La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
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- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ i U M]ÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME TRENTE-DEUXIEME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 3l, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 3l
- I 889
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- La Lumière Electrique
- & x
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 6 AVRIL 1888 N° 14
- SOMMAIRE, — L'éclairage électrique du grand théâtre de Genève ; R, Chavannes. — Sur les phénomènes d’induction dans les milieux de perméabilité variable ; Ch, Reignier, P. Bary, — Nouveaux commutateurs téléphoniques : Système Mix et Genest; E, Zetzsche. — Les machines à vapeur rapides (supplément) ; G. Richard. —Chronique et revue de la presse industrielle : Angleterre, Allemagne, — Revue des travaux récents en électricité : Remarques sur la conductibilité et le mode d’électrolyse des dissolutions concentrées d’acide sulfurique, par M. Bouty. — Sur la susceptibilité magnétique et la constante de Verdet des liquides, par M. du Bois. — Sur la conductibilité électrique du mercure solide, par C. K. Weber. — Sur les rayons de force électriques, par H, Hertz. — Variété : La pile à Paris pendant la Révolution française ; W. de Fonvielle. — Correspondance : Lettre de M. Marcel Deprez. — Faits divers.
- ECLAIRAGE ELECTRIQUE
- DU GRAND THÉÂTRE DE GENÈVE C)
- Le théâtre de Genève peut compter parmi les plus luxueux et les mieux aménagés de l’Europe. Construit il y a une dizaine d’années il reçut tous les perfectionnements de l’art moderne et fait l’objet de la juste fierté de la ville de Calvin.
- Lorsque l’incendie de l’Opéra-Comique à Paris remit en question l'intérêt de la sécurité des spectateurs, l’administration se préoccupa ajuste titre du remplacement du gaz par la lumière é1 -trique. M. l’ingénieur Turretini, chargé, comme conseiller administratif de la ville de Genève, des travaux publics de la ville présenta en 1887, aux autorités communales Un projet fort original que nous examinerons en quelques mots :
- Nous rappellerons que la ville possède une puissance motrice considérable qu’elle transmet au moyen d'eau sous pression. La compression de l’eau se fait au milieu même du Rhône (voir le numéro 36 du journal, année 1888) en aval de l’Ile dans un local placé à 600 mètres environ du
- (.’) Tous droits de reproduction et de traduction réservés.
- théâtre : M. Turretini proposait d’installer auprès des pompes de compression 3 dynamos à 200 volts chacune qui pendant le jour auraient distribué en ville de la force motrice à 600 volts, et qui le soir, réunies en dérivation, eussent alimenté le théâtre. On devait adopter les lampes à incandescence à >200 volts, et réaliser par là une économie considérable dans l’installation devisée à 80000 francs environ.
- La seule critique technique que l’on put faire à ce projet était l’emploi de lampes fonctionnant à 200 volts, lampes qui n’étaient pas encore entrées couramment dans la prâtique en 1887, Les avantages. étaient nombreux. La ville ajoutait à la vente de force motrice par l’eau sous pression la vente par l’électricité plus économique d’installation, plus agréable pour les petites forces et d’un rendement indépendant de l’altitude.
- Le Conseil municipal fit à ce projet un accueil assez froid, et la politique aidant, il fut décidé que l’éclairage électrique du théâtre serait mis en soumission. Pout ce qui concerne la fourniture du courant, les pourparlers furent rapidement menés et la Société d’appareillage électrique, concessionnaire de la ville, traita avec la ville et s’engagea à fournir le courant nécessaire à l’entretien de 2 300 lampes à incandescence, de 16 bougies en moyenne,
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- Voici quelques renseignements sur ce contrat qui nous semble plus avantageux pour la ville que pour l’adjudicataire :
- La Société .s’engage à amener le courant par 3 câbles, dans l’intérieur du théâtre, jusqu’aux compteurs, et à maintenir aux bornes des lampes 100 volts au minimum. L’installation de ces câbles est à sa charge.
- Le courant est contrôlé par des compteurs Aron et vendu à l’ampère-heure au prix de 5 1/2 centimes et sous la condition que les lampes fournissent un pouvoir éclairant moyen de 32 bougies par ampère, sous 100 volts. La fourniture et le renouvellement des lampes reste à la charge de la Société d’appareillage.
- Le pouvoir éclairant moyen sera déterminé sur des lampes ayant brûlé déjà un nombre d’heure égal à la moyenne de la vie des lampes. Une statistique de la durée de celles-ci devient ainsi obligatoire.
- Un pareil contrat rendant ainsi nécessaire pour le réglement des comptes des expériences photométriques et une statistique de la vie des lampes nous semble être un nid à chicance ; aussi ne doutons-nous pas qu’il ne soit remplacé dans le traité par des clauses d’un contrôle plus facile.
- Une lampe dite de 32 bougies par ampère consomme 3, 12 watts par bougie à 100 volts. La vie peut être évaluée à 600 heures en moyenne ; mais elle ne donne 32 bougies par ampère qu’au début et environ 20 à 24 à la fin de sa durée. D’où la nécessité pour réaliser le contrat ci-dessus de prendre des lampes à 2, 75 ou 3 watts au plus par bougie; lampes dont la durée n’est guère que de 400heures. Le coût de remplacementd’une lampe de 16 bougies pourra donc être voisin de 1 centime sur 2 3/4 qu’elle rapporte. C’est dire que le bénéfice sera maigre.
- L’ installation même du théâtre fût mise en soumission. Deux maisons se présentèrent, l’une avec un devis de 70000 francs, l’autre avec un devis de 80 000 francs environ. La Société d’appareillage électrique, auteur du 2" devis, eût la préférence par le fait que tout examiné, les deux soumissions différaient' de fort peu quant au coût,
- ’ et qu’il semblait préférable de confier le travail à l’adjudicataire de la fourniture du courant.
- Les prix des devis furent faits à l’unité ; le devis
- se décomposait ainsi :
- francs
- Appareils de distribution et de réglage du courant 14 625
- Régulateur à arc et résistance.................. 275
- Accumulateurs et accessoires des distributions... 10 500
- Conducteurs à isolement incombustible 10640 m. 6 799,4,
- Conducteurs sous caoutchouc 12 430 mètres....... 5 637,70
- Câbles sous plomb y compris les câbles allant des compteurs à la place de distribution 119 m.... 3 700,40
- Câbles souples sous gaine de cuir 545 mètres ... 3 714
- Moulures en bois............................... 4 000
- Pièces de raccord diverses.......’.............. 2 525
- 48 interrupteurs..................................... 679,50
- 638 coupe-circuits............................. 2 838,50
- 2 670 douilles................................. 6 723,30
- 2 670 raccords à douilles...................... 2 002,50
- Surveillance.................................... 500
- Travail de la pose................... .......... 14 000
- Imprévu........................................ 1 534,70
- Total........................ 80 055
- La commande fut donnée par la ville le 5 juillet 1888 et les travaux commencèrent immédiatement quoique les approvisionnements fussent à peine commencés ; mais la saison théâtrale interrompue devait reprendre le 101, septembre et les représentations devaient pouvoir être données à cette date.
- La Société d’appareillage s’adressa à la maison Siemens et Halske pour la fourniture de la majorité des appareils et conducteurs nécessaires, et celle-ci mit à sa disposition plusieurs monteurs et un ingénieur. Mais ces derniers ne parlant pas le français et les ouvriers de la Société ne parlant que cette langue la direction effective du travail incomba à l’ingénieur sous-signé engagé à cet effet.
- Le nombre des ouvriers fut augmenté au fur et à mesure que les approvisionnements arrivaient, et fut porté à une quarantaine au plus fort des travaux.
- La destruction de l’installation du gaz au fur et à mesure des travaux fut décidée dès l’origine ; mais l’on ne pouvait songer à installer en deux mois seulement 2200 lampes, étant donné que le délai entre la commande et l’exécution était nul. 11 fut donc convenu que l’on installerait tout d’abord les locaux aecessoires de la scène et la scène elle-même, laissant pour la fin les locaux occupés parle public où il était possible de travailler en cours de représentation ; et où le gaz fut conservé et l’est encore partiellement.
