours développement d’une force électromotrice inverse.
- L’intensité est alors donnée par l’équation
- le travail moteur a pour expression
- et le travail reçu
- Le rendement est alors
- Le deux expressions du travail deviennent en fonction du rendement
- F2
- E*
- T ' ~ TL (1 ^) ’
- Remarquons que le maximum du travail utile correspond à celui du produit (1—;) Ç ; soit, pour
- ce qui donne
- On voit que, dans l’expression du rendement, la quantité R ne figure pas. M. Marcel Deprez en avait tiré cette conclusion que le rendement était indépendant de la distance, affirmation qui donna lieu à de violentes polémiques. La cause en était due surtout à la forme paradoxale de l’énoncé qui est à la fois théoriquement vrai et pratiquement inexact. C’est comme si on disait que le temps nécessaire pour parcourir un chemin est indé-
- pendant de la distance; il suffit d’augmenter la vitesse en même temps que le chemin à parcourir.
- Il résulte en outre des formules précédentes que, en augmentant le rendement, on diminue en même temps le travail. A un rendement égal à l’unité correspondrait un travail dépensé et reçu, égal à o.
- Si les deux machines génératrice et réceptrice étaient identiques, le rendement \ serait égal au rapport des vitesses. En agissant sur le couple résistant de la réceptrice, on pourrait régler à volonté sa vitesse et, par suite, obtenir tel rendement que l’on voudrait. En particulier, pour un couple résistant nul, la vitesse de la réceptrice serait égale à celle de la génératrice et le rendement égal à l’unité ; mais, alors, le travail reçu serait nul.
- Comme conclusion de ces considérations, on voit qu’il faut se garder d’attribuer au rendement une importance exagérée, à l’exclusion des autres conditions du problème.
- § 58. Distribution. — Une des conditions essentielles d’une bonne distribution est l’indépendance absolue des récepteurs électriques ; nous n’examinerons que le cas où ceux-ci se trouvent placés en dérivation en deux points d’un circuit, A et B ; nous supposerons qu’en un point situé entre A et B, une source d’électricité produise une force électromotrice constante et égale à E; rK et r2 représenteront les résistances des portions de circuit entre A et B (fig. 59).
- Pour qu’il y ait indépendance des récepteurs électriques, il faut que le courant qui traverse chacune des dérivations R, R2 R3, etc., soit constant pour chacune d’elles, quel qu’en soit le nombre.
- Il est facile de voir que cette condition sera réalisée, si l’on a
- n -f rs = o
- En effet la résistance réduite des quatre dérivations R1 R, Ra R/( est :
- Ri + R2 + R3 + Ra L’intensité totale sera
- 1=E (ri + R»+ r^ + k;)
- p.599 - vue 589/624
-
-
-
- 6oo
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Mais comme, d’autre part, on a
- I| Rj r= Jo Ro = I3 R3 — Il R l
- l’intensité totale I doit être partagée entre les quatre
- circuits proportionnellement à
- ce qui donne précisément l'intensité du courant qui circulerait dans chaque fil, s'il était seul.
- L’intervention de r, -f- r2, qui ne peut jamais être nul, modifie le résultat.
- Il faut alors faire en sorte que, quel que soit le
- FIG. 59
- nombre des courants dérivés, la différence de potentiel entre les points A et B reste la même.
- E.» — En = constante
- L’intensité du courant qui circulera dans une dérivation quelconque de résistance R, sera toujours
- T E* --- Efi
- I =--------= constante
- K
- On arrive à la solution de ce problème, en créant un champ magnétique composé de deux parties : l’une constante, l’autre proportionnelle au courant total, de telle sorte que l’on ait :
- H = a + p I
- La caractéristique serait représentée, dans ce cas par une droite.
- Pour réaliser pratiquement cette condition comme l’a montré M. Marcel Deprez, il suffit
- d’aimanter les électro-aimants au moyen d’un double enroulement, dont l’un est traversé par un courant constant, et dont l’autre est placé dans le circuit principal et soumis à l’action du courant total. Quand l’électro-aimant est loin de la saturation, l’aimantation due à ce deuxième circuit est sensiblement proportionnelle au courant, la forme de la caractéristique se rapprochant dans ce cas d’une droite.
- Il reste à démontrer que, lorsque le champ magnétique est représenté par la fonction
- H = a + p I
- FIG. f)0
- le problème de l’indépendance des récepteurs est résolu.
- Supposons un système électrique défini comme précédemment. Désignons par VAV4 (V4 — E) VB les potentiels aux points A, E et B (fig. 60).
- On a
- Jri —
- V, — V*
- 1 V.. — Vi + E
- r- t-i
- I _ Va -_V»
- ‘ri-' r,
- Ajoutons membre à membre ces trois équations : il vient, en remarquant que
- I,’, (r* + rs) + Ri = E
- V' + rRl R*=E
- 11-4 estle couranttotal ;en outre, comme E=KH
- p.600 - vue 590/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 601
- on a par hypothèse
- E = K (a + 6 i)
- Donc, on peut écrire
- Vj r + fR| Ri = (a + S rr)
- Si l’on fait on aura alors :
- Ri IRi = a = constante
- L’intensité dans un quelconque des circuits dérivés sera donc indépendante de toutes les variations subies par les autres parties du système.
- S. D.
- LES TÉLÉPHONES ()
- Le diaphragme du transmetteur à longue dis-
- FIO. J, 2 ET 3
- tance de MM. Dann et Lapp est pourvu au centre
- (•)Voir La Lumière Électrique des 5 septembre et 12 décembre i885, •Ier mai, 25 septembre et i3 novembre, 18 décembre 1S86.
- d’un cône qui en augmente la rigidité autour de l’ouverture B de manière que ses vibrations se
- FIG. 4 ET 5
- propagent en cercles concentriques qui ne troublent en rien le mouvement du sommet du cône
- FIG. 6
- auquel est fixé le levier C, articulé en d et appuyé par la touche de carbone E sur le levier G. Ce
- p.601 - vue 591/624
-
-
-
- 002
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sont les variations et les ruptures de ce contact régularisés par le ressort F, qui impressionnent le circuit xy du récepteur (fig. i). Ainsi que l’indique les figures 2 et 3, le levier C, se termine
- fis. 7
- teurs formés d’un tube de cuivre b d, isolé de A et de l’humidité de l’atmosphère par deux garnis de caoutchouc, et relié à la terre par un fil G.
- L’appareil de M. G. L. Anders présente (fig. 6) la particularité de grouper dans un ensemble unique le récepteur et le transmetteur. Le transmetteur est formé d’un disque de feutre a, percé de trous et contenant entre l’anneau e et la membrane
- no. 8
- par un disque de fer a saisi dans une moulure rigide b, de sorte qu’il se bombe plus ou moins, comme l’indique le tracé pointillé (fig. 3), à chaque variation du courant. Ces mouvements propres de la membrane a provoquent un détachement très vif de la touche de carbone e, de manière à augmenter considérablement la netteté du récepteur.
- Les appareils de MM. Damn et Lapp permettraient, d’après la « Scientific American » de transmettre très distinctement la parole à 800 kilomètres, avec une seule pile Leclanché. La voix s’entendrait jusqu’à trois mètres de la membrane du récepteur. La parole est très nette tant qu’il ne se produit pas d’étincelles entre les contacts du transmetteur {').
- La disposition adoptée par ces mêmes inventeurs, pour atténuer les perturbations dues aux effets d’induction sur la ligne consiste à monter en certains points de la ligne A (fig. 4), des condensa-
- (i) Scientific américain, 18 septembre 1886.
- métallique / des pastilles de charbon pulvérulent. Le récepteur B se compose d’une membrane métallique vibrant devant les pôles de deux électroaimants activés par une pile G, formée d’un
- charbon h recouvert d’un sel de mercure et d’une lame de zinc /, que l’on appuie sur h lorsqu’on veut utiliser l’appareil en fermant par le récepteur et l’émetteur le circuit 1, 2, r.
- Dans une disposition plus ré-centede sontrans-metteur, le courant passe de d en k (fig. 5), par le contact variable du bouton c du diaphragme et de la touche e fixée au centre d’un disque en liège f, aussi élastique et moins sonore qu’un ressort, et appuyé sur c par le poids de la masse pendulaire g, oscillante autour du couteau y [').
- Le téléphone à condensateur de M. W. Mars-chall comprend entre ses deux membranes une série de feuilles d’étain, indiquées en traits noirs,
- (') Voir comme analogie La Lumière Électrique, 27 sep. tembre 1886, p. 57g, figures 10 â 14.
- p.602 - vue 592/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 6o3
- sur la figure 7, isolées par des feuilles de papier, et reliées : les feuilles paires à la borne d, les impaires à la borne c. On peut dériver sur ces bornes une résistance G (fig. 7). La figure 8 indique comment on peut disposer le téléphone à condensateur F en dérivation sur le circuit d du transmetteur D de la pile G et de la résistance E. On obtient, d’après M. Marschall, des sons très puissants et très nets, pourvu que les lames du condensateur soient non seulement très bien isolées, mais aussi convenablement serrées (').
- Je terminerai cet article par la description du curieux appareil de M. Royal-House, des plus intéressants au point de vue historique. Ainsi qu’on le voit par la figure 9, cet appareil, qui date de 1868, antérieur par conséquent de sept ans aux brevets Bell, est en principe un véritable téléphone dont la membrane actionne ou suit, selon qu’il s’agit d’un transmetteur ou d’un récepteur, l’armature d’un couple d’électros.
- La membrane est reliée à cette armature AA’ par deux tiges TT’ : l’une T’, limite la course descendante de l’armature, de façon que son bras A’ ne vienne jamais au contact des pôles des électros ; l’autre, T’, limite la course ascendante de A’. La longueur de T’ est variable et le ressort R permet de régler les oscillations de l’armature et les vibrations de la membrane. M. House n’a pas, autant qu’on le sait, fait parler son appareil, mais on aurait exécuté récemment d’après ses dessins, légèrement modifiés, des téléphones qui fonctionnent très bien (a).
- Gustave Richard
- CONSIDÉRATIONS
- SUR L’EMPLOI DU FER
- DANS LES
- MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES (S)
- Nous terminons ces considérations par la révi-
- (1) Condensateurs chantants de Varley et Pollard-Garnier. Téléphones à condensateurs de Dolben et O. Lugo, (Lu-mière Électrique, 16 octobre 1886, p. 141).
- (1 2) Wallace Téléphoné C° : Scient ific American, i3 novembre 1886, La Lumière Electrique, 25 septembre 1886. Téléphoné Reiss, modifié par M. E. Nipher.
- (3) VoirLa Lumière Électrique, n* 5i.
- sion des principales formules, qui se présentent dans notre étude.
- Les grandeurs, qui interviennent dans l’étude du magnétisme et de l’électromagnétisme, sont la masse magnétique, la densité superficielle, l’intensité du champ magnétique, l’intensité d’aimantation, l’induction magnétique et, quelquefois, la résistance du circuit magnétique.
- Pour nous faire une bonne idée de ces diverses grandeurs, le plus simple est, croyons-nous, de faire intervenir le théorème d’Ampère relatif à l’identité d’un feuillet magnétique avec un courant électrique () et de considérer un solénoïde de grande longueur.
- Le théorème d’Ampère que nous avons en vue peut s’énoncer ainsi : Il y a identité, au point de vue des actions extérieures, entre un feuillet magnétique et un courant électrique fermé de même contour, la puissance du feuillet étant égale à l’intensité du courant électrique. On entend par puissance d’un feuillet magnétique le moment par unité de surface, le feuillet magnétique lui-même étant formé par deux surfaces magnétiques égales et contraires, séparées par une petite distance.
- Si e est la distance des deux surfaces et a la densité superficielle, on aura donc
- <I> = s o- = I
- •I* étant la puissance du feuillet, et I l’intensité du courant. Quant à la masse totale de magnétisme qui se trouve sur l’une des deux faces, on a
- m = n S
- S étant la surface.
- Cela étant posé, on forme un solénoïde par la superposition d’un nombre n de ces feuillets magnétiques. Sa longueur est donc
- m = l
- et le moment magnétique
- M = m l = n z S o-
- La densité aux surfaces est s. Quant au champ
- (!) Voir «Leçons sur la théorie mathématique de l’électricité ». — La Lumière Électrique, t. XXII, p. 53-,
- p.603 - vue 593/624
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 604
- magnétique intérieur du solénoïde, on trouve par un calcul assez simple :
- K = 4 it tu I = 4 s n i e t
- ni représente ici le nombre de courants par unité de longueur, c’est-à-dire qu’on a la relation
- 1
- m = r
- Il vient donc :
- Définissons ici, pour plus de clarté, le flux de force. Pour cela, considérons une masse magnétique m (fig. 1).
- Cette masse magnétique détermine tout autour d’elle un champ magnétique, dont l’intensité dépend de la distance au point m. Au point P, où la distance est r, la force magnétique qui agit sur l’unité de masse magnétique en P, ou l’intensité de champ magnétique, est
- F = 4 7t <7
- résultat qui a lieu pour une bobine infiniment longue.
- Ce résultat, qu’on trouve par l’application de la loi d’Ampère. peut être encore trouvé par la considération suivante. Pour cela, cherchons l’intensité d'aimantation J, c’est-à-dire le moment magnétique par unité de volume.
- Il nous faut donc former l’expression
- Décrivons maintenant du point O, comme rentre, une sphère et considérons une petite sur-
- avec
- FIS. 1
- V = / S
- Il vient donc
- c’est-à-dire que l’intensité d’aimantation a justement pour expression la densité magnétique à la surface.
- Cherchons maintenant quelle serait l’intensité du champ magnétique à l’intérieur du solénoïde.
- On définit l’intensité du champ magnétique en uu point par la force qui sollicite l’unité de masse magnétique placée en ce point, la masse magnétique étant définie d’après la loi de Coulomb
- f — m m
- face autour du point P. La force magnétique est partout la même sur la surface.
- On appelle flux de fore- le produit de la surface par la force magnétique. En désignant le flux de force par Q, on a donc
- Q = S F = S —:
- y £
- Mais si w est l’angle solide correspondant à la surface S, c’est-à-dire la surface que le cône, dont le sommet est en O, et qui s’appuie sur la surface S, découpe sur une sphère de rayon 1 et ayant son sommet également en O, on aura :
- où m et m sont les masses magnétiques, r ]a dis- Le flux total qui correspond à toute la sphère tance et/la force d’attraction, évaluée en dynes, sera donc a spnere
- lorsqu’on se sert des unités C G S.
- 4 tzÿh
- p.604 - vue 594/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6o5
- puisque, pour la sphère entière, on a
- to = 4
- Revenons maintenant au cas du solénoide et cherchons l’intensité du champ magnétique à l’intérieur d’un solénoide.
- Voyons d’abord ce qui arrive à l’extérieur pour un point situé sur l’axe. Au point P (fig. 2),
- les angles w et to' sont très petits et on pourra écrire
- F = 4 7t ff
- comme nous l’avons trouvé précédemment.
- On se rappelle qu’on avait
- I
- <y = —
- I étant l’intensité du courant et t la distance entre deux spires.
- Considérons encore le flux de force qui traverse la section médiane du solénoide ; ce flux est
- FIG. 2
- Q = S F = 4 il <x S
- d’où l’on voit: les surfaces de même signe, nord par exemple, on a, d’après ce qui précédé
- F = <t(m — ti)')
- to et <*>' étant les angles solides, sous lesquels on voit du point P les faces terminales A et B du solénoide.