- Le 20 août, soit après 45 jours de travail, 1 300
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- lampes environ étaient installées et prêtes à fonctionner. C’est dire avec quelle rapidité les travaux furent conduits.
- Le ier septembre eût lieu la première représentation. C’est Excelsior qni inaugura l’éclairage électrique, à la satisfaction du public ; mais à ce moment une très faible partie des locaux accessoires de la salle étaient éclairés à l’incandescence les travaux continuèrent en cours de représentation et ne furent achevés que vers le milieu d’Oc-tobre. On a dû cependant laisser de côté un certain nombre de locaux, les vestiaires entre autres, par le fait que le travail dans ces locaux gênent les répétitions. 11 y aura donc en 1889 2 achever l’installation à laquelle ne manquent du reste pour être complète que 200 lampes environ.
- La distribution des lampes est établie comme suit:
- Circuits alimentes par les accumulateurs
- Accumulateurs........
- Administration.......
- Scène................
- Accessoires de la salle
- Lampes réglables par le jeu d’orgue
- Scène : rampe................... 6 circuits simples
- herses................. 6 — à 200 v.
- portants............... 2 — à 100 v.
- grand lustre........... 1 — àaoov.
- Lampes non réglables
- Scène et accessoires 5 circuits simples
- Administration ** circuits doubles
- Salle. , 3 — doubles
- Grand lustre 1 — simple à
- Vestibules 2 — doubles
- Lampes à arc 2 — simples
- Les circuits simples ont 2 conducteurs, et fonctionnent à 100 volts, à moins d’indication contraire Les circuits doubles ont 3 fils donnant à volonté 100 ou 200 volts.
- L’administration comprend la partie du théâtre située entre le grand mur de scène et le fond du théâtre: loges d’artistes, dégagement, pièces accessoires, calorifères etc. Les circuits de la salle les pièces qui l’entourent formant les accessoires de la salle. Le grand lustre est compté comme un éclairage de la scène.
- Dans les différents étages, la* distribution est faite comme suit :
- T dessous (sous-sol) 28 lampes dont 4 de sûreté
- Rez-de-chaussée .. 8s — I 1
- Entresol •• 53 — '3 —
- Parterre. . . .122 — l6
- 1" étage — 9 —
- V — .. 82 — 8 —
- 3’ — .. 43 — 9 —
- Combles et divers environ.. • 32 — — —
- Scène et grand lustre .. 1153 — — —
- Total. lampes dont 70 de sûreté
- dont 486 de 10 bougies, 160 de 32 à 50 bougies. Ladistributionsuivant les locaux est faite comme
- suit:
- Administration.......................... 222
- Salle.................................... 24
- Accesso’res de la salle................. 112
- Foyers, escaliers et vestibules......... 550
- 5cène : Divers........................... 7
- Grand lustre.................... 486
- Herses......................... 278
- Rampes (3 couleurs) 32 bougies 156
- Portants......................... 72
- Traînées......................... 78
- Servantes........................ 16
- Lustres de scène, etc............ 67
- Lampes de sûreté......................... 70
- Combles et divers, environ...,........... 32
- Total.................... 2270
- Les planches donnent les parties les plus intéressantes de la distribution. La planche 1 est un plan du théâtre à la hàuteur de la troisième galerie ; la planche 2 un plan partiel à la hauteur du premier dessous.
- On voit facilement dans cette dernière planche l’emplacement central de la planche de distribution et du jeu d’orgue.
- Depuis là la distribution est presque absolument symétrique. L’éclairage des foyers et escaliers se fait au moyen d’une planche de distribution spéciale munie d’une série d’interrupteurs (voir planche 1) permettant d’allumer ou d’éteindre chaque lustre en deux fois, l’une pour le plus grand nombre des lampes, la seconde pour un petit nombre faisant fonction de veilleuses.
- Les planches de distribution S (fig. 2)etô(fîg. 1) sont reliées par 3 conducteurs de 95 millimètres carrés de section.
- Le jeu d’orgue et la planche de distribution ont été disposés dans un local construit à cet effet entre un dégagement du premier dessous et l’or-
- 1 circuit double
- 2 circuits simples
- 4 —
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- chestre ; sous la partie la plus avancée de la scène, | z logettes placées à côté du trou du souffleur
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- Légendes : A, dégagements ; B, appartements du conservateur ; C, galerie des centres de la scène ; D, scène ; E, salle ; F, grand lustre ; G, 3" galerie ; H, buvette des 3" galeries ; I, escaliers ; K, appartement du café ; L, combles vitrés au-dessus des grands escaliers; M, débarras; N, plafond des foyers; O, vestiaires; P, water-closets ; R, avant-scènes et logettes d’artistes ; h, herses ; s, lustres de scène ; a, planche de distribution des herses etc ; b, planche des foyers ; c, conducteurs de l’éclairage des escaliers et foyers ; i, interrupteurs de ces circuits.
- permettent à l’aide de petits escaliers de passer la J tête au-dessus du niveau du plancher et de juger
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- des effets de l’éclairage. Les câbles arrivent depuis la rue du côté jardin, pénètrent dans la salle des compteurs, et vont de là par le deuxième dessous à la . planche de distribution. Celle-ci consiste en 3 rails horizontaux de cuivre où sont faites par l’intermédiaire de coupe-circuits les attaches de tous les circuits énumérés plus haut.
- Un circuit d’un seul conducteur passe au jeu d’orgue, le retour des circuits réglables se faisant directement à la planche de distribution. A côté de celles-ci sont les résistances variables des lampes à arc et les appareils de charge et de décharges des accumulateurs.
- Le jeu d’orgue est du Système Baebr. Celui qui
- • Circuit traversant un plancher « Lampes alimentées par accumulateurs
- Circuit» o-, Interrupteurs
- * Lampes à incandescence a Coupe-circuits
- Légendes : A, premier dessous de la scène ; B, salle ; C, orchestre ; D, vestibule d’entrée ; E, direction ; F, foyer des choristes ; G, poste des pompiers ; H, loge des figurants ; I, escaliers ; K, bibliothèque de l’orchestre ; L, chef d’orchestre ; M, foyer de l’orchestre ; N, ascenceur de scène; P, loges d’avant-scène; V, dégagements ; R, loge des choristes; T, water-closets ; O, jeu d’orgue ; s, planche de distribution ; a, conducteurs (4 fils) des rampes ; b, conducteurs allant à la planche de distribution des herses etc, etc ; S, loge du souffleur.
- fonctionne actuellement est le second qui a été installé ; le premier ayant toutes les résistances de sections trop faibles avait été mis rapidement hors d’usage. Les deux appareils sont du reste absolument semblables sous les autres rapports. Le régulateur Baehr est composé d’un certain nombre de cadres correspondant à autant de résistances, et
- qui s’ajoutent facilement les uns aux autres de manière à constituer un appareil à un nombre quelconque de circuits. Chaque cadre correspond à un circuit et renferme un cylindre sur lequel est roulé un fil de maillechort. Ce cylindre est fixe et le long de la génératrice se promène un frotteur à contact multiple mû par une vis à
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- long filet. Cette vis sort à la partie supérieure du cadre et se commande par roue dentée entraînée par une vis sans fin.
- Toutes les vis sans fin sont sur un même axe; mais un mécanisme très simple permet d’embrayer ou non les frotteurs.
- En outre, un commutateur à plusieurs touches placé sur chaque cadre, permet d’interrompre le courant, dé le faire passer par la résistance de maillechort en la prenant, soit totalement par une extrémité, soit partiellement par l’intermédiaire du contact mobile. On peut ainsi réaliser un effet de lumière rapide, ce qui serait difficile sans ce dispositif, la manœuvre de vis sans fin étant naturellement un peu longue. Les commutateurs peuvent être unis ensemble ou séparément.