- Si le point P se trouve à l’intérieur du solénoïde (fig. 3), il faut prendre, non pas l’angle g>' mais
- B A.
- Jusqu’ici, nous nous sommes occupé uniquement d’un solénoide et, dans ce cas, toutes les quantités que nous venons d’examiner ont des significations parfaitement nettes. Les choses resteraient encore ainsi, si l’on remplaçait le solénoide par un aimant, dont tout le magétisme serait uniformément distribué sur les deux surfaces terminales.
- Introduisons maintenant dans notre solénoide de grande longueur un noyau de fer doux, dont la longueur serait très considérable par rapport à son diamètre, et supposons, de plus, que le fer soit aimanté par cette introduction d’une manière uniforme, et de telle sorte que l'intensité d’aimantation soit
- J = k F
- k étant ce qu’on appelle la constante d’aimantation.
- l'angle 47c— to', puisque, dans ce cas, ce 11’est pas vers le côté nord, mais vers le côté sud qu’on regarde la face A. On a donc
- F = or (4 7c — 01 — to') =3 a (4 n; — (to -f w'))
- Il est évident que la densité à la surface sera encore représentée par J. Mais, ce que nous allons chercher, c'est le flux de force qui traverse la section médiane du fer.
- Ce flux a pour expression
- Lorsque le solénoide est de grande longueur,
- Q “ K S -\- 4 7; a S
- p.605 - vue 595/624
-
-
-
- 6o6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ou, par unité de section, pour laquelle S = i :
- Q = l;+4,Jt<T = F + 4'rtJ
- puisque
- .1 = or
- D’autre part,
- J = k F
- donc
- Q = F 4 4ïi/cF = F(i 4-4«fc)=(/.F lorsqu’on a posé
- y. — i + 4 « h
- On donne, d’après Thomson, à le nom de perméabilité magnétique : on voit, d’après ce qui précède, que cette quantité se trouve parfaitement définie. Quant à Q, on le nomme ordinairement l’induction magnétique.
- Ce que nous voulons montrer encore, c’est que la quantité Q, ou l’induction magnétique, représente justement l’intensité du champ magnétique, qu’on obtient en faisant une petite section, infiniment mince et perpendiculaire aux lignes de force.
- En effet, la densité de surface est <r, ce qui donne, pour l’intensité du champ, l’expression
- 47C <7.
- Il faut ajouter à ce champ ainsi formé l’intensité du champ primitif F.
- On voit donc qu’on peut considérer l’induction magnétique comme le champ produit à l’intérieur de la substance magnétique.
- „ Une dernière quantité, dont on s’occupe surtout depuis quelque temps, est ce qu’on appelle la résistance magnétique.
- Si Q représente le flux d’induction à travers la surface S (cette quantité diffère de celle que nous
- avons considérée précédemment en ce que nous avons supposé S = 1) et F l’intensité du champ magnétisant, on aura
- Cette dénomination provient d’une théorie du magnétisme, d’après Biot et Green, basée sur l’assimilation d’un aimant avec une pile, dans le genre de la pile Volta, plongée dans un milieu conducteur.
- Dans le cas d’un courant électrique, on a, d’après la loi d’Ohm :
- et en assimilant la force électromotrice E à la force magnnétisante F et l’intensité de courant au flux d’induction, on peut écrire :
- d’où
- Nous ne voyons pas bien la nécessité d’intro duire ce nouveau terme, d’autant plus que la résistance magnétique ne peut être ni mesurée, ni précisée comme la résistance électrique.
- Dans un circuit magnétique, comme ceux employés dans les machines dynamos, la force magnétisante F n’est pas constante: elle varie même d’après une loi très compliquée.
- Il est possible que l’introduction de cette résistance magnétique simplifie certains énoncés, mais il faut bien se garder de donner à ce terme résistance sa signification ordinaire.
- Dans un anneau fermé ou tore la résistance magnétique est l’inverse de la perméabilité magnétique par unité de surface. C’est, d’ailleurs, pour cette raison que M. Thomson a proposé le terme perméabilité magnétique.
- P.-H. Ledeboek
- p.606 - vue 596/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 607
- SUR UN
- RÉGULATEUR DE VITESSE
- NOUVEAU
- Voici la description d’un nouveau régulateur de vitesse, destiné aux moteurs en général et plus particulièrement applicable aux installations de lumière électrique.
- Nous ne pouvons nous prononcer sur la valeur pratique de cet appareil, mais, par le principe même sur lequel il est basé, il nous semble supérieur à ses prédécesseurs. Il est actionné non par le moteur, comme les régulateurs à force centrifuge, mais par la charge même imposée à ce moteur.
- Le régulateur à boules ordinaire, fonctionnant en vertu de la vitesse de rotation que le moteur lui communique, ne devient actif que lorsque la
- vitesse a varié, c’est-à-dire qu’il agit toujours trop tard et si la charge vient à diminuer brusquement, le moteur s’emballe pendant quelques tours.
- Le système bréveté par MM. P. Frayssinier et P. Tourtay est destiné à éviter ce retard, en plaçant l’organe de régulation sous l'influence directe de la charge à entraîner.
- Ainsi qu’il est facile de voir en se reportant au croquis schématique ci-joint, la poulie P, qui donne le mouvement à l’arbre de transmission, n’est pas calée sur lui, mais l’entraîne par l’intermédiaire d’un ressort R. A cet effet, la poulie P est solidaire du manchon M fou sur l’arbre et placé en regard du manchon M', qui est calé sur ce même arbre.
- Selon que la charge imposée à l’arbre devient plus ou moins grande, le ressort R est plus ou
- moins comprimé ; les deux manchons prennent un mouvement de rotation relatif, qui a pour résultat de produire un déplacement du manchon M" dans le sens de son axe par l’action réciproque des rampes héliçoïdales H. Ce mouvement entraîne celui du levier L, qui agit sur l’admission de vapeur de la même façon que celui qui est généralement actionné par les régulateurs à force centrifuge.
- Grâce à ce dispositif, l’action de l’agent moteur est maintenue dans un tel rapport avec la résistance à vaincre, que le travail, bien que variable, peut être effectué à une vitesse uniforme, sans qu’il soit utile de recourir à des moyens détournés, tels que volants de grande masse ou régulateurs à force centrifuge.
- R. Mauinovitch
- p.607 - vue 597/624
-
-
-
- 6o8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la nature des actions électriques dans un milieu isolant, par M. A. Vaschy (').
- En supposant que les actions réciproques de deux corps électrisés s’exercent par l’intermédiaire du milieu interposé et non directement à distance, je me propose de chercher quel doit être le rôle de ce milieu dans la transmission des actions électrostatiques.
- A la surface d’un conducteur électrisé, il existe une tension normale égale en chaque point à
- dépend que de la distribution du potentiel, puis-qu’à la surface du milieu (et d’un conducteur) la
- force est une tension égale à j » la base s
- sera soumise à une tension normale représentée par la même formule
- _L_ (d V\2
- ^ Unie \ dn)
- Sur s' nous aurions une tension égale à , i /dvy-
- ^ 8 it k\dn)
- La résultante des forces ps et p' s sera, dans le même sens que p, égale à
- , , i (dvy
- 2 1U k <7- - g - k ( d nJ
- (0
- p S — p S
- P — P S-
- +
- p s s — p s-
- ff étant la densité électrique superficielle, la
- variation de potentiel suivant la normale, k le
- coefficient de la formule Coulomb, f—fc La
- résultante de toutes les tensions exercées sur les divers éléments de la surface est la force mécanique qui tend à produire le déplacement du conducteur.
- Dans l’ordre d’idées admis, qui est celui de Faraday, de Maxwell, etc., cette tension p doit être exercée sur le corps par le milieu en contact avec lui, et, réciproquement, celui-ci subit, en chaque point de sa surface de contact avec le conducteur, une tension égale et opposée lorsque l’équilibre est établi. Ce milieu, interposé entre divers conducteurs, subissant à sa surface et de la part de ceux-ci des tensions déterminées, son état d’équilibre intérieur résultera des lois de l’élasticité ; on peut donc calculer en chaque point la tension (ou la pression) à laquelle est soumis un élément de surface d’orientation donnée.
- La solution de ce problème d’élasticité est facilitée par la connaissance préalable de la distribution du potentiel. Cherchons les conditions d’équilibre d’un tube de force infiniment petit lirpité à deux sections s et s’ e'quipotentielles. Si la force exercée sur sa base s, par exemple, ne
- (*) Note présentée par M. Cornu à l’Académie des Sciences, le i3 décembre îSdG
- Mais, si le tube ne contient pas d’électricité, on dV dn
- — o.
- Il reste
- \ s'; d’où ps2—ps’2
- dV\ a ^ -sait que l-^jsest égal a
- ps —
- p's’
- _ p s s' — p sî _ ^
- (Y — s)
- ou simplement
- P — *•)
- puisque -, est égal à i, à un infiniment petit près.
- Cet excès de force p (s' — a-) s’exerçant sur l’élément dans le sens dep est le même que l’excès de force qu’exercerait sur les faces s et s’ une pression uniforme égale à p. Donc on peut l’équilibrer par une pression p exercée sur la face latérale du tube, c’est-à-dire qu’un tube quelconque dans le milieu serait en équilibre sous l’action de tensions
- îdr/ (feïn) exerc<^es sur ses bases équipotentielles
- et de pressions \yfnj exercées sur ses faces latérales.
- Cette distribution des tensions et pressions dans le milieu est donc évidemment celle qui doit résulter effectivement des tensions exercées à la surface. Sur un élément s, pris dans une
- p.608 - vue 598/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELEC TRICITÊ
- 609
- orientation quelconque, la force serait oblique en général; elle se calculerait par la considération du tétraèdre élémentaire ou bien par le carré du rayon vecteur aboutissant au point de l’hyperbo-loïde des pressions où le plan tangent est parallèle à l’élément s.
- La même distribution des tensions et pressions dans le milieu doit avoir lieu, même lorsqu’un tube élémentaire contient une 'quantité q d’électricité.
- Alors, en effet, on a
- d V d n '
- et la résultante p s —p s des forces exercées sur
- les bases, diminuée de la résultante p (s—s) des
- , , , , , , ps-—p's"2
- pressions latérales, est égalé a------,---, c est-
- d\
- à-dire à q dans le sens de p. Or c’est bien là
- l’expression de la force qui doit s’exercer sur la quantité q d’électricité que contient le tube.
- On voit d’une manière générale, que le milieu interposé entre des conducteurs électrisés est soumis à des forces qui sont, quelle que soit leur
- 1 (dvy 8nk \dnj
- dV'
- origine, des tensions
- dans le sens des
- lignes de force, et des pressions dans
- les directions perpendiculaires (<). Ces données suffisent pour déterminer les actions dans d’autres directions quelconques.
- Quel est le milieu sur lequel agissent ces forces? Sans introduire de nouvelle hypothèse en Physique, on a le choix entre: i° l’éther seul, 20 la matière pondérable seule; 3° l’ensemble de ces deux milieux. Or, le vide paraissant susceptible de maintenir des conducteurs électrisés et de transmettre les actions électrostatiques, les tensions et pressions g™r (gïn) doivent s’y développer; donc l’éther doit être considéré comme faisant partie du milieu en question.
- Dans un diélectrique, les tensions et pressions s’exercent aussi sur la matière pondérable, puisque celle-ci subit des dilatations (phénomène de
- (>) Maxwell arrive à ce résultat par une démonstration différente et beaucoup plus complexe (Electricity >xnd Magnetism, t. I, % io3-m).
- la dilatation électrique) et devient anisotrope (phénomène électro-optique de Kerr). On est donc amené à envisager la troisième des hypothèses énumérées ci-dessus. On verra, dans une prochaine note, dans quel rapport interviennent respectivement l’éther et la matière pondérable.
- Électrodynamomètre absolu, par M. H. Pellatf1).
- L’appareil est un électrodynamomètre-balance, qui permet d’obtenir directement l’intensité d’un courant, en valeur absolue, avec une erreur inférieure à 1/2000. Cet instrument a été construit par M. Carpentier ; en voici la disposition.
- L’électrodynamomètre se compose de deux bobines concentriques; l’une est longue et a son axe horizontal ; l’autre, plus petite, est contenue à l’intérieur de la première et a son axe vertical ; le même courant passe dans les deux bobines. La petite bobine se trouvant placée ainsi dans le champ magnétique, à peu près uniforme, produit par la plus grande, est soumise à un couple qui tend à dévier son axe de la verticale : c’est la mesure de ce couple qui fait connaître l’intensité du courant. Pour cela, la petite bobine fait corps avec un fléau de balance qui porte à son extrémité un plateau suspendu à la façon ordinaire. Les deux couteaux et leurs chapes sont en agate, aucune pièce d’acier n’existant dans l’appareil. Deux fils d’argent très tins, faisant deux tours de spire, en face du couteau sur lequel repose le fléau, permettent de faire passer le courant dans la petite bobine, sans gêner le mouvement du fléau. En plaçant des poids dans le plateau, on peut faire équilibre à la force électrodynamique.
- L’intensité du courant est alors donnée, en unités C. G. S., par la formule
- it2 d- N n ( 1 — a) ^^
- dans laquelle p repiésente la masse en grammes, placée dans le plateau, g l’intensité de la pesanteur, / la distance des arêtes des deux couteaux (o,3o m. environ), d le diamètre (o, 11 m. environ) de l’axe des spires de l’unique couche de fil que porte la petite bobine, n le nombre de ces spires
- d) Note présentée par M. Lippmanh à l’Académie des Sciences, le 1 3 décembre t886.
- 39
- p.609 - vue 599/624
-
-
-
- 6io
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 164), N le nombre des couches (io) de la grande bobine, e la distance des axes de deux spires consécutives de cette bobine (0,13 cm. environ); enfin a est un terme correctif qui dépend des bouts de la grande bobine, qui serait nul si elle était infinie et que le calcul donne avec une extrême précision.
- Les mesures de / et de d ont été faites par le Bureau international des Poids et Mesures, celle de e par moi-même, mais elle a été rapportée au mètre international. Le coefficient de \fp est connu ainsi avec une erreur inférieure à 1/2000. Un courant de o,3 ampère est équilibré à Paris par 0,4180 gramme ; la balance permet d’apprécier 1/20 de milligramme.
- La disposition présente l’avantage de placer les bouts de la bobine, qui porte plusieurs couches, loin de l’autre : l’erreur due à l’irrégularité inévitable de l’enroulement aux bouts, en passant d’une couche à la suivante, est rendue aussi insignifiante. Elle permet, en outre, par un déplacement de la grande bobine suivant son axe, de vérifier qu’aucune erreur matérielle ne s’est glissée dans le calcul assez long qui fournit a.
- Je me propose de me servir de cet instrument:
- t° Pour déterminer, en valeur absolue, la force électromotrice des piles (E = I R).
- 20 Pour déterminer le rapport des unités électromagnétiques et électrostatiques en mesurant les mêmes forces électromotrices avec un électromètre absolu ;
- 3° Pour déterminer l’équivalent mécanique de la chaleur; le travail I3 RT, converti en chaleur dans un fil très fin, noyé dans un calorimètre, peut être ainsi connu avec une erreur inférieure à à/450.
- Un mémoire fera connaître ultérieurement la description détaillée de l’électrodynamomètre, les précautions qui ont été prises dans la mesure exacte de ses éléments, le calcul du terme a, ainsi que les résultats des expériences indiquées ci-dessus et qui sont en cours d’exécution.