- Les résistances qui correspondent à la rampe ont deux séries d’interrupteurs, permettant d’allumer la série de lampes blanches ou à volonté la série rouge ou bleue. En outre on peut allumer à plein feii l’une des séries de lampes de couleur, à bas feu l’une des deux autres et faire le changement de couleur en élevant la lumière d’une série, tandis qu’on abaisse l’autre. Le moyen employé est très simple. Grâce au jeu d’interrupteurs, le courant arrive au contact mobile, passe par la résistance et va par une des extrémités de celle-ci à l’une des séries de lampes, et par l’autre extrémité à l’autre série. On voit que de cette façon Je mouvement du contact mobile augmente la résistance d’un côté et la diminue de l’autre.
- Le jeu d’orgne a incontestablement des qualités son volume restreint entre autres; mais on peut objecter à son principe que la manœuvre trop lente entraîne l’obligation d’installer des commutateurs dont les effets sont au contraire trop rapides, puisque par leur jeu simultané on peut passer de plein feu à l’extinction de toutes les herses et des portants à la fois, sans passer par aucune graduation, ou encore éteindre d’autre part le grand lustre d’un seul coup. C’est donc 356 ou 486 lampes que l’on peut éteindre ainsi sans transition, ou même le total des deux soit 842 hmpes ! Cette manœuvre ne devrait pas pouvoir se faire, caraucun système de réglage ne peut empêcher tout le reste du réseau de ressentir l’effet d’une pareille variation,
- Les ^commutateurs sont sur bois ; les fils de maillechort des cylindres sur plâtre. Ce sont deux fautes de construction. Il serait aisé d’en signaler
- bien d’autres; mais ce que nous venons de dire suffira pour que nous n’étonnions personne en préférant au régulateur de scène système Baehr, les régulateurs à touches tels qu’on les construit habituellement, et tel qu’est par exemple celui du théâtre de la Comédie Française.
- Nous n’avons en revanche que des éloges à faire des résistances variables des lampes à arc. Leur extérieur ne présente rien de bien particulier; c’est une caisse en fonte et tôle ajourée, portant sur l’une des faces une manette à contacts multiples. La résistance e;t constituée par une bande de toile métallique à réseau fin qui offre une très grande surface de refroidissement et ne se dilate et se contracte par conséquent fort peu. II serait à désirer que ce mode de construction fût plus souvent adopté. Ces appareils sortent de la maison Siemens et Halske de Berlin. Les lampes à arc sort du système Baehr, à crémaillères mues à la main. Leur format est encombrant et incommode, et le réllecteur parabolique fournit un jet do lumière où l’on voit, aggrandie sur la planche de la scène, l’image des deux charbons. L’effet scénique est déplorable. 11 y a bien un verre dépoli qui est sensé égaliser la lumière ; mais son emploi rend les rayons lumineux âbsoluments divergents.
- 11 semble facile cependant d’imaginer une lampe à arc au moins aussi agréable d’emploi que les lampes Drumond employées dans les théâtres. Ce n’est en tout cas pas le cas des lampes Baehr.
- Les coupes-circuits sont de deux modèles , l’un monté sur bois, pour forts courants, se compose simplement de deux bornes réunies par une lame de plomb séparée du bois par une feuille de mica. Un couvercle en tôle protège le tout. Le second modèle (n° 4543) est en porcelaine et a deux planches correspondant à deux conducteurs. Quand on a réussi à le poser sans le casser il fonctionne assez convenablement ; mais son aspect est disgracieux et le modèle encombrant.
- La maison Siemens et Halske a fourni la majeure partie des coupe-circuits et des interrupteurs. Ces derniers sont de différents modèles se rapportant à deux types. Le premier est celui qui se trouve dans les dopilles Siemens à clef. 11 est absolument parfait; l’interruption esj brusque, il est impossible de le faire briller volontairement en laissant l’étincelle jaillir longuement entre les contacts et ceux-ci sont bien établis. Le second type, pour forts courants, est trop compliqué pour
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- pouvoir être recommandé ; son coût étant du reste très élevé.
- Les conducteurs.
- On sait l’importance du choix des conducteurs quand on veut éviter à la fois les pertes de courants, les électrolyses et par conséquent les chances d’incendie. Au théâtre de Genève il n’y a que deux types de conducteurs. Le premier destiné à être enfermé dans des rainures en bois est à protection incombustible. Nous disons à dessein protection ét non isolement. Bien employé il est d’un bon usage. Partout où l’on a rencontré quelque humidité les rainures ont été goudronnées et le second type de conducteur adopté. Celui-ci a son isolement en caoutchouc et ruban caoutchouté. C’est le type delà série L1 de la maison Siemens et Halske. Il a servi également dans les conduites métalliques.
- La pose des conducteurs a été faite avec beaucoup de soin. Dans les locaux sans décoration les moulures renfermant les câbles ont été laissées apparentes ou dissimulées sous les papiers. Dans d’autres locaux, le profil des couvercles s’harmonise avec la décoration, et la peinture faite après coup se raccordant avec la couleur des murailles empêche de se douter de la présence des conducteurs. Dans les foyers, escaliers et verstibules on a pu cacher entièrement les conducteurs dans les conduites à gaz dissimulées elles-mêmes, ou les placer dans les planchers.
- Dans ce cas, on a employé des conducteurs sous plomb par excès de précaution. Les coupe-circuits sont partont accessibles; parfois dans des trappes du plancher.
- L’appareillage des lustres a été fait à fils intérieurs, sauf pour le grand lustre pour lequel un semblable luxe était inutile, l’abondance des cristaux empêchant de remarquer les conducteurs assez bien placés du reste pour être un motif de décoration.
- Les grands lustres des foyers ont été entièrement démontés, leur masse isolée de leur support par du carton rouge, et les fils passés à l’intérieur des anciens tuyaux de gaz. On a placé dans ces lustres un seul fil pour chaque lampe, le retour étant fait par la masse métallique; et l’on a formé autant de groupes qu’il y avait de fois 6 lampes. Chaque groupe a son coupe-circuit spécial, placé dans les combles et facilement accessible.
- Les accumulateurs
- Pour parer aux dangers d’une extinction totale des lampes par l’arrêt des mrchines il a été installée une batterie d’accumulateurs de 240 ampère-heures de débit, destinée à alimenter pendant les rep résentations un certain nombre de lampes dites de sûreté, et fonctionnant par des circuits spéciaux.
- Par une singulière bizarrerie on a oublié lors du projet de répartition de ces lampes la salle elle-même; et la plupart d’entre elles sont réparties dans les dessous ! Le fait se répare en ce moment. Les 36 lampes non réglables du grand lustre vont être branchées sur les accumulateurs. On augmentera sans doute aussi le nombre de celles qui sont destinées à éclairer les dégagements de la salle et les escaliers ; et l’on fera peut-être bien de de ne pas oublier les vestiaires. Comme l’on dispose de 60 ampères pendant 4 heures, il sera facile de réparer la répartition actuelle et défectueuse des lampes de sûreté.
- Un exemple de cette distribution actuelle : les vestiaires et le grand vestibule d’entrée n’ont pas de lampe de sûreté; mais le premier dessous en a 8 ! Le meilleur moyen de trouver les défauts de cette répartition de lampes serait de laisser sortir une fois le public en éteignant toutes les lampes, hormis celles qui sont alimentés par les accumulateurs.
- Ceux-ci sont du système de Khotinsky; ils sont disposés dans une cave sur deux batteries de 60 éléments installés sur des châssis de bois à la façon des livres sur une bibliothèque. Le débit de chaque élément est de 30 ampères à la décharge et sa capacité est de 240 ampère-heures nominaux, soit garantis.
- 11 n’a pas été prévu de réglage automatique. La charge se fait à 200 volts en les batteries réunies en dérivation à travers une résistance fixe réglée pour que le courant de charge ne dépasse pas 35 ampères. La décharge se fait à travers une résistance variable, dont la manette des contacts est mise à la main. Un ampèremètre et une voltmètre indiquent les maneuvres à faire.
- il est à remarquer que cette manœuvre est laissée aux soins d’un employé du théâtre, ne dépendant d’aucune façon de la Société d’appareillagé. Or, celle-ci remplace les lampes usées sans frais. L’employé du théâtre peut donc à son gré faiie durer peu ou longtemps les lampes des circuits
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- de sûreté, puisqu’il est libre de manœuvrer la résistance de décharge du courant, et le fournisseur de lampes n’a qu'à subir les effets de sa fantaisie ou de son ignorance. Cette conséquence d’une clause d’un contrat incomplètement étudié est assez curieuse.
- Il serait facile d’y remédier en plaçant des lampes à douilles spéciales, différentes des Edison employées en ville et dans le théâtre, sur les circuits de sûreté; ces lampes seraient alors remplacées par la ville ou le théâtre, responsables de l'employé chargé du réglage de ces lampes.
- Coût de l’installation
- Nous avons donné plus haut les chiffres du devis. L’installation n’étant pas entièrement terminée il est difficile d’indiquer aujourd’hui le coût réel. Cependant, il s’écartera très peu des chiffres suivants, établis le 12 octobre 1888, vers la fin du travail d’installation.
- Coût de Vinstallation de lumière électrique du Grand Théâtre de Genève
- Appareils de réglage et de distribution du courant 11 300
- Régulateurs à arc et résistances des dits...... 350
- Accumulateurs et accessoires.................... 15 577,43
- Compteurs de courant............................. 2 680
- Conducteurs à isolant incombustible. 9900 m... 9 915,60
- — de caoutchouc, 7 435 m .. 4 209,20
- Conducteurs sous plomb, 204 mètres............... 3 872,50
- Câbles souples divers, 653 mètres................ 2 930,70
- Moulures en bois................................. 2 251,10
- Raccordsïà gaz et prises de courant.............. 1 409,70
- 261 interrupteurs................................ 1 327>5°
- 477 coupe-circuits........................• 2 443,20
- 1979 douilles.................................. 4 422,10
- Divers......................................... 2 598,85
- Travail de la pose............................. 20 443,15
- Surveillance................................... 5°°
- Total.................... 85 731,05
- Installations à exécuter en 1889.................... 4 768,95
- Total.................... 90 500
- A l’époque^ de l’établissement de ce coût, il testait environ 220 lampes à installer.
- Les compteurs sont du type Aron. Il y en a 4, 2 réunis en dérivation sur chaque câble, le câble neutre n’en étant naturellement pas poürvu. Chacun peut compter jusqu’à 40 ampères.
- Les câbles qui amènent le courant ont 1000 millimètres carrés poür les + et —, et 500 pour le neutre.
- Ils sont calculés pouf un débit de 500 ampères avec une perte de 5 volts. A leur origine sont établies des résistances d’absorption réglables ’ et permettant de parer à cette variation de 5 volts. La manœuvre de ces résistances devait se faire automatiquement; mais les débits du courant ayant été plus faibles qu’on s’y était attendu, le réglage automatique n’a pas été installé, et l’extrémité du câble, près du théâtre, a même été reliée par la rue de la Corraterie à la boîte I de la canalisation générale. (Voir le plan de la ville de Genève dans le n° 36 du journal, année 1888).
- Les chances d’incendie
- Puisque c’est pour diminuer ces chances que l’installation a été faite, on peut se demander jusqu’à quel point le but est atteint.
- Le gaz est certainement dangereux dans la scène d’un théâtre. Ce qui serait plus dangereux encore serait de l’avoir concurremment à l’électricité.
- En revanche, on ne voit guère à ce point de vue l’utilité qu’il y a à éclairer les couloirs de la salle et les dégagement à la lumière électrique ; mais ce qui a probablement déterminé à le faire l’administration de la ville de Genève est le désir d’éviter dans un même bâtiment deux genres d’éclairage, et les frais qu’il eut fallu faire pour séparer complètement la tuyauterie et les compteurs du gaz des conducteurs électriques.
- Mais l’électricité toute seule peut encore être une source de dangers si son installation laisse à désirer. Dans le cas particnlier, l’on a porté surtout l’attention sur la multiplication des coupe-circuits et la protection parfaite des conducteurs par des moulures de bois. Il n’a pas été exigé en revanche que les coupe-circuits et interrupteurs fussent sur ardoise ou porcelaine, et à cet égard, il est heureux que les règlements pédantesques de certaines administrations n’aient pas été appliqués.
- Sans parler de Paris, de la commission théâtrale ou des règlements municipaux, il n’est pas besoin d’aller loin de Genève pour trouver un gouvernement local^ qui a interdit de dissimuler les conducteurs électriques sous des boiseries, tapisseries, plâtre et planchers ! ! ! L’indulgence de l’administration genevoise a heureusement permis une installation élégante avec conducteurs aussi dissimulés que possible, et souvent dans les planchers sous lesquels il y a même des coupe-
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- circuits en bois; cependant il y aurait à cet égard quelques critiques à faire.
- La plus grande qui puisse être faite, et dont dérivent toutes celles dont nous nous sommes laissé aller à émailler cet article, c’est qu’il a été laissé infiniment trop peu de temps entre la demande de devis et la commande, et surtout entre celle-ci et l’exécution.
- On peut poser en règle que pour qu'une semblable installation puisse être faite avec le maximum de célérité et d’économie, et en même temps avec tout le soin désirable, il faut laisser un délai d’au moins deux mois entre la commande et le commencement d’exécution.
- Nous avons dit que malgré l’oubli de cette règle, l’on avait installé i 300 lampes en 45 jours. C’est certainement un beau résultat ; mais qui exclut la légitimité d’une critique serrée et rigoureuse.
- Pour installer avec une grande rapidité un très grand nombre de lampes, l’expérience nous a appris qu’il fallait composer un personnel de choix où les ouvriers d’art soient en majorité et les électriciens en minorité ; or, ce personnel ne se recrute pas en quelques jours hors des grandes villes à moins de frais excessifs ou d’une période de tâtonnements et d’essai qu’il convient d’éviter dans un théâtre où le travail doit être particulièrement soigné et où c’est le temps qui manque le plus.
- Roger Chavannes.
- Ingénieur F. T. L.
- SUR LES PHÉNOMÈNES D’INDUCTION
- DANS
- LES MILIEUX DE PERMÉABILITÉ VARIABLE
- 1
- Avant de traiter le sujet qui fait le but de cet article, nous répondrons à une attaque un peu vive de M. Ledeboer (') sur nos précédentes publications dans ce journal.
- La première et la plus grave objection faite à notre travail réside dans la définition du coefficient
- (*) La Lumière Électrique, t, XXX, p. 66.
- d’induction mutuelle (J). Loin de croire à une erreur de notre part, nous tâcherons de dissiper les troubles qui ont pu se produire dans l’esprit de certains de nos lecteurs, sans employer pour cela les raisons de M. Ledeboer.
- La définition deM que nous avons adoptée pour le coefficient d’induction mutuelle n’est pas la définition usuelle et quand nous disons qu’on néglige sur sa valeur une certaine quantité, cela signifie que la valeur du coefficient d’induction mutuelle à considérer dans cette théorie, est le coefficient ordinairement admis moins un terme que nous avons évalué (2).
- M. Ledeboer dit :
- « On voit que la théorie ordinaire donne absolument le même résultat que celui trouvé par les auteurs et que, dans la définition actuellement acceptée on [ne néglige aucun terme. Seulement les auteurs entendent par coefficient d’induction mutuelle quelque chose de tout à fait différent de la définition ordinaire ».
- La similitude de nos formules, dans ce cas particulier et de celles connues n’est pas nouvelle pour nous qui avons dit (3) :
- « La concordance parfaite que nous trouvons entre nos formules et celles qui ont été établies avant les nôtres nous assure de leur rigueur. »
- Mais doit-on-conclure que parce que les deux méthodes concordent dans ce cas, elles sont également rigoureuses et générales? Évidemment non. Il ne faut pas, sans bons motifs, être plus exclusif à l’égard de l’une que de l’autre.