- La Sténo-télégraphie par M. G.-A. Cassagnes {>).
- La Sténo-télégraphie résulte de la combinaison
- p) Note présentée par M. Mascatt à l’Académie des Sciences, le i3 décembre 1886.
- de la Sténographie mécanique et de la Télégraphie. Elle doit à la Sténographie la possibilité d’enregistrer un nombre considérable de mots dans l’unité de temps ; elle doit à la Télégraphie la possibilité de transmettre ce nombre de mots par un seul fil et de l’imprimer à des stations éloignées.
- Les appareils qu’elle met en jeu participent, par suite, de la sténographie mécanique, par la manœuvre de leur clavier et par les signes conventionnels qu’ils impriment en petites lignes horizontales, dont chacune représente au moins une syllabe. Ils participent de la télégraphie automatique, par la perforation des signaux à transmettre et par l’émission du courant correspondant à chaque signal. Ils participent enfin de la télégraphie multiple, par la distribution des courants dans le fil de ligne au départ, par la réception et l’impression des signaux à l’arrivée.
- Sans vouloir décrire ici aucun d’eux, je dirai simplement que l’ensemble de mes appareils sténo-télégraphiques comprend :
- t° A la station de départ :
- a. Un perforateur à clavier ;
- b. Un transmetteur automatique ;
- c. Un distributeur ;
- 20 A la station d’arrivée :
- d. Un récepteur, identique au distributeur de départ ;
- e. Des relais polarisés, en nombre égal à celui des touches du clavier du perforateur;
- /.Un appareil imprimeur.
- Voici maintenant, en principe, le jeu de chaque organe en vue de l’impression d’un signe, puis d’une ligne sténographique.
- Au départ, le clavier du perforateur, manœuvré par un seul sténographe, peut perforer, sur une bande de papier, une série de trous disposés en petites lignes horizontales, dont chacune représente une syllabe au moins, équivalant à deux cents mots et plus par minute.
- Chaque trou correspond, par la position même que lui assigne la manœuvre du clavier, à un signe sténographique déterminé, qui doit être imprimé, automatiquement, su: la bande sténographique, à l’arrivée.
- La bande perforée est placée sous le transmetteur où elle reste immobile, ainsi que la bande qui doit recevoir l’impression à l’arrivée. Si le transmetteur émet alors automatiquement, à tra-
- p.610 - vue 600/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 611
- vers un trou, un courant qui passe dans le fil de ligne par le balai du distributeur de départ, à l’arrivée ce courant est reçu parle balai du récepteur, maintenu constamment en mouvement synchronique avec le balai correspondant de la première station. Il actionne un relais polarisé qui ferme un circuit local destiné à faire imprimer le signe correspondant au courant émis au départ.
- Par suite de la rotation même du balai de distribution au départ, la même opération se répétant successivement pour chacun des trous qui composent une petite ligne horizontale perforée, le papier aux deux stations restant toujours immobile, l’impression d’une ligne horizontale se produit et la ligne de trous du départ est ainsi transformée en une ligne de signes, représentant une syllable au moins, à l’arrivée.
- Les bandes avancent alors automatiquement d’un interligne aux deux stations, et tout se trouve d:sposé pour l’impression d’une ligne nouvelle; et ainsi de suite.
- Le nombre de syllabes que l’on peut ainsi imprimer pendant un tour des balais dépend donc uniquement du nombre de contacts en lesquels on peut diviser le distributeur et le récepteur des deux stations. Ce nombre dépend lui-même de la durée possible des émissions, c’est-à-dire de la longueur et de l’état du fil télégraphique.
- De nombreuses expériences faites sur les lignes françaises ont donné les vitesses de transmission suivantes, avec un seul fil de ligne :
- i°Jusqu’à35o kilomètres,400mots par minute: deux claviers, 24000 mots à l’heure ; 20 jusqu’à 65o kilomètres, 280 mots par minute : deux claviers, 16000 à 17000 mots à l’heure; 3° jusqu’à 900 kilomètres, 200 mots par minute : un seul clavier, 12000 mots à l’heure.
- La transmission peut d’ailleurs se faire soit entièrement dans un sens ou dans l’autre, soit simultanément partie dans un sens et partie dans l’autre, suivant les besoins.
- La sténotélégraphie donne donc le moyen d’augmenter, dans des proportions considérables, le nombre de mots transmis par un même conducteur. Elle peut être, par suite, employée, avec des avantages économiques importants, dans la télégraphie dont elle préviendra l’encombrement des fils en utilisant chacun d’eux plus complètement que par le passé.
- Elle permet encore de sténographier un dis-
- cours à l’audition et de le transmettre au fur et à mesure à des stations éloignées. C’est ainsi que les premières phrases d’un discours commencé à Paris à 2 heures pourraient être mises en composition à l’imprimerie, à Marseille, dix minutes après, et que, le clavier et la transmission électrique, sans relais et par un seul fil, ne cessant de suivre l’orateur, le discours pourrait être distribué simultanément à Paris et à Marseille, villes distantes, comme on sait, de 863 kilomètres j1).
- Aucun appareil télégraphique n’a offert, à ma connaissance, jusqu’à présent, à l’aide de deux claviers perforateurs au maximum et d’un fil de ligne unique, une puissance de transmission analogue à celle qui est réalisée par les appareils sténo-télégraphiques.
- Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, par M. A. Righi (2).
- 21. Considérations finales. — Les nouvelles vérifications de la théorie qu’ont fournies les expériences décrites dans les numéros 17 et 19, ajoutées à celles qui découlent des expériences décrites dans mon premier Mémoire, constituent une confirmation expérimentale assez remarquable pour qu’on puisse, ce me semble, considérer comme démontré que : lors de la réflexion sur le pôle d’un aimant, le rayon incident se décompose en deux rayons elliptiques réciproques, de la manière plusieurs fois indiquée. Il paraît donc qu’on puisse étendre la même théorie aux corps transparents doués [du pouvoir rotatoire magnétique, comme on l’a fait dans le Chapitre V. Pour ces corps on peut, en outre, démontrer que les effets produits par transparence doivent être de sens opposés à ceux produits par réflexion ; de manière que si une lame de verre, par exemple, fait tourner dans le sens du courant le plan de polarisation de la lumière qui la traverse, elle doit par réflexion donner des effets de même sens que le fer ; c’est-à-dire que le coefficient k doit appartenir à celle des deux vibrations elliptiques, dans
- () Au bout de six mois, on peut sténographier i5oà 200 mots par minute et quinze jours suffisent pour apprendre à lire couramment les bandes.
- (2) Voir La Lumière Electrique des 2, 9, 16, 25, 3o octobre, 6, 20, 27 novembre, 4, 11 et iS décembre 18SG.
- p.611 - vue 601/624
-
-
-
- 6l2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lesquelles se décompose la vibration incidente, qui est parcourue par la particule vibrante dans le sens du courant.
- Considérons un rayon polarisé qui se réfléchit normalement sur une lame transparente placée sur le pôle, et admettons qu’une telle lame se comporte dans le même sens que le fer. Le rayon incident se décompose en deux rayons circulaires opposés, et, comme la lame se comporte en même sens que le fer, le rayon circulaire sur lequel le mouvement se fait dans le sens du courant prendra dans la réflexion le coefficient plus petit k°f et l’autre rayon le coefficient plus grand hn. Soient Vf la vitesse avec laquelle se propage le premier rayon dans la lame, v2 la vitesse du deuxième rayon, V la vitesse dans l’air, nt l’index du premier rayon, tt.2 celui de l’autre. On aura.
- En vertu de la formule de Fresnel relative à la réflexion normale, formule qui vraisemblablement peut s’appliquer à tout cas de réflexion normale (par exemple à la réflexion sur des corps cristallisés), on devra avoir
- Mais, comme k0 < h0, on a successivement
- >»i — i ^ n-2 — i
- «1 + I ^ »S + I
- (,-i) G +^)<(i_i) 0+à)
- ——+— < —-+—
- n i >i2 n? ni
- 2^2 M2 ni
- 2 V-2 .2 iq
- Vu < Vf
- Donc la vitesse de propagation du rayon, dont les vibrations circulaires s’accomplissent dans le sens du courant, est plus grande que celle de l’autre rayon circulaire, et la lame considérée fera tourner par transmission le plan de polarisation dans le sens du courant aimantant.
- Si le corps est métallique, le rayon circulaire
- de même sens que le courant, qui prend le coefficient moindre k0, retardera en outre de <p sur l’autre rayon, et la vibration réfléchie, devenue elliptique, sera tournée en sens contraire du courant. Le fer produit donc le phénomène de Kerr dans le meme sens qu’un corps qui, par transmission, fait tourner le plan de polarisation dans le sens du courant.
- Cette conséquence semblerait invraisemblable ; car on sait que généralement les corps magnétiques font tourner les vibrations en sens opposé, et les diamagnétiques dans les même sens que le courant aimant ; si M. Kundt, par les belles expériences décrites dans son Mémoire déjà cité, n’avait démontré précisément que le fer, le cobalt et le nickel, en couches très minces transparentes, font tourner par transmission le plan de polarisation dans le sens du courant aimantant.
- Ainsi donc le résultat obtenu par M. Kundt s’accorde avec ma théorie.
- Le pouvoir rotatoire du fer transparent, tel qu’il résulte des mesures de M. Kundt, est de l’ordre de grandeur que prévoit la théorie (*). En effet, si l’on calcule les indices pour un
- corps transparent doué de pouvoir rotatoire, et que l’on calcule k0 et h0, on reconnaît' que, quel que soit le corps considéré, ces deux; quantités ont des valeurs si peu différentes l’une £le l’autre, que l’on reste convaincu qu’il est impossible de vérifier expérimentalement l’ellipticité de la vibration réfléchie normalement, quand thème on pourrait, pour amplifier le phénomène, faire réfléchir plusieurs fois le rayon entre deux lames parallèles placées sur les pôles opposés d’un électro-aimant. Si donc le fer donne une ellipticité évidente, même par une seule réflexion, il faut en conclure qu’il est doué d’un pouvoir rotatoire par transparence incomparablement plus grand que celui des corps transparents connus.
- (*) J’ai à mon tour vérifié combien est grande, relativement à leur petite épaisseur, la rotation par transparence de lames très minces de fer. J’ai obtenu ces lames, en déposant le fer, par l’électrolyse d’une solution de sulfate de fer ammoniacal, sur des lames de verre faiblement argentées par la méthode de Martin. L’épaisseui et la beauté de la couche dépendent de l’épaisseur de l’argent, du titre de la solution et de l’intensiié du courant employé. Il serait trop long de donner des indications sur les conditions plus favorables ; mais tout le monde obtiendra de bons résultats après quelques essais.
- p.612 - vue 602/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 613
- Le système de tramways électriques Jarmann
- M. Jarmann, de Londres, a exposé dernièrement un modèle de tramway électrique de son invention; il est assez difficile de juger d’un système d’après un simple essai, et surtout d’après
- FIG. I
- les renseignements peu complets que nous avons à notre disposition. La principale particularité de ce système est la disposition du moteur : l’axe porte deux armatures mobiles chacune dans un champ spécial, et munies chacune d’une paire de balais (fig. i).
- Suivant que l’une ou l’autre paire de balais est
- FIG. 2
- mise en connexion avec son collecteur, au moyen d’un mécanisme de renversement de marche, le courant passe dans l’une ou l’autre des armatures, la rotation ayant lieu alors dans un sens ou dans l’autre.
- Par cette disposition, l’inventeur évite l’emploi d’un dispositif mécanique de renversement de marche, ou l’emploi de deux paires de balais
- avec une seule armature; l’armature passive agit, en outre, comme volant.
- Nous avouons ne pas comprendre l’avantage de cette disposition ; du moment qu’on admet deux paires de balais interversibles, pourquoi avoir deux armatuies et deux champs?]
- La réduction de la vitesse de l’armature à celle des essieux du véhicule est une des plus grandes difficultés qui se présentent dans l’application des moteurs électriques à la traction, et les ingénieurs qui ont employé les engrenages ne l’ont fait qu’avec la plus grande précaution et en cherchant à réduire le plus possible le ferraillement ou les chocs; M. Jarmann, lui, n’hésite pas à employer un double jeu de roues dentées et de pignons (fig- 2), et pour réduire le frottement emploie un engrenage à fuseaux !
- Phénomène thermo-électrique produit sous l’influence d’un champ magnétique.
- MM. V. Ettinghausen et Nernst, de Vienne, ont publié, dans le n° 10 dés Annales de Wiede-mann, une courte note sur un phénomène nouveau et très curieux qu’ils ont observé en étudiant le phénomène de Hall. Cet effet, observé sur des plaques de bismusth et d’autres métaux, consiste dans la production d’une force électromotrice par l’action d’un champ magnétique sur un courant thermique. Une plaque de bismuth d’environ 5 centimètres de côté et d’une épaisseur de 2 millimètres est placée normalement aux lignes de force d’un champ magnétique; en produisant un courant thermique entre deux des côtés de la plaque ; une force électromotrice, ou un courant électrique, naît entre deux électrodes placées vis-à-vis l’une de l’autre sur les côtés opposés (soit sur une isotherme). Le sens de ce courant change avec le sens du champ et du courant thermique. En chauffant également la plaque des deux côtés, la force électromotrice disparaît.
- La force électromotrice qui donne naissance au courant électrique est proportionnelle à l’intensité du champ, à la distance des électrodes, et probablement à la chute des températures.
- On pourrait supposer que le courant provient simplement d’actions thermo - électriques , aux soudures du bismuth et des électrodes; le courant thermique étant alors dévié par l’action du
- p.613 - vue 603/624
-
-
-
- 614
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- champ; des expériences directes prouvent qu’une déviation pareille n’a pas lieu.
- Si les électrodes sont placées dans la même direction que le courant thermique, et que l’on compense la force électromotrice provenant de l’élément thermo-électrique ainsi formé, on observe encore que le champ fait naître un courant électrique. Dans ce cas, le sens de ce courant ne change pas avec le sens du champ.
- Le sens du courant électrique transversal peut se déterminer par la règle de Fleming Jenkin sur les forces électromotrices d’induction, en remplaçant le sens du mouvement du conducteur par celui du courant thermique (').
- Le sens du courant longitudinal, parallèle au courant thermique, est le même que celui de ce dernier.
- Relativement à la grandeur des forces électromotrices ainsi développées, les auteurs ont obtenu, avec un champ de 5ooo unités C. G. S., environ 1/800 de volt; le courant thermique étant déterminé par deux plaques de cuivre fixées au bismuth (et isolées avec du mica), et dont l’une était chauffée à lg flamme et l’autre refroidie par de l’eau à o degré.
- Des essais semblables ont été faits avec des plaques de Sb, Ni, Co, Fe; avec les trois premiers métaux, les effets sont de même sens que pour le bismuth, tandis qu’avec le fer le sens est renversé; mais l’intensité du phénomène est beaucoup plus faible pour tous ces métaux.
- Les observateurs que nous citons ne se prononcent pas encore sur la nature du phénomène ou sur ses relations avec celui de Hall; en tout cas, il semblerait lié étroitement à la structure moléculaire des métaux où il a été observé.
- Note sur l'accumulateur de Montaud.
- Les qualités qu’il convient surtout de rechercher dans un accumulateur, sont : i° la durée; 20 l’énergie ou plutôt la rapidité du débit.
- (•) C’est la règle qui consiste à former un système rectangulaire, avec le pouce, l’index et le médium, l’index étant placé suivant le sens des lignes de force, le pouce dans la direction du mouvement, le médium détermine le sens de la force d’induction.
- Il semble que les accumulateurs genre Planté remplissent le mieux ces deux conditions. La lame de plomb doit être parfaitement homogène, et sur la lame positive il faut que le peroxyde de plomb ait été créé par la formation et non appliqué.
- Les lames ne doivent présenter ni courbures, ni plissage, toujours sujets à se déformer.
- Elles doivent être assez résistantes pour que le passage du courant ne les fasse pas gondoler et pour que, servant d’âme à la couche de peroxyde, leur épaisseur soit assez grande pour fournir des couches successives de peroxyde, sous l’influence du courant, pendant une longue durée.
- Cette épaisseur aura l’avantage de permettre le redressement de la plaque, lorsqu’elle aura été gondolée par un cas fortuit, et on n’aura pas à craindre de voir le peroxyde se détacher.
- Ceci conduit à supprimer la notion de « poids », qui devient simplement un équivalent de la durée, et à la remplacer par la notion de « surface ».
- La lame négative doit être dans les mêmes conditions que la lame positive, au point de vue de la forme. Seulement, elle doit être recouverte d’une couche épaisse de plomb pur, de laquelle dépend principalement la capacité de l’appareil.
- Ce plomb pur, sous forme de mousse de plomb, et déposé par voie électrolytique pu amené par la formation, aura besoin d’une compression énergique pour adhérer sur la feuille ou âme de plomb, de manière à faire corps avec elle, au point de ne pas se détacher, même en cas de redressement de la lame gondolée.
- En un mot, les deux lames (positive et négative) doivent être parfaitement homogènes, l’une en plomb lisse recouvert par la formation d’une couche de peroxyde, l’autre pareillement en plomb lisse recouvert de plomb réduit.
- Le tout sans aucun mélange de corps ou d’oxydes appliqués mécaniquement.
- La seconde condition mentionnée plus haut, la «rapidité du débit » exige l’emploi des moyens suivants pour être réalisée :
- i° Une surface ausssi grande que possible.
- Les actions chimiques ayant Heu en raison des surfaces en regard, il est évident qu’un accumulateur ayant 2 mètres carrés de surface aura un débit double de celui qui n’a que 1 mètre carré.
- A cette rapidité de débit correspond une rapidité proportionnelle d’accumulation ou de charge.
- p.614 - vue 604/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRIClTÉ
- (31 b
- 2° Un écartement rigoureusement exact de chacune des lames, ou mieux de chacune des parties de ces lames entre elles.
- La précision est ici d’autant plus nécessaire que les actions chimiques ont lieu en raison inverse du carré des distances, et qu’un millimètre de différence d’écartement entre deux points suffit à changer considérablement le débit.
- Ajoutons à ceci qu’une juste proportion dans les contacts, c’est-à-dire dans les diverses liaisons des plaques entre elles, n’est pas moins nécessaire.
- Autrement dit, si un accumulateur est construit en vue d’avoir un débit de 5o ampères, il faut que le contact puisse laisser passer 5o ampères sans échauffement, c’est-à-dire sans résistance notable.
- Avec le plomb, dont la conductibilité est environ douze fois moindre que celle du cuivre rouge, il faudra une section douze fois plus considérable.
- C’est un point fort important et trop souvent négligé.
- 3° Une autre condition essentielle, c’est que toutes les soudures et la totalité des feuilles soient immergées dans le liquide, de façon à ce qu’il ne sorte de l’eau acilulée que deux fortes tiges permettant de prendre contact. Et encore faut-il que ces deux tiges soient recouvertes d’un vernis isolant, dès leur naissance, jusqu’au-dessus de leur sortie du liquide.
- Le tout pour éviter des pertes par détiva-tions.
- Le liquide doit être composé de 13 parties d’eau et de 2 parties d’acide sulfurique du commerce à 66 degrés Baumé. Cette proportion est nécessaire pour hâter la désulfatation, le sulfate de plomb ne se réduisant que dans l’eau fortement acidulée. Il ne faur pas augmenter la proportion d’acide, sous peine d’augmenter la résistance du liquide et, par suite, la résistance intérieure de l’accumulateur.
- Une communication quelconque avec la terre produit des dérivations fâcheuses et une perte d’énergie considérable.
- Il faut donc isoler d’une façon absolue les accumulateurs et empêcher toute communication avec la terre.
- Voilà à peu près les conditions théoriques que dans l’état actuel de la science on doit chercher
- à réaliser quand on veut construire un bon accu* mulateur.
- L’accumulateur « de Montaud », représenté par la figure, est du genre Planté, et les modifications apportées aux appareils de M, Planté portent sur les trois points suivants :
- i° La formation rapide; 2° la grande surface; 3° le moyen d’obtenir un écartement symétrique.
- Au dire de l’inventeur, il présente de nombreux avantages.
- i° Sa durée (au bout de six ans, il est encore en parfait état); 2° sa rapidité de charge; 3° son débit beaucoup plus grand eu égard à sa surface que celui des autres systèmes ; 40 la facilité des
- manipulations et des réparations qui ne nécessitent aucune connaissance spéciale; 5° son faible poids, eu égard à son débit; 6° sa capacité, à poids égal, supérieure à celle des systèmes usuels; 7°son robuste montage, qui le met à l’abri de tout accident provenant d’une charge ou d’une décharge disproportionnée.
- Voici, du reste, quelques détails sur la formation des plaques :
- Les oxydes de plomb, et plus spécialement la litharge, sont plus ou moins solubles dans les solutions alcalines concentrées et la chaleur favorise beaucoup la dissolution.
- Si donc, dans un bain alcalin saturé, où on a fait dissoudre de la litharge mise en excès, on plonge deux électrodes de plomb et qu’on fasse passer un courant de tension et d’intensité convenables, sur l’anode il se déposera une couche de peroxyde de plomb variant d’épaisseur avec
- p.615 - vue 605/624
-
-
-
- 6i6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Tintensité du courant, et plus ou moins riche en oxygène, suivant la température du bain.
- Le plomb et le cobalt sont les deux seuls métaux dont l’anode, dans certaines conditions que seule la pratique peut indiquer, au lieu de fondre graduellement, comme cela a lieu en galvanoplastie, se recouvre d’une couche de peroxyde, alors que la cathode se couvre néanmoins d’une couche de plomb réduit.
- Dans ce cas, c’est le liquide du bain qui fournit les deux dépôts, tandis qu’en galvanoplastie c’est l’anode qui le fournit à la cathode.
- Les travaux de Preece ont établi que pour former un accumulateur ordinaire, il fallait se servir d’un courant de tension appropriée, mais dont l’intensité totale devait correspondre au chiffre de 1000 ampères-heure environ.
- Se basant sur ces données, on met dans les bains un nombre de plaques suffisant pour former une surface d’électrodes représentant environ i,io m. c3; on fait passer à travers ces électrodes un courant d’une tension correspondant à un régime de 600 ampères, ce qui donne 34 milliampères par centimètre carré.
- Il y a, par bain, 9 plaques, dont 8 seulement sont utiles.
- Le bain est donc traversé par un courant de 600 ampères, donnant 74,5 ampères par plaque, ce qui, pendant une demi-heure, représente 37,2 ampères-heure.
- Quand on montera un accumulateur moyen, de 4 mètres carrés, comprenant 29 plaques, dont 28 utiles, on se trouvera avoir un appareil qui, au sortir du bain, aura reçu 28 fois 37,2 ampères-heure, soit 1043 ampères-heure.
- On a donc, en une demi-heure, réalisé les conditions établies par M. Preece, au lieu de le faire en un temps beaucoup plus considérable.
- Tout le principe de la fabrication est là : <f faire passer d’une manière efficace des courants d’une grande intensité et abréger d'autant la durée de la formation ».
- Des deux plaques ainsi traitées, l’une devient positive et se recouvre d’une couche plus ou moins épaisse de peroxyde de plomb. Au sortir du bain, elle subit diverses préparations et plusieurs lavages, et peut alors être montée avec d’autres pour constituer un accumulateur prêt à être chargé et à fonctionner.
- La seconde plaque, négative, s’est recouverte d’une épaisse couche de mousse de plomb; elle
- est soigneusemént lavée, conservée dans l’eau a l’abri de l’air, et soumise à une pression très considérable. Au sortir de la presse, elle présente l’aspect d’une lame de plomb ordinaire; la porosité physique a disparu, mais la porosité chimique est intacte, et c’est elle seule qui est intéressante dans les accumulateurs.
- Une fois la plaque négative traitée de cette façon, elle est prête à être montée.
- Nous ne saurions mieux terminer cette note qu’en citant l’opinion du Dr d’Arsonval, dont la compétence en la matière n’éçhappc à personne et qui a bien voulu nous communiquer les résultats d’essais relatifs au type d’accumulateurs que nous venons de décrire.
- « L’accumulateur « de Montaud » est du genre Planté, c’est-à-dire formé en surface. Au point de vue de la construction mécanique, il me paraît bien conçu. Les peignes en bois, qui maintiennent l’écartement des lames de plomb et empêchent tout contact de se produire, donnent à l’appareil une grande solidité.
- « Les lames de plomb forment ainsi un tout qu’on peut sortir de la boîte sans difficulté, ce qui permet de les visiter de temps à autre.
- « Le procédé de formation employé est très ingénieux et rapide. Pour donner à 1 mètre carré de plomb une capacité de 20 ampères-heure, il faut seulement un quart d’heure de traitement; j’ai été plusieurs fois témoin de ce fait à l’usine. C’est là un sérieux avantage, car, pour obtenir le même résultat avec le procédé Planté, il faudrait des mois, ce qui rendrait l’appareil impossible industriellement. Cette formation pourra encore elle-même être beaucoup simplifiée.
- « Donc, au point de vue mécanique et de fabrication, tout me semble bien conçu.
- « Passons aux données électriques. Mes essais ont plus particulièrement porté sur le modèle n° 2, offrant une surface de 2 mètres carrés er un poids de 10 kilogrammes de plomb.
- « Au sortir de la formation, cet appareil, chargé à saturation, m’a donné, comme capacité totale, 62 ampères-heure. Comme dans le Planté, cette capacité ira toujours en augmentant par l’usage. Une modification très simple, que j’ai signalée à l’auteur, permet de tripler au moins, dès le début, cette capacité; l’expérience a parfaitement confirmé cette déduction de la théorie.
- « Le régime normal pour la charge est de
- p.616 - vue 606/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 617
- 10 ampères par mètre carre'. Pour la décharge, le double, c’est-à-dire 40 ampères, pour le modèle en question.
- '< Cet appareil m’a toujours donné, à la décharge, 40 ampères à la tension de 1,85 volt, pendant 1 heure ou 1 heure 5 minutes. Il ne faut pas pousser la décharge plus loin à ce régime, ce qui correspond aux 2/5 de la capacité totale.
- « La charge s’effectuait en 2 heures au régime de 20 ampères, « sans perte appréciable dans la « quantité d’électricité.
- Accumulateur de Montaud, n" 2
- « Poids du plomb............. 10 kilogr.
- « Capacité totale............ 62 amp.-heure.
- « Surface.................... 2 m. c3.
- « Charge, au régime de....... 20 ampères.
- « Décharge, pendant 1 heure. 40 ampères (•).
- « L’accumulateur en question pourrait donc emmagasiner, au besoin, 6 ampères-heure par kilogramme de plomb, et donner un débit de 4 ampères-heure par kilogramme, sans polarisation. Mais sa principale qualité est sa longue durée. Les positifs du genre Plante' se détériorent peu au fonctionnement, et on n’est pas obligé de les changer, comme dans d’autres accumulateurs. Industriellement, c’est là une qualité précieuse qui (compense largement la plus faible capacité de ce genre d’appareils. D’ailleurs, dans bien des cas, une grande capacité n’est pas nécessaire. Par exemple, dans l’éclairage, lorsque les accumulateurs servent de régulateurs ou de volant d’électricité à la machine. A mon point de vue, ce qu’il faut rechercher dans un accumulateur, c’est : i° sa durée, et 20 l’énergie ou plutôt la rapidité de son débit par kilogramme. — Sous ce double rapport, les accumulateurs du genre Planté, par conséquent celui de M. de Montaud, sont bien supérieurs aux accumulateurs formés
- f1) « Depuis l’époque où ont été faits ces esssais (8 septembre i885), les chiffres ci-dessus ont été remplacés par les suivants :
- « Poids du plomb................. 10 kilogrammes.
- « Capacité totale................ ioo amp.-heure.
- « Surface........................ 2 mètres carrés.
- « Charge, au régime de....,...... 20 ampères.
- « Décharge, au régime de 40 ampères. G8,5 amp.-heure.
- en profondeur. En effet, ces derniers doivent changer leurs positifs après un service continu de quelque durée, et ne peuvent débiter plus d’un ampère par kilogramme, tandis que les accumulateurs genre Planté durent presque indéfiniment, et peuvent'débiter jusqu’à 5 ou 6 ampères par kilogramme, suivant l’épaisseur de la feuille de plomb.
- « J’estime donc que l’accumulateur de Montaud est très pratique, qu’il constitue un grand perfectionnement du genre Planté, et que dès à présent il peut sans crainte entrer en concurrence avec les autres systèmes aujourd’hui en usage. »
- Nouvelle combinaison pour mettre en translation une station à. courant de travail, avec une station à, courant de repos, par M. A. Balluta.
- Pour mettre en communication une station à courant de travail avec une station à courant de repos, il est indispensable d’établir une translation pour laquelle il est nécessaire d’employer des appareils spéciaux et qui, pour ce motif, est presque toujours très compliquée.
- Le système de translation qui fait l’objet de cette note présente cet avantage qu’il ne fait usage que des appareils ordinaires. Il suffit de se servir d’un relais simple et d'un autre à translation.
- En voici l’explication ;
- Quand une station à courant de repos transmet, le circuit est interrompu et l’armature du relais R n’étant plus attirée, le levier respectif entraîné par le ressort, bute contre la vis supérieure du relais qui est reliée à la pile EU. Dans cette position le courant passe par le levier de l’armature, la spirale et le manipulateur Mi et se rend sur la ligne à courant de travail.
- Quand une station de cette dernière veut transmettre à une station à courant de repos, le courant vient alors par le manipulateur Mi à la spirale du relais R dont l’armature est attirée, et passe par la vis inférieure à l’électro-aimant du relais Ri qu’il parcourt et d’où il se rend à la terre en attirant l’armature de ce dernier relais. Le pôle positif de la pile Bi se trouve ainsi en communication avec l’électro-aimant du relais R par lequel l’électricité s’écoule à la terre. Mais le courant de la pile Bi trouve encore un autre chemin ouvert, savoir : du point a, par la pile B, le mani-
- p.617 - vue 607/624
-
-
-
- 618
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pulateur M, la ligne à courant de repos, et retour par la terre à la pile Bi. Dans ces conditions, les deux piles Bi et B se combattent et l’effet est le même que si le circuit de la ligne à courant de repos avait été interrompu.
- Par cet exposé il est facile de voir que ce n’est pas l’appareil qui joue le rôle principal, mais le courant lui-même, et l'on évite ainsi la difficulté à laquelle on s’est généralement heurté, à savoir : le maintien de l’armature du relais dans la position d’attraction pendant que l’armature du relais de la station correspondante doit être dans la position de non attraction. En effet, c’est le courant de la même oile qui tient toujours l’armature du relais attirée et interrompt ainsi le circuit
- de la station correspondante. Quant aux stations à courant de travail, les choses se passent comme dans la translation habituelle.