- L’étude que nous avons entreprise des phénomènes d’induction n’avait qu’un but : fournir une méthode générale pour la solution des problèmes qu’elle comprend. Cette solution nous l’avons obtenue par la considération des intensités de courant et des flux effectifs et la décomposition de
- (*) M. Ledeboer dans une note an bas de la 2» colonne de son article tait remarquer qu’il évite de porter la discussion
- sur la définition de L = ^ ou y. Nous n’insisterons donc
- pas non plus sur ce sujet, tout en conservant notre notation que les arguments de M. L. W. (?) et ceux de M. Ledeboer, qui sont identiques, n’ont pu modifier.
- (2) La Lumière Électrique, t. XXVII, p. 419.
- (3) La Lumière Électrique, t. XXVII, p. 25.
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- ce s éléments en une série de termes qui représente la suite logique et naturelle des faits.
- Pour cela nous n’avons pas eu besoin de recourir aux coefficients d’induction et ce n’est que par le rapprochement des deux théories, dans le seul cas particulier que la plus ancienne peut traiter (lorsque la perméabilité du milieu est constante) que sont ressorties les nouvelles définitions résultant de notre calcul.
- Ce parallèle nous a conduit à ceci : c’est que, pour obtenir la théorie générale que nous avons indiquée dans les articles en question en nousap-puyant sur des termes analogues aux coefficients de self-induction et d’induction mutuelle, il nous aurait fallu donner à ces coefficients des valeurs qui ne sont pas celles habituellement admises.
- En résumé, les différences qui existent entre les définitions proviennent de ce fait, que dans la théorie actuelle on considère les coefficients comme le rapport d’un flux à une intensité ou de leurs différentielles, flux et intensité qui n’existeront qu’au bout d’un temps infini, lorsque le régime du système sera permanent, alors que nous n’employons dans notre étude que les (lux et intensités qui existent réellement à un instant déterminé de la période variable.
- Comme toutes les causes qui empêchent le courant et lé flux de prendre immédiatement leur régime normal sont des causes retardatrices, il résulte que ces quantités sont toujours en dessous de la valeur qu’on leur attribuerait en les déterminant directement par le coefficient^,9 et i étant
- di T
- les valeurs du flux et de l’intensité en régime normal. Le coefficient qui donnera le flux fl> en fonction de l’intensité I sera donc le coefficient au-
- dt
- quel on devra retrancher un terme (‘).
- Dans cette question, M. Ledeboer a pris pour une attaque personnelle ce qui n’était qu’un effort tenté par nous pour pousser la question d’un pas en avant. Nous pensons que cet article éclaircira définitivement le sens de ces termes.
- Nous allons exposer dans cet article la théorie
- (b M. Ledeboer fait observer qu'une formule n’est pas ho-1 mogène; cette erreur provient de la substitution d’un nombre u à une résistance R.
- des transformateurs dans le cas général où la perméabilité du milieu est variable.
- Considérons — comme nous l’avions fait pour les transformateurs sans fer — deux circuits de résistance Rj R2 constituant les nt spires primaires et «2 secondaires. La fonction magnétisante du système peut se représenter par
- 9 =/(*)
- i étant l’intensité du courant traversant l’une des spires et <p le flux produit.
- Nous allons déterminer le flux effectif qui correspond à une valeur.©„ du flux initial produit par la force électromotrice e0.
- Appelons e et d les forces électromotrices engendrées dans chacun des circuits, i, i' les intensités.
- On a pour la première réaction
- d’où
- . i d
- . 1 cl tp.
- n ~ Rj ~SI
- Le flux produit par ces deux courants sera le même que celui d’un courant b, ne traversant qu’une seule spire, si l’on a
- Ii — m #1 -j- 1121;
- d<f. (ni ,ij±\
- dt \Rj + Rj
- En désignant par <ï> muni d’un indice représentant son ordre le flux après un certain nombre de réactions, nous pourrons poser pour la première réaction
- d’où
- •ï> 1 = qp 0 — <p
- 91=90 — <I’i — 9. —/(/, — li)
- en remplaçant /'„ et 1.,, par leur valeur
- Telle est l’expression du flux effectif après D première réaction.
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- A la deuxième réaction on a :
- d <fi ____ d ?„ d <l>i
- d t d t d t
- Les intensités dans chaque circuit sont :
- d’où
- <1> = k —— K (— + Ri \Ri +
- È)
- d <I> Ht
- et alors, si l’on se place dans les conditions où l'on a trouvé la formule 2, c’est-à-dire si on fait
- .______1 (d y, _ d «t»i\
- Ri t dt )
- I (d ç„ d $|\ H ~ Rj V"rf7 d t J
- et le flux <t»2 qui correspond à ces intensités de courant dans les circuits
- -, *1*1 fin , «2NI
- $ï = /Lr7 ~ HT + rJJ
- On trouve de ‘même pour la valeur du flux après la troisième réaction :
- *3
- d <I>-i fu^ //AT
- dt ^Ri + rJJ
- m = «2=i
- et
- Ri = R, = R
- On trouve :
- ce qui concorde absolument avec (2). C’est donc à la fois une confirmation de la méthode que nous avons exposée pour ce cas particulier et de celle du cas général.
- 111
- Nous avons trouvé la formule
- et en généralisant nous avons la loi qui donne un flux après la nme réaction connaissant les précédentes
- Nous allons voir comment cette formule se comporte lorsqu’on se place dans le cas particulier que nous ayons déjà étudié.
- Dans ce cas nous sommes arrivés à la formule (’):
- qui donne après une réaction d’ordre p le flux résultant de toutes les réactions précédentes.
- Cherchons ce que devient cette formule lorsque p est infini. Les réactions successives sont constamment de plus en plus petites, on peut donc admettre qu’au bout d’un nombre très grand de réactions
- <I>(J = <1*2, _ 1
- Nous avons alors
- Lorsque la fonction magnétisante est linéaire la formule (1) devient
- et si l’on suppose d’très grand, on a
- <l>„ = <i>p _ 1 = <i>
- (*) La Lumière Électrique, t. XXIX, 1887. Mémoire de la Société des Sciences mathématiques et naturelles de Cherbourg, 1888.
- Le problème a donc une solution mathématique lorsqu’on connaît la forme de la fonction/; on n’a plus alors qu’une équation différentielle du premier ordre à résoudre.
- Nous réservons pour un article ultérieur des conclusions pratiques à tirer de ces résultats.
- Ch. Reignier et Paul Bary.
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- LA LUMIÈRE
- ÉLECTRIQUE
- NOUVEAUX COMMUTATEURS MULTIPLES
- POUR RÉSEAUX TÉLÉPHONIQUES
- Systèmes Mix et Genest (* *)
- La maison Mix et Genest, de Berlin, construit des commutateurs multiples qui diffèrent notablement de ceux employés jusqu’à présent (2).
- Quand on ne considère pas le circuit d’essai du commutateur de la Western Electric Company, on voit que la ligne de chaque abonné traverse dans les autres systèmes les divers commutateurs au moyen de chevilles, et qu’elle va à la terre dans le dernier en passant par l’annonciateur.
- MM. Mix et Genest, au contraire, font aboutir
- Fig. 1 et
- bureau. Dans le premier cas, elle est libre ; elle est occupée dans le second.
- La mise en communication de deux abonnés se fait également dans ce système au moyen de deux fiches réunies par un conducteur volant; après avoir rompu dans les deux lignes les deux contacts à la terre (celui de la ligne d’abonné comme celui de la ligne locale correspondante), on relie les deux lignes locales, et par suite aussi les deux lignes d’abonnés qui y correspondent.
- Dans ce système, à chaque ligne d’abonné correspond non seulement son annonciateur (guichet) mais encore î’appareil de connexion des deux lignes locale et d’abonné.
- Sur la figure i qui montre les appareils correspondant à la ligne d’abonné L, reliée au pre-
- une ligne quelconque à la terre à travers l’annonciateur dès le premier commutateur.