- Pour se mettre dans l’état ordinaire, c’est-à-dire pour séparer complètement les deux lignes, on n’a qu’à mettre le levier L sur le point de contact b et interrompre le circuit par le levier Li.
- Note de la rédaction : Le point faible de ce système consiste dans la pile Bi qui fournit le courant à deux circuits, un circuit local à petite résistance et un circuit de ligne à grande résistance. Il y a naturellement, sur ce second circuit, un courant relativement faible, parce que la plus grande partie du courant est absorbée par le premier circuit. Et pourtant ce courant faible doit être égal au courant fourni par toutes les piles B qui se trouvent sur la ligne à courant de repos.
- La pratique seule peut prouver si cette disposition ne présente pas trop d’obstacles pour la marche régulière de la translation.
- CORRESPONDANCES SPÉCIALES
- PE L’ÉTRANGER
- Allemagne
- Le microphone appliqué a la recherche des fuites d’eau, ou hydrophone. — M. A. Pares, d’Altona, a combiné, pour la recherche des fuites dans les canalisations d’eaa, un appareil extrême-
- ment ingénieux, dont la figure ci-contre facilitera l’intelligence.
- A est une tige en substance bonne conductrice du son, que l’on promène au-dessus de la conduite d’eau dont on veut explorer l’état. Cette tige est maintenue verticale par une monture à trépied, et son extrémité supérieure est attachée à une douille métallique qui porte le microphone M.
- L’appareil est complété par un élément sec, régénérable, E, un récepteur téléphonique T, et un contact en forme de poire K, permettant de laisser normalement ouvert le circuit de la pile et de ne le fermer qu’au moment de l’observation.
- La fuite d’eau est très distinctement perçue à l’oreille. La sensibilité de l’appareil est même, parait-il, telle que, de la rue, on peut se rendre compte des moindres fuites dans la canalisation à l’intérieur des maisons.
- p.618 - vue 608/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 619
- Lorsqu’on fait ces observations au milieu du bruit, il est avantageux de se servir de deux récepteurs téléphoniques, ou, si l’on n’emploie qu’un seul téléphone, de se boucher une oreille avec une petite boucle métallique que M. Pares appelle l'antiphone, et qui fait partie des acces-soires-de l’appareil,
- Le microphone est construit de façon à pouvoir être fixé directement sur une conduite d’eau.
- L’éclairaoe électrique des pièces basses de plafond. — M. Brockmann, d’Ofifenbach, publie dans la Revue des Ingénieurs allemands, quelques renseignements intéressants sur l’éclairage, au moyen de lampes électriques, des locaux bas de plafond.
- Ces renseignements ont trait à une installation faite récemment par la maison Siemens et Halske dans une fabrique d’Offenbach, dont les ateliers n’ont que 3 à 3,5 m. de hauteur.
- L’installation comprend 3o lampes de 3 ampères et 26 lampes à incandescence de 16 bougies normales tt de o,5 ampère. La dynamo qui alimente ces lampes, est construite pour donner une différence de potentiel de 120 volts aux bornes. Devant chaque lampe est inséré un fil de fer de 1,7 m.m. de diamètre; un rhéostat permet, d’ailleurs, d’intercaler dans le circuit d’autres résistances encore.
- Les frais de l’installation se sont élevés à la somme de 7656 marks (9570 francs). Pendant le premier semestre d’hiver, on a dépensé pour l’exploitation 2169 marks (2711 francs), avec une durée d’éclairage de 446 heures ; ceci met la lampe-heure au prix de 0,138 mark ^17 1/4 cent.).
- Avant l’installation de l’éclairage électrique, la même fabrique s’éclairait au gaz, et la dépense pour 228 becs de gaz, se montait à 2837,56 marks, soit 3546 fr. 95. L’économie réalisée par l’emploi de l’électricité est donc de plus de 3o 0/0. Il y a d’ailleurs lieu de remarquer que les 228 becs de gaz donnaient une lumière de 3648 bougies normales, tandis que l’ensemble des foyers électriques donne une lumière de io5oo bougies. Si l’on tient compte de la quantité totale de lumière produite, et que l’on base la comparaison sur cette donnée, on trouve qu’une bougie normale coûte, avec
- l’éclairage au gaz..... 0,18 pf. (0,225 c m.)
- à lélectricité......... 0,046 pf. (0,0575 c m.)
- Sur une nouvelle pile. — M. le D'Eisenmann, de Berlin, recommande de remplacer l’acide chromique comme liquide excitateur dans un élér ment, par de l’acide tungstique. D’après M. Eisenmann, cette substitution ne présenterait que des avantages. L’action de l’acide tungstique étant absolument la même que celle de l’acide chromique, et l’élément gardant la même force électromotrice, et la même résistance intérieure dans les deux cas, un premier avantage résulte de ce fait, qu’il suffira d’une très petite addition d’acide phosphorique pour maintenir en dissolution l’acide tungstique. De plus, l’oxygène de l’air régénère très facilement l’acide tungstique lorsqu’il a été réduit par des électrodes métalliques, des électrodes de zinc notamment. Il suit de là que l’emploi de l’acide tungstique serait surtout avantageux dans les éléments à électrodes mobiles.
- Le liquide excitateur s’obtient en faisant dis-? soudre dans 35o centimètres cubes d’eau, 3ogran> mes detungstate de soude, et 5 grammes, de phosphate de soude, et en ajoutant à cette dissolution une petite quantité d’acide sulfurique.
- M. Eisenmann a obtenu, en Allemagne, un brevet pour cette pile.
- SÉANCE DF, LA SOCIÉTÉ ElECTROTECHNIQUÈ DE Berlin — Dans la séance d’octobre de la Société Electrotechnique de Berlin, M. de Stephan, président honoraire, a donné un aperçu des progrès faits dans le courant de l’année passée en Aller magne, dans le domaine de l’électricité.
- L’accroissement des bureaux téléphoniques est à noter. Le icr octobre de cette année, il y avait 118 villes ayant un réseau téléphonique, représentant un total de 18,245 postes; 25 lignes téléphoniques relient entre elles des lignes voisines ; 11 lignes sont en voie de construction et 24 autres le seront bientôt.
- Le principal discours de la séance a été prononcé par le professeur L. Weber, sur « les Phénomènes relatifs aux orages et les précautions à prendre contre la foudre », recherches faites à l’instigation de la Société Électrotechnique.
- Les recherches dont M. le professeur Weber a rendu compte ont été entreprises sur le sommet du « Riesen-Gebirge », en Silésie. Ses expériences ont été faites de deux manières :
- i° Expériences avec des paratonnerres érigés
- p.619 - vue 609/624
-
-
-
- 620
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par couples. — Ces paratonnerres consistent en des conducteurs métalliques isolés, attachés à des poteaux de télégraphe de 6,5o m. de hauteur, ayant une communication directe avec la terre. Dans chaque conducteur est intercalé un coupe-circuit en alliage très fusible ; ce dispositif donnait un moyen de contrôle automatique permettant de constater par la fusion de l’alliage, si l’un des conducteurs d’essai avait été frappé par la foudre. Les pointes des différents paratonnerres étaient de substances diverses, platine, cuivre ou charbon.
- En interrompant les conducteurs et en faisant usage de globes en verre, on a pu, une fois, observer une succession d’étincelles d’une longueur de 3 à 4 millimètres, et, une autre fois, des étincelles d’une longueur de i,5o c. m. On ne peut d’ailleurs pas s’attendre à des résultats vraiment pratiques après un si court laps de temps.
- 2° Mesures galvanométriques. — Les courants qui s’écoulent des conducteurs terminés en pointe ou en faisceau, peuvent être mesurés galvanométri-quement, même par un ciel serein, et à une distance d’un mètre au-dessus du toit ou de la terre ; quelques-uns de ces faisceaux donnent des courants d’à peu près io à 20 milliampères. Par un orage, on a constaté une intensité de courant de i,ooo milliampères sur un paratonnerre bien isolé et amené jusque dans le laboratoire.
- Les forces qui font tourner brusquement l’aiguille du galvanomètre correspondent à des différences de potentiel de 5,5<~>o volts entre la pointe du paratonnerre et la surface de la terre.
- Dans ces expériences, M. Weber s’est aussi servi d’aiguilles de sapin. A cet effet, il fit placer sur le toit plat de l’Institut d’agriculture de Bres-lau, des sapins hauts de 2,5o m. dans des tonneaux posés sur des isolateurs en porcelaine.
- Par temps normal, on a constaté un faible écoulement à travers les aiguilles de sapin, et par temps d’orage, des courants de plusieurs ampères dans la direction de la terre aux nuages.
- Des expériences ont aussi été faites av§c des cerf-volants dans la ficelle (200 mètres efjyjron) desquels on avait intercalé un fil conducteur.
- Le 7 octobre de cette année, par un ciel qui s’éclaircissait de plus en plus, on a constaté pour:
- Une hauteur du Cerf-volant en mètre de
- 45 71
- !Une intensité de courant en milli-ampères de 27
- 6i
- 107 451
- 140 1078
- 115 627
- 78 257
- 41 40
- 139 i332
- Avec toute la longueur de la ficelle, on a observé quatorze décharges d’un millimètre de longueur par minute. On peut de là déduire qu’entre 110 et 140 mètres de hauteur, on a une chute de potentiel de 83 volts par mètre. Exner a trouvé au moyen de l’électroscope, pour une atmosphère réduite à l’état de sécheresse absolue, 600 volts par mètre, et Thomson, 200 à 400 volts par mètre.
- M. Weber est d’avis que l’écoulement de l’électricité par le sommet des arbres a une influence sur l’électricité atmosphérique et sur le magnétisme terrestre, ainsi que sur le climat en général. Il ne croit pas que l’on puisse en faire aucun emploi technique, vu la quantité minime d’électricité qu’on rencontre ici.
- La télégraphie a Berlin. — Le bureau central des télégraphes de la I ran.\ôsische strasse, à Berlin, a été beaucoup agrandi dans ces derniers temps. Il y a actuellement dans ce bureau plus de 600 employés, 283 appareils et un nombre égal de lignes, 124 batteries, avec 7,35o éléments, desservent le bureau ; il y a, 27 fils reliant directement ce bureau avec l’étranger, soit : 2 pour Saint-Pétersbourg, 2 pour Varsovie, 1 pour Budapest, 4 pour Vienne, 1 pour Rome, 1 pour Bâle, 4 pour Paris, 2 pour Londres, 2 pour Bruxelles,
- 1 pour Anvers, 2 pour Amsterdam, 1 pour Copenhague, 1 pour Stockholm, 1 pour Téhéran. De plus, le bureau de la Fran^ôsische strasse est en communication directe avec 5 88 bureaux allemands.
- Le réseau télégraphique de Berlin a maintenant un développement de 351,8 kilom., avec une longueur de fil de 2428,5 kilom. — Le bureau central a expédié pendant l’année passée 1,529,329 télégrammes pour le dehors et 1,241,242 télégrammes pour la ville de Berlin, 6,23o,o3o télégrammes en transit. Sur les fils loués pour des heures fixes par les journaux, 11,382,587 mots ont été expédiés.
- Le bureau central est relié avec le bureau télégraphique de la Bourse par 35 fils souterrains.
- p.620 - vue 610/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 621
- Le bureau de la Bourse a expédié, l’année passée, 1,462,873 télégrammes.
- Dans quelques mines de Silésie, on vient de remplacer les appareils à signaux ordinaires par des appareils électriques de Siemens et Halske, le courant est fourni par des générateurs électromagnétiques.
- Le courant est obtenu par l’élévation d’un levier qui retombe ensuite dans la position du repos par son propre poids. Chaque élévation du levier met en branle le marteau de la sonnerie pendant un court intervalle de temps ; un tremblement continu est impossible; chaque signal est donc nettement limité. Le générateur établi en un point particulier de l’exploitation est, en général, muni d’un commutateur à bouton, permettant d’envoyer des signaux dans différentes directions.
- Un seul câble est posé dans la mine; la terre sert de retour.
- On vient d’essayer, dans les mêmes mines, de petits générateurs magnéto-électriques pour l’alimentation de lampes à incandescence. En tournant une manivelle, on peut produire une lumière d’environ 10 bougies normales. Un petit tambour sur lequel est enroulé un câble de 200 m. de long, porte deux lampes à incandescence qui sont, en outre, protégées par des abat-jour en verre, hermétiquement fermés.
- Dr H. Michaelis.
- Angleterre
- Le télégraphe multiplex de Delany. — Le système télégraphique de M. Delany, de New-York, qui appartient au même genre d’appareils que ceux de Meyer et de Baudot, a été adopté par le département des Postes et Télégraphes en vue de l’augmentation de trafic prévue à la suite de l’introduction du nouveau tarif à 6 oence. Les détails du système ont subi quelques modifications, et on paut envoyer 5o dépêches (de 10 mots), avec chaque clef, par heure. Comme appareil récepteur, on se sert d’un parleur qui est actionné directement de la ligne par un relais polarisé, sans aucun relais ou parleur intermédiaire. De petits condensateurs empêchent la production d’étincelles. Le système fonctionne avec des courants doubles, car la pile dont on se servait au commencement ajété divisée en deux moitiés. Ce
- potentiel inférieur est favorable aux conducteurs souterrains.
- M. Preece a rendu compte des avantages que présente le système pour le département des Postes et Télégraphes. En premier lieu, il ne dérange en aucune façon l’ancien système des parleurs et clefs Morse, tout en évitant le délai entraîné par la perforation préalable du papier, nécessitée par le système de Wheatstone. Les opérateurs peuvent faire preuve de leur habileté, puisque chacun travaille sur un circuit indépendant sans être obligé d’attendre un collègue plus lent, comme dans le système quadruplex. Enfin, s’il y a beaucoup de dépêches à transmettre dans la même direction, tout le système peut fonctionner dans ce sens.
- La résistance de la magnétite — Le professeur S.-P. Thompson a fait une série d’expériences sur la résistance électrique de la magnétite ou du minerai de fer magnétique. Les échantillons employés étaient de la meilleure magnétite d’Arkansas, aux Etats-Unis, et les résultats on prouvé que la résistance de cette matière, comme celle du charbon, diminue avec l’augmentation de la température La substance peut être considérée comme un conducteur. L’hématite, d’autre part, possède une résistance très élevée ; c’est presque un isolant. Elle possède la même propriété de diminuer de résistance au fur et à mesure que sa température augmente. Le morceau de magnétite qui a fait l’objet des expériences avait la forme d’un parallélépipède de 5,53 c. m. de long, i,52 c. m. de large et 1,27 c. m. d’épaisseur. Il était placé entre des électrodes en feuilles de platine et chauffé dans un bain d’huile de paraffine. Voici le résultat des observations :
- Température Résistance d’un centimètre cube
- en en unîtes de
- centigrades l'Association britannique
- 23°........................................ o 71g
- 54°........................................ o 709
- 79,5°...................................... o 5o5
- 101°....................................... o 416
- 133°...................................... o 287
- Un barreau plus long et plus mince, en hématite, donnait une résistance de 108 megohms, qui tombait, par la chaleur, à 81 meghoms. La température du bain de paraffine pouvait être élevée jusqu’à 135 degrés C.
- J. Munro
- p.621 - vue 611/624
-
-
-
- 622
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CORRESPONDANCE
- Francforl-sur-lc-Mcin, le i3 décembre 1886.
- Monsieur le Secrétaire de la Rédaction,
- Dans le n” 5o de votre excellent journal, je trouve, page 526, une lettre de MM. Ducretet et Cio, ayant trait aux observations que j’ai cru devoir faire dans les n"' 47 et 48 de La Lumière Électrique, sur la description des appareils électriques qui ont figuré à l’Exposition de Berlin au mois de septembre dernier. Parmi les nombreux instruments et appareils nouveaux que j’ai présentés, à cette occasion, aux lecteurs de La Lumière Électrique, vos correspondants mentionnent un commutateur à cinq directions, qu’ils prétendent avoir été inventé déjà par le professeur Crova, en 1872, et construit par eux-mêmes. MM. Ducretet ne citent aucun autre fait pour justifier les reproches qu’ils m’adressent. Je n’ai jamais eu connaissance d’un commutateur à cinq directions distinctes, tel que celui décrit et représenté page 353 de La Lumière Électrique, et il m’a été impossible de trouver la description de celui de MM. Ducretet dans toute la littérature technique. Il va sans dire que, si ces Messieurs veulent bien me fournir la preuve de l’existence de leur commutateur en produisant soit une image, soit un dessin, je suis tout disposé à reconnaître que celui dont j’ai parlé n’est qu’une imitation. Jusqu’ici, je n’ai entendu mentionner qu’un seul commutateur de ce genre et à deux directions seulement : c’est celui qui a été décrit par M. Planté aux pages g3 et 94 de son livre, Recherches sur Vélectricité, et qui a été construit pour la première fois par M. J. Morin, de Paris.
- Comme MM. Ducretet ont prétendu que tous les appareils décrits par moi étaient des imitations d’instruments français, j’ai cru devoir faire une enquête auprès des différents fabricants cités, pour savoir lesquels des objets exposés par chacun d’eux étaient des imitations. On m’a répondu qu'à l’exception .de la pile à treuil décrite page 406 (fig.. 11), tous les appareils étaient de construction originale. Cette pile a été inventée par Gustave Trouvé, à Paris, et elle a été décrite, en dehors des journaux français, dans le journal allemand VElektrotech-nische Rundschau.
- Quant à l’infériorité notoire des fabricants d’instruments de précision allemands, qui, selon M.M. Ducretet et C", aurait été constatée à toutes les Expositions, je me permettrai seulement de rappeler qu’à l’Exposition internationale d’Électricité de Paris, en 1881, la construction soignée des appareils allemands exposés a été spécialement reconnue et appréciée non seulement par les constructeurs étrangers, mais aussi par les fabricants français. Les produits des maisons Siemens et Halske, de
- Berlin, S.Schuckert, de Nurembourg, Hartmann et Braun, de Francfort, et Edelmann, de Munich, ont remporté, à toutes les Expositions, les plus hautes récompenses et possèdent une réputation universelle.
- MM. Ducretet disent ailleurs « que les industriels français ne trouveraient certainement pas la réciproque dans les journaux allemands »; je proteste énergiquement contre cette accusation. Les produits français sont fort appréciés en Allemagne, et la presse allemande les a reconnus comme excellents. Le journal VElektrotechnische Rundschau, que je dirige, a publié, pendant les trois dernières années, vingt et un articles plus ou moins étendus sur les inventions des électriciens de Paris. Les appareils et les travaux scientifiques de MM. Trouvé, Lalande et Chaperon, Boudet de Paris, Paul Samuel, deBranville et C", Bourbouze, Clochet, Hospitalier, Gaston Planté, Albert et Gaston Tissandier, Renard et Krebs, Breguet, Aboilard, Marey, Abdank, Reynier, Redard, Deprez, Fontaine et beaucoup d’autres, ont été accueillis et jugés [de la manière la plus bienveillante. La presse a mentionné d’une façon très favorable un grand nombre d’ouvrages français sur l’électricité et, entre autres, celui de M. F. Ducretet (probablement un membre de la maison Ducretet et C'*), a é'é très favorablement accueilli dans le n° 4 de la deuxième année de VElektrotechnische Rundschau.
- Après ces explications, j’ose croire que le reproche de MM. Ducretet et C'1', que les produits de l’industrie française rte trouvent pas en Allemagne l’accueil qu’ils méritent, repose sur une connaissance imparfaite de la réalité. Je n’ai d’ailleurs, Monsieur le Secrétaire, rien à aiouter à votre observation si juste, au sujet du droit de critique internationale des travaux scientifiques dans toutes les branches de la science, que ces travaux soient français, anglais ou russes.
- Veuillez agréer, etc.
- Dr Stein
- FAITS DIVERS
- Une maison d’exportation de Stuttgart vient de fournir un certain nombre d’horloges électriques pour la ville de Caracas, au Venezuela. Les tremblements de terre. fréquents de cette région ne permettant pas d’ériger des tours élevées, on ne pourra pas les placer très haut, de sorte qu’il en faut un plus grand nombre. Le cadran d’une de ces horloges n’a pas moins de i3 pieds de diamètre. Elles fonctionneront toutes à l’électricité et seront éclairées la nuit par des lampes à incandescence.
- Pendant le mois dernier, ^nouvelles entreprises d’élecT tricité ont été formées aux Etats-Unis. La plupart de ces
- p.622 - vue 612/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 023
- S
- ociétés n’ont qu’un petit capital variant de roo,ooo à 5oo,ooo francs; la Edwards Electric Light C°, qui s’occupera de la construction de foyers électriques pour locomotive», possède cependant un^capital de 10 millions de francs.
- Éclairage Électrique
- La ville de Châteaulin (Finistère) va prochainement être éclairée à la lumière électrique.
- À l’occasion d’une vente de charité qui a lieu actuellement à Bradford, MM. Woodhouse et Rawson ont été chargés d’installer la lumière électrique, qui fonctionne toute la journée.
- L’installation comprend quatre loyers à arc de 2000 bougies et 70 lampes à incandescence de 20 bougies.
- La lumière électrique vient d’être installée dans le phare, sur Pile de May, sur la côte anglaise, et, depuis le iBr décembre dernier, les navires qui profitent de ce foyer pendant leur passage, doivent payer un droit plus élevé pour couvrir les frais du nouvel éclairage.
- Une série d’expériences d’éclairage électrique va être commencée à Portsmouth dans la première semaine de la nouvelle année, et une commission de surveillance vient d’être nommée par la ville. Seize lampes à arc de 600 bougies chaque, du système Thomson-Houston, seront installées dans plusieurs magasins des principales rues, et les fils seront disposés de sorte qu’on pourra à volonté éclairer l’extérieur ou l’intérieur de ces magasins.
- Le Conseil municipal de Gratz (Styrie) vient de ratifier le projet suivant pour l’installation de l’éclairage électrique dans cette ville.
- La Compagnie qui se charge de fournir l’éclairage élec trique aura le monopole de l’alimentation des appareils au moyen des câbles conducteurs posés dans la ville. En retour, la Compagnie s’engage à fournir, à des prix établis par le contrat, l’éclairage à la ville et aux particuliers dont les locaux à éclairer se trouveront dans le rayon qu’elle dessservira.
- La partie de la ville qui sera éclairée comprend la ville intérieure, à l’exclusion du parc public, de la citadelle et d’une partie des districts environnants. Dans ce rayon, le Conseil général se propose d’introduire, à titre provisoire, l’éclairage public partiel ou total dans un cer-
- tain nombre de rues. Pour cela, il a résolu de faire monter 7b lampes à incandescence qui ne brûleront que pendant la moitié de la nuit et 25 qui brûleront toute la nuit avec une intensité lumineuse de 16 bougies.
- La durée de la concession s’étend jusqu’au i*r octobre 1912. Après l’expiration de ce délai, le Conseil municipal de la ville a le droit de racheter tous les appareils ayant servi à l’éclairage électrique, y compris les conducteurs, machines et accessoires, pour un prix qui sera déterminé par les experts, ou bien d’en exiger l’enlèvement.
- La Compagnie ne peut faire poser que des conducteurs souterrains renfermés dans de petits caniveaux en maçonnerie, tuyaux en argile et béton, etc.
- Tous les fabricants et industriels qui veulent prendre part à l’installation de l’éclairage électrique ont jusqu’au ior février 1887 pour soumissionner; ils doivent déposer, avec leur demande, un cautionnement de 5,000 florins.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le navire à vapeur Le Silvertown, appartenant à la Compagnie India Rubber, Gutta-Percha and Telegraph Works, et qui est arrivé à Londres le 14 novembre dernier revenait d’un voyage accompli le long de la côte occidentale de l’Afrique, en compagnie des navires Le Dacia et Le Bucaneer, de la même Compagnie.
- Cette expédition avait pour objet la pose des câbles télégraphiques sous-marins qui relient actuellement entre elles et avec l’Europe les principales stations de la côlc africaine, comprenant les stations françaises de Conakry, Grand-Bassam, Porto-Novo et le Gabon, et qui descendront sous peu jusqu’au Cap.
- Ces communications ont été établies en exécution d’un traité intervenu entre cette Compagnie uct le Gouvernement, grâce à la louable initiative de M. Sarrien, alors Ministre des Postes et Télégraphes.
- Le voyage a duré quatre mois,et demi; la longueur de câble posée est d’environ 4,5oo kilomètres; et, en raison du climat de ces contrées et des nombreux points d’atterrissement des câbles, on doit féliciter la Compagnie de Silvertown du succès qui a couronné cette entreprise.
- On doit également féliciter l’ingénieur en chef de cette Compagnie, M. Robert Kayc Gray, qui a dirigé ces travaux, d’avoir mis à profit une expédition organisée dans un but industriel, pour enrichir nos connaissances géographiques de nombreuses observations. Le. premier, d’ailleurs, il avait inauguré ce système lors d’une expédition antérieure faite dans l’Océan américain.
- Le navire Le Bucaneer, qui avait à bord un hydrographe distingué, M. Buchanan, avait été chargé de faire ces observations; et, tout en exécutant les sondages nécessaires à la pose du câble entre Sierra-Leone et Saint-Paul-de-Loanda, il a recueilli un grand nombre de renseignements sur les courants du golfe de Guinée* et étudié les
- p.623 - vue 613/624
-
-
-
- 624
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- variations de la densité et de la température des eaux suivant la proximité des côtes et la profondeur de l'Océan.
- Les résultats de ces observations, dont l’intérêt scientifique n’échappe à personne, sont rapportées, avec de nombreux détails, dans les Comptes rendus de la Société Royale de Géographie de Londres du mois de décembre 1886.
- Le câble entre la Trinité et Demerara vient d’être réparé, mais celui de Guernesey à Aldcrney est interrompu. ______________
- Le rapport du département des Télégraphes du Queensland dit qu’on a placé, pendant l’année i885, 440 milles de ligne avec 1,047 milles de fil. Le réseau de la colonie comprend actuellement 7,537 milles de ligne avec 12,608 milles de fil. Il y a 25q bureaux télégraphiques ouverts au public, et les recettes se sont élevées à 2,599,500 francs contre 2,323,3oo francs de dépenses. Le [département a, en outre, installé quatre réseaux téléphoniques; celui de Brisbane compte 356 abonnés, et les autres environ 5o.
- Une dépêche adressée de la Nouvelle-Zélande au journal le Times de Londres, annonce la formation d’une société sous le nom de Pacific Cable C% qui se propose de placer un câble de Brisbane, via la Nouvelle-Zélande, les îles Tiii et Sandwichs, jusqu’à Vancouver, où une communication sera établie avec le réseau télégraphique Canadien.
- On sait que le téléphone Bell transmet les sons avec une netteté et une intensité qui décroissent avec la longueur du fil. M. Charles Cross a joint bout à bout des bobines métalliques jusqu’à ce qu’il ait obtenu l’extinction totale des sons téléphoniques à transmettre dans la longueur de ces fils. Alors il a coupé le circuit à sa moitié en plaçant un condensateur au point coupé, et en établissant les contacts respectifs entre les deux lames et les deux tronçons de la ligne; aussitôt le son distinct a été transmis avec la même nettete que dans un circuit lepre-sentant la moitié du circuit total. En coupant chacun de ces demi-circuits à leur moitié et en interposant deux autres condensateurs, le son des téléphonés est revenu à l’intensité et à la netteté qu’il aurait eues sur une ligne téléphonique ordinaire.
- On annonce que des négociations sont en cours entre la Belgique et l’Allemagne, pour l’établissement d’un service téléphonique entre les deux pays. On ne cherchera pas à établir une communication directe entie Bruxelles et Berlin, mais une ligne sera construite de Bruxelles à Verviers, et de là à Cologne.
- L’installation téléphonique à l’intérieur du Palais de Justice à Bruxelles, est .une des plus importantes de la Belgique. Lorsqu’une commission spéciale fut nommée pour faire choix du matériel nécessaire aux installations électriques, il fut décidé qu’il serait fait une application très complète du téléphone pour relier entre elles les différentes salles de cet immense édifice.
- C’est le transmetteur Ader avec sonneries magnétques qui fut choisi.
- Des postes téléphoniques de ce système ont été installés dans les différentes salles du Palais (bureaux du parquet du procureur du roi, dans les cabinets des juges d’instruction, au bureau du conservateui des bâtiments, etc.).
- Tous les appareils sont reliés à un commutateur principal, placé dans le bureau du télégraphe, et destiné à mettre en communication les magistrats, les avocats, etc. De plus ces derniers peuvent correspondre avec les abonnés des réseaux de Bruxelles et de ses faubourgs, et même avec Anvers, Gand, Liège, Charleroi, Mons, Verviers, etc.
- Le journal espagnol VImparcial annonce qu’une communication téléphonique sera prochainement établie entre le pont de Motril et Salobrina, dans la province de Grenade, et qu’une autre ligne de Cangas de Fineo à Grado, dans les Asturies, est presque terminée et sera sous peu livr ée au public.
- Le nombre des appels aux bureaux centraux téléphoniques de Y United Téléphoné C'°, à Londres, s’est élevé, le 7 décembre dernier, à 38,173, chiffre qui n’avait pas encore été atteint à Londres. .. .
- Les appels pendant la semaine, du ier au 7 décembre, ont été au nombre de 210,848, et en admettant une réponse pour chaque appel, on arrive au chiffre respectable de 421,696 communications pendant la semaine.
- La Compagnie Bell a gagné une nouvelle victoire dans le procès intenté par elle contre MM. Pardec et M* Cor-mack à Dallas, dans l’Etat de Texas. Le tribunal a en effet ordonné la fermeture avant . 3 mois des . réseaux établis à Dallas, Fort-Worth, Denison et Abiline. Cette décision sera sans doute d’une influence très grande pour le procès du gouvernement contre Bell, qui sera plaidé au mois de janvier et dans lequel le gouvernement a déjà subi un premier échec à Cincinnati où le tribunal s’est déclaré incompétent. Il s’en suit qu’il faut recommencer les poursuites dans l’Etat de Massachussets où se trouve le siège de la Compagnie Bell.
- Le Gérant : Dr C.-C. Soulages.
- Imprimerie de La Lumière Electrique, 3i, boulevard des Italiens.
- Paris. — L. Barbier. , . . .....