- Une seconde ligne locale de connexion qui, à l’état de repos, est complètement séparée des lignes des abonnés relie, il est vrai, tous les divers commutateurs dans le bureau ; en général, elle est reliée à la terre au premier commutateur, à travers un appareil spécial de connexion (relais, galvanoscope) tandis que son extrémité, dans le dernier commutateur, est isolée. Cette ligne possède dans tous les autres commutateurs, un contact simple (et non une fiche divisée) au moyen duquel elle peut être essayée, et lorsqu’elle est libre, mise en communication avec la ligne d’un abonné quelconque relié à ce commutateur.
- L’essai d’une ligne consiste donc uniquement à reconnaître si elle est reliée ou non à la terre, au
- (*) Voir La Lumière électrique, v. XXXI, p. 551.
- (*) Brevet allemand, n" 44918, 1887;
- mier commutateur, q2, q3, q3, représentent les contacts qui sont nécessaires dans les commutateurs 2, 3, 4, etc., pour y opérer la réunion d’une ligne d’abonné avec l et L. Au repos, cette ligne L est réunie à la ligne de terre / contenant le guichet K, au moyen du contact isolé d qui fait corps avec l’aiguille n du galvanoscope G.
- La ligne locale / reliée à l’aiguille n est mise en communication avec la terre T à travers les bobines v du galvanoscope G, et la ligne g.
- En outre, en a est prise une dérivation s formée d’un cordon souple relié à une cheville S qui est isolée à l’état de repos, et qui suivant la forme des contacts q est formée d’un tube, d’un anneau, d’un crochet, etc.
- Dès qu’on lance un appel sur L, le guichet K tombe ; il faut alors interrompre la communication de l et L avec la terre T. L’employé le fait facilement en reliant, par exemple, avec un contact c, la cheville s à la pile^>' qui envoie alors un courant dans les bobines v par l g T et T'.
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- Ce courant passant par p' cS s Iv et g amène l’aiguille n dans la position indiquée en pointillé, ce qui rompt la communication entre L et f comme entre l,n et g, en établissant au contraire un circuit entre l et L par h, n et v.
- Si l’employé relie alors la fiche S avec son téléphone, il peut correspondre avec l’abonné qui a appelé. Il ne reste plus qu’à essayer la ligne demandée et à la réunir à la première.
- La figure 2 représente un appareil d’essai à annonciateur ; au repos, le guichet h est maintenu par un crochet fixé à l’armature d’un électroaimant M, la cheville de contact Y communique avec la terre T par la bobine V, le guichet h, le fil jv et la pile p. La pile p a une force telle que, lorsqu’on réunit la cheville Y avec un circuit local 4 (qui, sur la fig. 3, reunit les lignes de deux abonnés, reliés au premier et au second commutateur), le courant qui passe par p kW Y l2v ng
- Fig. 4
- en A2 suffise à faire tomber le guichet h sans cependant déplacer l’aiguille du galvanoscope G2 de la position qu’elle occupe (indiquée en pointillé fig- 3)-
- Ce changement de position de l’aiguille du galvanomètre G2 n’a lieu qu’en faisant communiquer par le contact u le guichet h avec une pile plus forte P ; celle-ci envoie un courant vers T2 par u k V Y l%v ng en A2.
- La plaque h, en tombant, montre que la ligne L2 est libre et le courant de la pile P passant dans le circuit L» après la chute de la plaque et le changement de position de l’aiguille, donne le signal d’appel à l’abonné demandé.
- Si la ligne L2 est occupée, l’aiguille n du galvanomètre G2 a la position indiquée fig. 3, et le courant venant dep ne peut arriver à la terre que par /2 v n h en A2, et par L2 et l’appareil de l’abonné. Mais la résistance qu’il rencontre est trop grande pour que l’électrô-aimant M (fig. 2) soit excité, et la plaque k ne tombe pas.
- Pendant la correspondance des deux postes (fig. 3) le courant passe par Lj h W v 4 s et S, en Aj, et par L v n h en A2.
- Le poste appelant envoie le signal de .fin de conversation en lançant dans la ligne Lj un courant qui ramène au repos l’aiguilie du galvanoscope Gt pendant que le galvanoscope G2 de la ligne L2 reste dans la position d’attente.
- L’employé du poste central lance alors dans la ligne L2 un courant de sens opposé à celui des piles des postes d’abonnés. Pour cela, il lui suffit de séparer s de 4 près de au et de toucher avec l’extrémité du conducteur mobile le pôle d’une pile reliée à la terre. Cette opération ramène au repos le second galvanomètre G2, alors l’employé sépare la cheville St de qt.
- La figure 4 représente le galvanomètre qui sert à changer les connexionsdes lignes. Les branches
- Fig. 5
- de l’aimant en fer à cheval M portent deux pièces polaires m, ni, placées de telle sorte que l’aiguille en fer 11 puisse être attirée et retenue par elles dans les deux positions indiquées en plein et en pointillé. La polarité de l’aimant est complètement indifférente pour cela.
- Le pivot x de l’aiguille n porte un commutateur oui se compose de 3 contacts placés sur ce pivot, et contre lequel viennent s’appuyer quatre ressorts qui ne coïncident avec les pièces de contact que dans une seule des positions du pivot. L’aiguille prend l’une ou l’autre des positions indiquées figure 4, d’apres la polarité qui lui est donnée par le courant qui parcourt les bobines v, et elle ferme alors un des circuits des figures 1 et 3.
- Les figures 5 à 7 montrent une seconde disposition du système, dans laquelle les opérations, sont simplifiées à la ligne qui appelle, mais qui
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- Z,^ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- nécessite le concours d’un second employé au commutateur de la ligne appelée.
- La figure 5 représente schématiquement la manière dont la ligne L est reliée à son tableau ; la cheville S met à la terre T la ligne Let la ligne locale l ; quand on enlève cette fiche, cette communication est rompue, et ces deux lignes sont en série.
- La figure 6 montre le détail de cette fiche S et du springjach correspondant. La ligne L est reliée au corps h du springjach qui porte 3 ressorts isolés d, i et u. Des ressorts d et u partent les fils f etg, tandis que i est relié au fil m qui sort avant (ou derrière) g. Les resso ’ts i et u portent les pièces de contact x,y et
- Quand la fiche S est enfoncée (fig. 5, position de repos), la ligne L communique avec la terre par
- X’
- Fig. 6
- h, H, (fig. 6) le ressort d, le fil /, la plaque K, tandis que la ligne l y est également réunie par m, i, u et le fil g.
- Si la ligne L! appelle le poste central, la fiche étant dans cette position, le guichet Kj tombe (fig, 7), l’employé enlève la fiche St de l’appareil At correspondant à Lj, établit la correspondance entre son téléphone et la fiche au moyen du conducteur s, ce qui rompt en même temps la communication de la ligne L, et de la ligne lx avec la terre Tj, en rompant les circuits hu d etin, et en réunissant L, et lx par /a, et i m. Avant de réunir cette ligne Lu d’abonné à une seconde ligne L2, l’employé s’assure d’abord si cette seconde ligne est libre ou occupée. 11 se sert pour cela de l’appareil de la figure 2, en opérant de la manière déjà indiquée.
- Quand la ligne L2 est libre, le courant lancé dans cette ligne sert à aviser l’employé préposé au commutateur correspondant par un guichet où la déviatiofi d'un galvanoscope, qu'il ait à rompre la ligne de terre en enlevant la fiche correspondante.
- Sur les figures 5 et 7, ces guichets ou ces galva-noscopes sont désignés par G, G„ G2; leurs bobines v sont divisées en deux parties dont l’une communique aux lignes l, lx, 1% et l’autre à la fiche s, tandis que le point de jonction est relié à i par m.
- Si on lance un courant dans /2 quand la fiche est placée en A2, il passe par la partie de la bobine correspondant à /2, par m, i, u, g etT2, ce qui fait dévier également le galvanoscope G2.