- p.624 - vue 614/624
-
-
-
- TABLE DES
- MATIÈRES
- DU TOME XXII
- Pages
- A
- Accumulateur. — Montaud.................... 614
- Accumulateurs (Installation pratique des). — Anney, 20, 62, 118, 212, 266, 3o8,
- 406 et 563
- Actions fluidiques et électriques. — Gros.. 455
- — électriques dans un milieu isolant.
- Vaschv......................... 608
- Aimantation (Courbe d’) du fer et de l'acier. —
- Xickler........................ 412
- Allumeur-extincteur pour lampes électriques
- Radiguct. — E. Blavier....... 273
- Avertisseur d’incendie. — Bechtold.......... 187
- B
- Balance pour courants, lilyth..................... 426
- Ballon-signal de Lisbonne. — JS. Marinovitch... 337 Batteur de mesura. — Carpentier................... 424
- Bibliographie :
- — Essai d’une théorie générale des
- lampes à arc voltaïque. G. Guéroult.
- — F. Géraldv...................... 2 36
- — Relations réciproques des grands agents de la noturc. Klein. —
- Sclnvœrer......................... 428
- Bobines-étalons (Variation de résistance dans les).
- — Gla^c-brook et l^it^patriclc.. 428
- c
- Champ magnétique vertical (Mesure d'un).
- Krüger .......................... 214
- — (Intensité du) dans les dynamos. M.
- Deprep........................... 268
- -, produit par un électro-aimant (Variation du). Leduc........................ 400
- l'agc»
- — (Phénomène thermo-électrique pro-
- duit sous 1 influence d’un). Etin-
- ghausen et Ncrnst............. 61 3
- Charbons spongieux pour piles. Berliner........ 234
- Chemins de fer électriques système Field..... 46?
- — — — Sprague...
- 32 2 et 371
- Chronique.......................... 42, 470 et 515
- Circuits téléphoniques (Essai des). Gannon... 284
- Coefficient d’induction mutuelle. Ledeboer... 481
- Commercial Cable C"............................ 460
- Commutateur. — Browett......................... 280
- — Reiningcr............................... 349
- Conductibilité de quelques électrolytes. E. Bouty. 35 Congrès des physiciens et médecins allemands à
- Berlin.......................... 3i8
- Constantes électriques du rtl de nickeline. —
- Uppenborn....................... 363
- Contrôleur de rondes. — Tabony............... 381
- Correspondances spéciales de l’étranger :
- — Allemagne. —Dieudonné, 87, 135 et 423
- — —• —Michaëlis, 226, 318 et 618
- •— Anglererre. — J. Munro, 138, 227,
- 280, 319, 425, 460, 572 et 631
- — Autriche. —J. Kareiss............ 187 et 461
- — États-Unis. — C.-C. Haskins.... 140
- — — Wétaler, 3g, 141, 231,
- 2o3, 322, 371,463 et 5og Gourant élecrique dans l’air (Propagation du).
- Bovgmann.................. ig3 et 246
- — intenses et de faible résistance (Me-
- sure des). — Cardew............. 124
- — de polarisation des tissus vivants (Sur
- les contractions déterminées par les). — Onimus et Larat......... 3t 1
- D
- t 3,|
- Diélectriques (Liquides). — Quincke
- p.625 - vue 615/624
-
-
-
- 626
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Diélectriques (Influence du magnétisme sur la polarisation dans les).— Edmond van Aubei............................................. 171
- — (Pouvoir inducteur spécifique et con-
- ductibilité des). — J, Curie.......... 410
- Distribution du courant électrique au moyen des inducteurs voltaïques. — Siemens
- et Halske............................. 461
- Eclairage électrique au château de Wentworth. 315
- — de pièces basses de plafond. —Brock-
- mann...................................5og
- — de la statue de la Liberté de Bartholdi. 569
- — du théâtre du Palais-Royal. — Des-
- fontaines.............................. 42
- Electricité en Allemagne. — Dieudonné, 87, 1 35 et 425
- — en Autriche............................. 461
- — à Berlin................................ 226
- Electricité atmosphérique statique et dynamique. — Palmieri.................................. 67
- — produite par la liquéfaction de la va-
- peur d’eau par abaissement de température. — Palmieri.................. 385
- — en Belgique. — Evrard...... 470 et 5i5
- Electrisation de la glace par le frottement de
- l’eau. — Sohnke................. 215
- Electrodynamomètre absolu. — Pellat.................. 609
- Electrolyse (Recherches sur P). — Ad. Minet, 260,
- 3o5, 354 et 400
- — de l’acide iiuorhydrique par M. Mois-
- san.—Debray........................ 357
- Electrolytes (Propriétés thermo-électriques des).
- — Donle.............................. 223
- Electromètre. — Thomson..................... i5o
- Electromètres à courants apériodiques. — Lede-
- boev................... 17, 57 et 145
- — — — — Curie.
- Electromoteurs (Phénomènes relatifs aux). —
- Mordey................................ 129
- — et génératrices. — Esson................ 421
- — Stockwell............................... 457
- Electro-pliysiologie. — Hermann............. 280
- Etalonnage des instruments électriques au moyen
- de l’électrolyse. — Gray........ 319
- Etalons électriques......................... 281
- — d’intensité lumineuse. — Cros..... 507
- Etincelle électrique (force contre-électromotrice de *
- 1’). — Edlund......................... 275
- Exposition d’appareils électro-thérapeutiques à
- Berlin. — Stem........... 347 et 404
- Exploseur-vérificateur de quantité et de tension. — Louis de Place et Passée-Crosse........................................ 566
- F
- Faits divers :
- Accumulateurs.................................... 527
- Adjudication de fournitures électriques.......... 382
- Aérostat ion militaire............................ 46
- Association amicale des postes et télégraphes.... 190
- Pages
- Bain d’01*....................................... 481
- Bouée électrique Dépotasse........................ g3
- Canot à vapeur et â moteur électrique..............j.78
- Câbles sous-marins....................... 191 432
- — en Afrique.........;....... 33(5 et 623
- — aux Antilles................. 432 et 528
- — en Angleterre.......................... 527
- — en Océanie............................. 624
- — entre la Trinité et Démércra.......... (124
- — (Protection des)..................... 528
- Conducteurs électriques à New-York................. 47S
- Chemin de fer électrique souterrain à New-York. 142
- — en Bavière............................. 190
- — à Budapest............................. 238
- — au Brésil.............................. 382
- — à Brighton............................. 527
- — aux Etats-Unis......................... 527
- — à Rio de Janeiro....................... 574
- Conservatoire des Arts et Métiers........ 333 et 478
- Couveuse électrique.............................. 142
- Crémation par la chaleur électrique................. 94
- Eclairage électrique en Amérique................. 336
- — à Berlin............................... 383
- — à Bradford............................. 623
- à Broadway............................. iq3
- — au Canada.. 384
- — à Chateaulin........................... 623
- — des Dardanelles........................ 528
- — à Durkehmen............................ 191
- — à Domfront............................. 2&6
- — à Elberfcld.................. 190 et 431
- — aux Etats-Unis......................... 384
- — à Gratz....................... • • • 623
- — à Hambourg............................. 335
- — en Hollande.................. 384 et 527
- — à Kiel................................. 385
- — à Kimberby............................. ’9!
- — à Lubeck..................... 190 et .*'83
- — à Madrid..................... 38q et 575
- — à Marseille............................ 583
- — à Milan...................... 287 et 335
- — à Munich...........................*
- — à New-York........................... 2:>9
- — à Paris............................. 286
- — à Porumouth....................... 62.>
- — à Rome............................ 4
- — à Tortosa........................... 5^8
- — à Trente..........................
- — à Vienne.............................. -^4
- — à bord des navires de la marine japo-
- naise............................
- — de l’Etincelle......................... /-P
- — du Salazic....................4^2 et
- des bureaux de la North British
- Insurance ........................ ^28
- du bureau central des Postes â Vienne.
- du Cercle militaire................. 9 3
- des chantiers de la marine à Port-
- smouth.............................
- de la chapellerie Delion.............
- de la distillerie Piradilo-Sicile... «. • •
- p.626 - vue 616/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 627
- Pages
- Éclairage électrique de l’Eden-Théâtre......... 478
- — d’une église de Glascow............... 479
- — de l’Exposition d’Edimbourg........ igi
- — — de Newcastle......... 575
- — de la fabrique Duden en Belgique... 239
- — — Beukelaer à Anvers.. 479
- — de la gare de Nuremberg............ iqi
- — du Grand-Hôtel à Bruxelles... 47 et 238
- — du Great-Eastern...................... 239
- — de l’Hôtel des Postes à Vienne..... 336
- — des magasins du Bon Marché.. 47 et 574
- — — Stern à New-York............ 239
- — des mines en Belgique................. 239
- — du Musée britannique à Londres.... 528
- — en micrographie....................... 238
- — du métropolitain à Londres............. 47
- — des Phares aux Etats-Unis.... 422 et 479
- — — de l’Ile de May............. 623
- = de la statue de !a Liberté... 191 et 575
- — du théâtre de Cologne........ 190 et 238
- — — du Palais-Royal en Corée 191
- — — de Berlin........... 383
- — — de l’Opéra........... 527
- — des trains de chemin de fer. igi-574et 576
- — du Vatican............................ 143
- — aux Etats-Unis, système Thomson... ôjb
- — — — Edison....... 575
- — (Station d’) de Contich......... 574
- — — de Dersan........... 574
- — — de Francfort.............. 286
- — — de Paris.................. 335
- — — de Tivoli.............47 et 239
- — —-de Vienne................. 383
- Ecole spéciale d’électricité à Saint-Pétersbourg.. 190
- — à Milan............................... 480
- Electricité aux Etats-Unis........................ 622
- — dans l’Ohio........................... 574
- — à Wanpaca............................. 238
- — appliquée aux chemins de fer....... 335
- Electricité atmosphérique en Bavière.............. 190
- — — à Marseille.......... 93
- — — à Natal.............. 94
- Electrochimie du ferricyanure de potassium et de
- sodium.............................. 286
- Electrothérapeutique.,................... 94-igo 382
- Exposition de Bruxelles............................ 94
- — du Palais de l’Industrie.......... 282
- — de Toulouse........................... 478
- Fouet électrique................................... 47
- Horloges électriques à Caracas................. 622
- Imprimerie électrique............................. 574
- Laboratoire central d’électricité à Paris...... 92
- — — — à Munich. 286 et 382
- Machine électrique pour retrouver les objets perdus
- dans l’eau......................... 142
- — — et l’air comprimé................... 238
- Microphone hydrophone.......................... 238
- Montre à balancier compensateur................ 526
- Moteur électrique.............................. 142
- Observatoire du Mont-Ventoux....................... g3
- Pile au bichromate............................. 2 38
- Pages
- Prix Melsens..................................... 574
- — Volta...................................... 19°
- — du cuivre.................................. 335
- Raie électrique.................................. 47^
- Saponification des graisses par l’électrolyse... 142
- Société industrielle d’Amiens. Concours.......... 43o
- Son ch us oleraceus............................... 46
- Station centrale de Boston....................... 627
- Statue Arago.................................... 429
- Télégraphe Estienne............................... g5
- — Claude............................... 336
- Télégraphie et maladies résultant de sa pratique. 575
- — militaire en Allemagne............... 480
- — optique............................... 96
- —- en Afrique......................... 23g
- — en Allemagne...................48 et 143
- — dans l’Amérique du Sud............... 191
- — en Angleterre................48-96 576
- — en Australie.......................... 96
- — en Belgique..................239 et 288
- — à Berlin.....................192 et 384
- — à Bradford........................... 480
- — au Canada............................ 239
- — à Chicago............................ I91
- — en Chine............................. 432
- — en Espagne......................... 336
- — aux Etats-Unis............... 2 3g et 432
- — en Islande........................... 4^°
- — à Madagascar.......................... 96
- — à Madrid............................. 576
- — à New-York.................... 48 et 143
- — à Paris.............................. 576
- — en Portugal.......................... 336
- — dans le Queensland................... 624
- — à Siam................................ 9®
- — à Washington........................ 96
- Télégraphique tarif de la Commercial Câble ǰ.. 48
- — — en Russie.............. 143 et 480
- — — pour la presse......... g5 et 191 •
- — — recettes en Angleterre........ 576
- Télémicrophone militaire......................... 192
- Téléphonie en Allemagne............ 192-384-422 480
- — en Belgique................... 48 et 288
- — à Berlin............................. 192
- — à Boston............................. 144
- — à Brooklyn........................... 382
- à Bruxelles...............48-480 et 624
- — à Chicago............................ 192
- — en Espagne........................... 624
- -— aux Indes Anglaises.................. 240
- — à Lisbonne........................... 528
- — à Londres....................480 et 624
- — à New-York........................... 144
- — à Philadelphie....................... 432
- — en Russie............................ 192
- — en Suisse............................ 240
- = au Texas............................. 528
- — à Washington........................ 96
- Téléphonique (appareil) de Hâvre-Sac............. 192
- — (Exposition) en Belgique............. 240
- — (Procès) Bell................ 192 et 614
- p.627 - vue 617/624
-
-
-
- 628
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Téléphoniques. Communications internationales.
- — — à grande distance
- — entre : Berlin et Stettin.........
- Augsbourg et Munich....... 336 et
- Bath et Bristol.................
- Belgique et l’Allemagne.........
- Paris et le Havre...............
- et Bruxelles.......... 384-432 et
- Traction électrique.........................
- Tramways électriques........................
- Transport de la force en Suisse.............
- Unification électrique de l’heure à Madrid..
- Usine centrale d’électricité à Munich.......
- Fantômes magnétiques.— Decharme, 165, 207.
- 494 et
- Filaments de charbon. — üick...................
- — — Hickley............
- Fluorescence des composés du bismuth. — Lecoq
- du Boisbaudran..................
- Foudre (Effets de). — Stanislas Meunier........
- — — T récul...................
- G
- Galvanomètre. — Edclmann.......................
- — Edew..............................
- — Fortes............................
- — Gray..............................
- — Hirschmann........................
- — Langley...........................
- — Thomson...........................
- Graphophones (Les). — G. Richard...............
- I
- Indicateur météorologique et électrique de M.
- Primrose........................
- de niveau d’eau. — Ghegan........
- Inducteur (Effets du mouvement de 1’) sur l’influence magnétique ou électrique).
- Decharme........................
- Induction entre deux fils téléphoniques. — Preecc.
- — mutuelle (Détermination du coeffi-
- cient d’j. — Ledeboer...........
- Interrupteur de MM. Mac-Donald et Little. —
- L
- Lampe à incandescence. — Diehl.................
- — de sûreté. —• Sivnu...............
- Laryngoscope électrique Scinon i...............
- Lettre de la société électrique Edison.........
- — de M. E. Gimé, sur les lampes à in-
- " candescence....................
- — de M. de Khotinsky sur -sa station
- centrale........................
- — de la société Italienne Cruto, sur
- l’éclairage de Tivoli...........
- Pages
- Lettre de M. Dieudonné sur l’article de M.
- Stein........................ 478
- — de M. Ducrctet.................. 526
- — de M. Stein en réponse à la précé-
- dente........................ 622
- Lithanode. —Desmonds Fitq-Gérald.......... 129
- Lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant (recherches expérimentales et théoriques sur la). — A. Righi.
- 22, 76, 120, 179, 216. 277, 366,
- 416, 407, 5oo, 568 et 611
- M
- Machine électrique au siècle dernier. — G. Pel-
- lissier................... 68 et 106
- — Thomson........................... 234
- — Brush............................. 365
- — (Emploi du fer dans les). Ledeboer...