- La figure 7 représente une communication déjà établie entre deux-postes en L, et L»; on voit que les deux fiches S, et S2 sont enlevées ; S,
- vt------•—
- Fig. 7
- établit le circuit L2 et Un courant venant de L, passe par h, i, m, v en Au vers L, par s, S, /2, v, m, i, h.,, en Aa. Le poste de L, peut donc appeler le poste L2. Le signal de fin de conversation fait dévier en même temps les aiguilles des deux gal-vanoséopes G! et G2 en indiquant ainsi aux deux employés que la conversation est terminée.
- Une troisième disposition (fig. 8 et 9)apourbut de supprimer le secours du second employé en rompant automatiquement la communication à la terre de la ligne demandée, en même temps que le premier employé essaye si cette ligne est libre.
- Au repos, l’aiguille n du galvanoscope G appuie contre un contact relié à la terre T par le fil e. Quand la cheville S (fig. 6) se trouve en place, la ligne L communique avec T par h, H, d, f, K, i, u, g, n, e, ; et la ligne l est reliée à T par v, m, i, u, g, n, e.
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- La figure 9 indique comment sont réunies deux lignes L, et L2 par L,f h, i, m, v en Au et /„ Slf
- l. lt v, m, i,u,g, n, t, f, d, b2 en A,. Le guichet K, tombe aussitôt qu’un appel est fait, l’employé enlève la cheville S,, défait la terre Tt et réunit son téléphone avec la ligne s; il peut alors, par v,
- m, i et ^ en A, s’entretenir avec le poste appelant L|.
- Avant de réunir la ligne /, avec une seconde ligne /2, il touche cette dernière avec sa cheville Y (fig, 2) et, si la ligne L> est libre, c’est-à-dire si la cheville S2 est en place, et que l’aiguille n de G-, occupe la position indiquée en pointillé (fig. 9), le courant de la pile p (fig. 2)
- passera par k, V, Y, /2 v, n, m, i, u, g en A2 à e pour aller en T2, et la plaque h tombera. Comme nous l’avons décrit plus haut la pile P sera introduite dans le circuit et agira sur l’aiguille du galva-noscope G2, de manière à disconecter /2 et L2 de la terre T2 et à réunir L2 et l2.
- L’employé pourra dès lors réunir les lignes L, et Lo en reliant les fils /, et l2 par le conducteur s de la cheville St. Le courant de la ligne Li passe par hu i, m, v (en AJ, s, /2, v, m. i, u, g, n, t,J, d, H en A2 pour aller vers Z>2 et L2. En enlevant la cheville S2 on n’interrompt pas la communication entre L, et 12, on remplace seulement le circuit f, d, H, b2 par/, /t2, c, i, b,.
- —»-
- 9’ 9>
- Un courant allant de la ligne L! vers L2 ne peut amener aucun changement dans la position de l’aiguille n, des galvanomètres Gt et G2, tandis qu’un courant lancé de L2 pour le signal de fin de conversation amène les aiguilles dans la pasition ndiquée en pointillé (fig. 9).
- De cette façon, l’aiguille du galvanomètre G2, revient à la position de repos, tandis que celle de Gi dévie de cette position par l’action de ce courant. En remettant la cheville et en lançant dans le bureau un courant de direction donnée, on ramène au repos l’aiguille du galvanomètre G^
- La disposition de la figure 10 a pour but de parer aux erreurs et aux fautes qui pourraient se produire dans la disposition précédente. On réunit ce système à un galvanoscope différentiel G à enroulements égaux x»! et v2 mais de sens différents, de sorte qu’un courant qui les parcourt dans le sens
- des flèches, fait tourner l’aiguille dans le sens marqué.
- L’un de ces enroulements vl se trouve dans le circuit /, m, i, u, g, n, e, T, le second est greffé sur m et communique avec le conducteur s de la cheville S.
- Quand on enlève la cheville S, on interrompt le circuit L, h, H, d, K, c, g, n, e, T,, entre H et d, et le circuit /, v2, m, i, u, g, n, e, T, entre i et u, tandis qu’on réunit en même temps L avec l par b, i, m, v2. L’essai de la ligne L2 se fait, comme tout à l’heure, en envoyant de A, dans l2 (fig. n)un courant qui dans le cas de ligne libre (position pointillée de l’aiguille n de G2) passe par la bobine v2 dans le sens l2, v2, m, i, u, g, n, e, J2, en A2, et amène l’aiguille n2 dans la position indiquée. Si, maintenant, en vue de réunir 4 et 12 la fiche S, est reliée à cette dernière (fig. 11) on intercale la
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- LA LUMIÈRE‘ ÉLECTRIQUE
- bobine v, de Gj tandis que v2 de Gl et Vi de G2 sont hors circuit, parce que /j et le fil s de S2 sont isolés.
- Lors donc que l'abonné de Lt appellera il enverra un courant dans le circuit Lt bu i, m, vu s, l2, v2, m, i, 11, g, n, t, d, H, h2, L2, et l’aiguille n deGj prendra également la position indiqué (fig. n) sans que rien soit changé dans le circuit décrit ci-dessus; mais et l’aiguille n de G2 reste au repos, reliée à t.
- Si, un peu plus tard, l’abonné L2 donne le signal de fin de conversation, un courant va passer dans le sens de la flèche par la bobine v2 de G2, et par Vi de Gj, en sorte que les deux aiguilles reviennent
- à leur positton de répos, en connexion avec e (Ti, T2).
- Si l’on intercalle dans le circuit de terre des lignes de connexion une faible pile à courant de repos (commune à toutes les lignes d’un commutateur) il suffit pour essayer une de ces lignes, de reconnaître si ce courant y passe ou non.
- La figure 12 représente un autre mode de connexion indiqué par M. le conseiller postal W-Oes-terreich, dans lequel on a 2 guichets K et J ; le premier sert d’annonciateur d’appel, il est muni d’une bobine v à grande résistance, insérée dans la ligne d’abonné L et qui est reliée avec le levier / du se-
- Fïg. 10 et 11
- cond guichet J. Dans les deux électros, la bobine est placée à l’intérieur des branches d’un aimant permanent en U ; les armatures h et j qui oscillent à l’intérieur de ces bobines sont disposées de manière à être attirées, suivant la polarité qui leur est communiquée, au contact supérieur ou inférieur, où elles sont retenues par l’action de l’aimant. Le levier/du guichet J est, au repos, en contact avec g qui le relie avec le levier h de K. Ce dernier, au repos, est de son côté en contact avec le fil £qui se prolonge par le ressort intérieur F vers la pile à courant de repos P et la terre T.
- La ligne de connexion l se termine à la bobine u qui est elle-même reliée à/.
- Si l’employé est appelé par L, un courant passe de L par H, v, f, /, g, k, t, F et T, le guichet K tombe en rompant le contact k, t.
- L’employé insère alors la fiche à téléphone en H, F, ce qui soulève les ressorts mobiles de ces springjachs e n séparant / de L.
- Ce trou à ressort H sert aussi à relier'une ligne d’abonné à une ligne quelconque de connexion au moyen d’une double fiche. Mais avant, il faut voir si la ligne de connexion (/) est libre, ce qui se fait comme c’est indiqué sur la figure 13 qui représente une fichee d’essai Y, une clef C, un galvanos-cope (ou guichet) G0 et une pile p0. Lorsque l’employé Aj touche avec sa fiche Y (voir fig. 14, à droite) la ligne à essayer /2, si elle est libre, c’est-à-dire si K2 est retenu par ^ et J2 par/®, la pile Pa va envoyer un courant par F2,t,k2,g,j2,u,l2,Y, C, G0 vers T0 ; le galvanoscope G0 déviera et en même le guichet J2 tombera, ce qui rompt la communication entre l2 et la terre T2, tandis que la communication de Lo avec /2 en /2 subsiste.