- 398, 448, 533 et 603
- Magnétomètre portatif. — Blyth................. 461
- Mesure d’un champ magnétique vertical. —
- Krtiger.............................. 214
- — des courants électriques intenses et
- de faibles résistances. — P. Car-dew.................................. 124
- — du degré de clarté d’un appartement.
- — Weber............................. 314
- — des résistances par le pont de Wheats-
- tone. — Ledeboer.......... 200 et 251
- Microphone en fer. — Mttnro........................ 226
- — appliqué à la recherche des fuites
- d’eau. — Pares....................... 618
- Paratonnerres sur les Lycées....................... 565
- Pastilles de charbon. — Edison................. 2 82
- Phonoplex d’Edison................................. i3o
- Photométrie . — Gimé................................ 85
- Pile. — Eisenmann.................................. 619
- — Roberts........................... 466
- — de Sosnowski. — Meylan.......... 5q3
- Piles-étalons. — A. Minet...... 12, 100, iûo et 2o3
- Plombage des dents (appareil électrique pour le). 86
- Pompes à, air. — Bottomley......................... 425
- Pont portatif Woodhousc et Rawson.................. 5o5
- R
- Récepteur téléphonique. — Lugo................. 141
- Régulateur électrique. — Golden et Trotter... 226
- — Jonhnson................................. 60
- — Smith.................................... 65
- — T en gw ail.............................. 64
- — Woodhouse et Rawson......................\-o
- — de vitesse Frayssinier et Tourtay. —
- B. Marinovitch................... 607
- Régulateurs électriques (Les). G. Richard...... 64
- Régulation des dynamos excitées en dérivation.
- — Truchot et Collardeau......... 491
- Résistance de la magnécite. —S.-P. Thompson.. 621
- Pages
- 192
- 192
- 384
- 384
- 528
- 624
- 576
- 479
- 46
- 334
- 142
- 374
- 100
- 556
- 470
- 23 3
- 170
- 3x3
- 355
- 348
- 572
- 281
- 406
- 848
- 25 1
- 253
- 2<J9
- 1 38
- 23l
- 433
- 286
- 481
- 140
- /\2 2
- 229
- 404
- 46
- 46
- 428
- 429
- p.628 - vue 618/624
-
-
-
- JOURNAL UNI VERSEL D’ÉLEC TRICITÉ
- 629
- Résistances (Mesures des) par le pont de Whcats-
- tone. — Ledeboer........ 200 et
- Revue des travaux récents en électricité, 22, 76, 120, 170, 214, 269, 310, 356, 409, 454, 5oo, 565 et
- Rhéostat de Wheatstone. — S.-W. Thomson, 87 et
- s
- Shunt-dynamos (considérations théoriques sur
- les). — Achard.................
- Société électrotechnique de Berlin...........
- Sonde magnétique. — Tait.....................
- Sténotélégraphie. — Cassagnes................
- T
- Télégraphe multiplex de Delany...............
- Télégraphie à Berlin.........................
- sous-marine à Marseille. — Tobler......
- Télégraphique (appareil) Farmer..............
- Téléphone. — Allen...........................
- = Anders..........................
- — Dann et Kapp.........................
- — Marschall.......................
- — Ridout.........................
- — Thompson........................
- Pages
- Téléphone.— Thomburp............................. 529
- — employé comme récepteur en télé-
- graphie militaire. — Cardew ...... 173
- Téléphones (Les). — G. Richard......... 529 et 601
- Téléphonie à grande distance. — Dann et Kapp,
- 224 et............................ 601
- Téléphoniques appareils aux Etats-Unis. —
- Dolbear............................ 3g
- Théorie mathématique de l’électricité. — J. Bertrand..................... 289-387-438-484-536
- et.......................... 592
- Tramways électriques. — Jarmann............ 613
- Translation pour mettre en communication une station à courant de travail avec une station àcourant derepos. —Balluta. 617
- Transmission simultanée par un meme fil de
- ligne. (Différents systèmes de).
- Tanner...................... i5i
- Transport de ta force. — H, Fontaine,. 271 et 363
- —• par H. Fontaine. — M. Depre.z..... 3io
- — entre Creü et Paris. — Expériences
- de M. Deprcz. Rapport de Maurice
- Lévy........................ 577
- Trieuse magnétique Collier et Cio.......... 133
- v
- Voltamètre-étalon. —Ad. Minet............... 46
- Pages
- 25 I
- 608
- 282
- 3
- 619
- 425
- 610
- 62 1
- 610
- 241
- 283
- 529
- 602
- 601
- 602
- 5 2Q
- 529
- p.629 - vue 619/624
-
-
-
- p.630 - vue 620/624
-
-
-
- TABLE DES NOMS D’AUTEURS
- Pages
- Achard. — Considérations théoriques sur ies
- shunt-dynamos....................... 3
- Allen. — Téléphone................................ 529
- Anders. — Téléphone......................... 602
- Anney. — Installation pratique des accumulateurs.
- 20, 62, 118, 212, 266, 3o8, 406 et 563
- Aubel (Edmond van). — Influence du magnétisme sur la polarisation dans les diélectriques................................... 171
- B
- Balluta. — Translation entre deux stations de
- courants différents............... 617
- Bechtold. — Avertisseur d’incendie................ 187
- Berliner. — Charbons spongieux pour piles....... 234
- Bertrand. — Théorie mathématique de l'électricité.................. 28g, 387, 438, 484, 536 et 5g2
- Blavier. — Allumeur-extincteur pour lampes élec-
- riques Radiguet................... 273
- Blyth. — Balance pour courants.................... 426
- — Magnétomètre portatif................... 461
- Borgmann. — Propagation du courant électrique
- dans 1 air................ 193 et 246
- Bottomley. — Pompes à air......................... 425
- Bouty. — Conductibilité de quelques électrolytes. 35 Brockmann. Eclairage électrique de pièces basses
- de plafond...................... 61 g
- Browett. — Commutateur............................ 280
- Brush. — Machine électrique....................... 265
- Cardew. — Mesure des courants électriques intenses et de faible résistance................. 124
- — Téléphone employé comme récepteur
- en télégraphie militaire.......... 173
- Carpentier. — Batteur de mesure................... 454
- Cassagnes. — Sténotélégraphie..................... 610
- Collier1 — Trieuse magnétique................... 133
- Pages
- Cros. — Actions fluidiques et électriques............. 455
- — Etalons d’intensité lumineuse................ 507
- Curie. — Electromètre à quadrants apériodique... 5y — Pouvoir inducteur spécifique et conductibilité des diélectriques......................... 410
- D
- Dann et Lapp. — Téléphonie à grande distance.
- 224 et 6or
- Debray. — Electrolyse de l’acide fluorhydrique
- par Moissan...........•......... 357
- Decharme. — Fantômes magnétiques, 165, 207,
- 494 et 556
- — Effets du mouvement de l’inducteur sur l’influence magnétique ou électrique ..................................... 433
- Delany. Télégraphe multiple....................... 621
- Deprez (Marcel). — Intensité du champ magnétique dans les dynamos............................ 269
- — Transport de la force par Fontaine.. 310
- — — entre Creil et
- Paris............................. 577
- Desfontaines. — Eclairage électrique du théâtre
- du Palais-Royal.................... 42
- Dick. — Filaments de Charbon...................... 470
- Diehl. — Lampe à incandescence................... 422
- Dieudonné. — Correspondance spéciale de l’Etranger.— Allemagne... 87, 135 et 423
- — Lettre sur l’article de M- Stein... 478
- Dolbear. — Appareils téléphoniques aux Etats-
- Unis............................... 3g
- Donle. — Propriétés thermo-électriques des électrolytes........................................ 2 23
- Ducretet. — Lettre sur l’article de M. Stein.... 526
- Edelmann, — Galvanomètre........................ 348
- Edison. — Pastilles de charbon.................. 232
- — Phonoplex............................... 13o
- p.631 - vue 621/624
-
-
-
- 632
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- )
- Pages
- Edlund. — Force c.ontrc-électromotrice de l'étincelle électrique................................ 275
- Edew. Galvanomètre............................. 572
- Eisenmann. — Pile............................ (319
- Esson. — Electromoteurs et génératrices........ 421
- Etinghausen et Nernst. — Phénomènes thermo-élccriques produits sous l’influence
- d’un champ magnétique............ 6i3
- Evrard. — Electricité atmosphérique en Belgique.
- 470 et 515
- F
- Farmer. — Appareil télégraphique................ 283
- Field. — Chemins de fer électriques............. 463
- Fitz-Gérald. — Lithanodc........................ 129
- Fontaine (H.). — Transport de la force... 271 et 363
- Forbes, — Galvanomètre.......................... 2S1
- Frayssinier et Tourtay. — Régulateur de vitesse........................................... 607
- G
- Pages
- Klein* — Relation rééiproques des grands agents
- de la nature..................... 428
- Krtiger. — Mesure du champ magnétique vertical........................................... 214
- L
- Langley. — Galvanomètre........................ 231
- Lecoq du Boisbaudran. — Fluorescence des
- composés du bismuth.............. 170
- Ledeboer. — Electromètres à quadrants apériodiques ................. 17, 57 et 145
- — Coefficient d’induction mutuelle. 481
- — Emploi du fer dans les machines
- électriques...... 398, 448, 533 et 6o3
- — Mesure des résistances par le pont de
- Wheatstone................ 200 et 25i
- Leduc* — Variation du champ magnétique d’un
- électro-aimant................... 409
- Louis de Place et Bassée-Crosse. — Exp!oseur-vérificateur de quantité et de tension........................................... 566
- Lugo. — Récepteur téléphonique.................. 141
- Gannon. — Essai des circuits téléphoniques....... 2S4
- Géraldy. — Bibliographie......................... 2 36
- Ghegan. — Indicateur de niveau d’eau............. 231
- Gimé. — Photométrie: ............................... 85
- — Lettre sur les lampes à incandescence......................................... 46
- Glazebrook et Fitzpatrick. — Variation de résistance dans les bobines-étalons.. 4^8
- Golden et Trotter. — Régulateur.................... 226
- Gray. — Galvanomètre............................... 456
- — Etalonnage des instruments électriques au moyen de l’électrolyse............ 3 19
- Guéroult (G.). — Essai d’une théorie générale des
- lampes à arc voltaïque.............. 236
- H
- Haskins (C.-C.). — Correspondances spéciales de
- l’étranger. États-Unis............... 740
- Hermann. — Electro-physiologie...................... 280
- Hickley. — Filaments de charbon..................... 233
- Hirschmann. — Galvanomètre.......................... 348
- M
- Mac Donald et Little. — Interrupteur.......... 140
- Marinovitcli. — Ballon-signal de Lisbonne..... 337
- — Régulateur de vitesse Frayssinier et
- Tourtay.......................... 607
- Marschall. —Téléphone........................... 602
- Meunier (Stanislas). — Effets de foudre........ 3i3
- Meylan. — Pile Sosnowski........................ 543
- Michaëlis. — Correspondance spéciale de l’étranger. — Allemagne....... 226, 3i8 et 618
- Minet (Ad.). — Recherches sur l’électrolyse, 260,
- 3o5, 354 et 400
- — Piles-étalons............ 12, 100, 160 et 2o3
- — Voltamètre-étalon...................... 49
- Moissan. — Elcctrolyse de l'acide fluorhydrique. 356
- Montaud. — Accumulateur......................... 614
- Mordray. — Phénomènes relatifs aux électromo-
- tcurs.............................. 129
- Munro. — Correspondances spéciales de l’étranger. — Angleterre, 138, 227, 280.
- 319, 423, 460, 572 et 621
- — Microphone en fer.................. 227
- j
- o
- Jarmann. — Tramways électriques Johnson. — Régulateur..................
- Onimus et Larat. — Contractions déterminées par des courants polarisés de tissus viv ants.........................................
- K
- p
- Kareiss. — Correspondances spéciales de l’étranger. — Autriche......................... 187 et 461
- Palmieri, — Electricité atmosphérique statique et dynamique....................................
- 11
- p.632 - vue 622/624
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL BÉLEC TRICITÉ
- 63 31
- Pages
- Palmieri.— Electricité atmosphérique produite par la liquéfaction de la vapeur d’eau sous l’influence d’un abaissement de température............................. 385
- Pares. — Microphone appliqué à la recherche des
- fuites d’eau....................... Gi8
- Pellat. — Electrodynamomètre absolu............ 609
- Pellissier. — La machine électrique au siècle dernier...................................... 68 11 106
- Preece. — Induction entre deux fils téléphoniques............................................ 2S2
- Primrosc. — Indicateur météorologique et électrique.......................................... i38
- Q
- Quincke. — Liquides diélectriques.............. 1 3q
- R
- Radiguet. — Allumeur-extincteur pour lampes
- électriques....................... 129
- Reininger. — Commutateur......................... 349
- Richard (G,). Ecs téléphones............ 529 et Gui
- — Les régulateurs électriques....... G4
- — Les graphophoncs .... ........... 090
- Ridout. — Téléphone.............................. 529
- Righi. — Recherches expérimentales et théoriques sur la lumière polarisée réfléchie par le pôle d’un aimant, 22, 76, 1 20,
- 179, 216, 277, 366, 416, 457, 5oo,
- 568 et 611
- Roberts. — Pile............................... 469
- s
- Schwoerer. — Bibliographie....................... 428
- Semon. —Laryngoscope électrique.................... 404
- Siemens et Halske. — Distribution du courant électrique au moyen d’inducteurs
- voltaïques......................... 461
- Smith. — Régulateur................................ 65
- Sohnke. — Electrisation de la glace par le frottement de l’eau................... 2 15
- Sprague. —Chemins de fer électriques... 322 et 371
- 8osnowski. — Pile......................... 5q3
- Stein. — Lettre à M. Ducrctct...................... 622
- — Exposition d’appareils électro-thérapeutique à Berlin...... 347 et 404
- Pages
- Stockwell. — Electromoteurs...................... 457
- T
- Tabony. — Contrôleur de rondes................. 381
- Tait. — Sonde magnétique...................... 425
- Tanner. — Transmission simultanée sur un même
- fil de ligne.................... 151
- Têngwall. — Régulateur............................ 64
- Thompson fS.-P ). — Téléphone.................... 529
- — Résistance de la Magrétitc.......... 621
- Thomson ^E.). Machine électrique................. 204
- Thomson (S.-W.). — Rhéostat de Wheatstone...
- 87 et 282
- — Galvanomètre........................ 253
- — Electromètre à quadrants............ i5o
- Thornbury. — Téléphone........................... 529
- Tobler. — Télégraphie sous-marine à Marseille.. 241
- Trécul. — Effets de foudre..................... 356
- Truchot et Collardean. — Régulation des dynamos excitées en dérivation....................... 491
- u
- Uppenborn. — Constantes électriques du fil de
- nickclinc ....................... 363
- v
- Vaschy. — Actions électriques dans un milieu
- isolant............................ 608
- w
- Weber. — Mesure du degré de clarté d’un appartement........................................... 3iq
- Wetzler. — Correspondances spéciales de l’étranger. — Etats-Unis.................... 3g, 141,
- 23i, 283, 322, 371, 463 et 5og
- Woodhouse et Rawson. — Pont portatif.......... 5o5
- — Régulateur................................ 420
- z
- Zickler. — Courbe d’aimantation du 1er et de
- l’acier.............................112
- p.633 - vue 623/624
-
-
-
- p.n.n. - vue 624/624
-
-