- En casque la pile P2 ne suffise pas à faire tomber le clapet J2, l'employé A, insère sa pile />0 en appuyant sur C. L’essai terminé, Y est enlevé de l2 et le fil mobile s, dont la fiche S relève Hj et F,, est relié à l2. Un appel de Lj ne trouvera donc que
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- l’embranchement correspondant au second abonné, soit par Li, Ht, s, /a, j2, f, v, H2, La.
- Les bobines v de A2 sont disposées de telle sorte que le levier h2 n’est pas influencé par ce courant. Au contraire, si L2 donne le signal de fin
- de conversation, l’employé du commutateur auquel appartient Li s’en aperçoit à la déviation d'un galvanoscope G inséré dans s ; l’employé de la ligne L2 s'en aperçoit à la chute du guichet K.
- On peut remplacer les annonciateurs Ji et J2 par
- Fig. 18, 13 et 14
- un simple relais, comme l’indique la figure 15. Cette disposition ne diffère du reste de la précédente qu’en ce que le contact inférieur de j est relié par ^ à la ligne L, au lieu de l’être à la ligne
- de connexion /. Dans ce cas l’employé correspondant à L2 (fig. 14) n’a rien à faire. C’est le poste appelant qui donne le signal de fin de conversation, et ce courant ne change rien à la position de 7 en A2; mais par contre l’employé doit alors, comme pour l’essai, envoyer un courant de sens déterminé dans 4 pour ramener j de A! dans la position de repos. Afin que ce courant ne traverse pas la bobine i;et ne fasse tomber K, le leviery de Aj est muni de 2 ressorts de contact(non indiqués
- sur la figure) disposés de manière que lorsque/ est rappelé en haut, une communication à la terre existe déjà en F, avant que j ne soit séparé du contact inférieur.
- En ce qui concerne l’exécution des commutateurs même, on peut ajouter, que comme les contacts consistent en de simples pointes, il y a avantage à exécuterdes commutateurs doubles, en sorte qu’un même contact peut être atteint des deux côtés de l’appareil.
- E. Zetzsche
- (A suivre.)
- LES
- MACHINES A VAPEUR RAPIDES (‘)
- L’objet du présent article est de compléter ceux que nous avons donnés dans nos numéros précédents par quelques renseignements qui nous sont parvenus trop tard pour y être insérés.
- Les figures 1 à 5, empruntées aux comptes-rendus de XInstitution of Machanical Engineers d’octobre 1888, représentent d’après leurs des-
- 0) Voir La Lumière Électrique, du 9Jmars 1889.
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- LUMIERE ELECTRIQUE ; :'. • "V V;'.‘ '
- sins d’exécution quelques détails intéressants des dynamos et des machines rotatives Parsons, décrites dans les numéros de La Lumière Électrique des 5 mai 1885 et 9 mars. 1889.
- La figure 1 représente, à l’échelle du quart, l'ar-mature d’une dynamo Parsons de 200 ampères et 80 volts. Le corps de l’armature est constitué par des disques de fer doux de 0,25 mm. d’épaisseur,
- Fig. 1. — Armature d'uno dynamo Parsons do 2C0 ampères 80 volts Éehello l/l
- isolés les uns des autres par des rondelles en papier, tournés puis fraisés d’une pièce des rainures nécessaires pour l’encastrement des fils d e. L’enroulement des fils est clairement indiqué sur la figure 1 par l’une des boucles abâefg guidée dans deux rainures diamétralement opposées. Ces rainures, au nombre de 30, maintiennent ainsi 15 boucles ou sections d’enroulement
- Fig S. — Rogulûteur Parsons Éahelle 1/4.
- numéro du 25 avril 1885. L’ensemble de l’armature est consolidé contre la force centrifuge par un cerclage en fils d’acier. La résistance de l’ar-
- Palier d'unomaehino Parsons do 25 ehevjux, grandeur d'exécution
- liig. 3. -
- mature entre balais est de 0,0025 ohm, et celle des inducteurs de 23 of ms.
- On sait comment fonctionne l’ingénieux régulateur électro-pneumatique de M. Parsons, que nous avons décrit en détail dans notre numéro du 25 avYil 1885. La figure 2 représente, au quart de sa vraie grandeur, l’application de ce régula-eurà an moteur de 25 chevaux. Le barreau», plus
- ou moins attiré par l’électro-aimant b, excité par le courant de la dynamo, ferme au mo/en de ses obturateurs r le tuyau Y d’autant plus que le potentiel du courant est plus élevé. Cet étranglement du tuyau Y fait que le ventilateur F y occasionne un vide, et déprime la poche L, dont la tige commande la prise de vapeur, d’autant plus que le potentiel dépasse sa valeur normale, et le moteur
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- Fig. 4, — Moteur Parsons de 50 chevaux à triple expansion coupe longitudinale. Échelle 1,4
- Fig. 5. — Moteur Parsons eompound, délai! des turbines. Éehelle 0,4
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- a 6
- sa vitesse de régime, déterminés respectivement par le réglage des ressorts s et A. Ce régulateur, constitué par la combinaison d’un modérateur à force centrifuge (F. L. A) et d’un modérateur électrique, fonctionne avec une efficacité telle que fon peut faire varier graduellement de son maximum à zéro le travail du moteur sans que le potentiel ne varie de plus de i o/o. Le ressort s du régulateur électrique se gradue très exactement au '• moyen du chapeau b.
- La figure 3 représente en grandeur d’exécution l’un des paliers d’un moteur de 25 chevaux. On y
- distingue très clairement la série de rondelles en acier R, de 1,5 mm. d’épaisseur, à jeux de 0,7 mm. alternés entre le palier C et l’arbre A, et pressées les unes contre les autres par les ressorts N. L’arbre repose ainsi sur une série de petites portées qui se prêtent, par le glissement des rondelles R les unes sur les autres, à ses mouvements latéraux, ainsi que nous l’avons expliqué dans nos précédents articles.
- L’arbre delà dynamo est(lïg. 5) accouplé à celui du moteur par un carré J baigné, comme les paliers B, par l’huile que l’aspiration du ventilateur F
- Fig. 6. — Westinghouso ot Ritos maohino eompound, détail do la distribution
- maintient en charge dans la colonne P et que les ; vis contraires v v refoulent à droite et à gauche au travers dès paliers. L’hùilo circule, comme nous l'avons expliqué précédemment, dans toute la machine, et n’a besoin d’être renouvelée que très rarement.
- On reconnaît sur la figure 4 en 1 Q E les canaux qui distribuent symétriquement la vapeur aux tur-. bines H KM du moteur à triple expansion décrit dans notre numéro du 9 mars dernier. La figure 6 représente en demi-grandeur la construction des turbines. Les aubes mobiles r sont taillées dans une série de rondelles en bronze callées sur l’arbre en acier S, puis serrées et maintenues par le filetage de la dernière rondelle. Les aubes fixes g d’inclinaison opposée à celle des aubes mobiles, sont taillées dans des demi-couronnes en bronze encastrées et calées dans le cylindre. Les aubes
- mobiles sont, comme on le voit en Z, prises entre deux couronnes d’aubes fixes obligeant la vapeur à parcourir, lorsque la machine est au repos, une série de canaux en zig-zag, sur les parois mobiles desquelles elle exerce des réactions qui font tourner les turbines. Le pas des aubes varie d’un disque à l’autre, de manière que la vapeur se détende graduellement d’un bout à l’autre de chacune des séries des turbines, en conservant sensiblement la même vitesse relative par rapport aux aubes.
- Malgré l’emploi des paliers élastiques et de la circulation d’huile forcée, sans lesquels le fonctionnement du moteur serait presque impraticable, l’ajustage des turbines doit être fait avec un soin et une précision extrêmes. L’arbre est, apres son tournage fini, comme on le fait aujourd’hui couramment pour les machines de filatures, par une limeuse à meules d’émeri, qui lui donne une forme
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- absolument cylindrique, puis l’ensemble de l’arbre et des turbines est rôdé dans le cylindre à la poudre d’émeri très fine, de manière à ne laisser entre les turbines et les parois du cylindre, qu’un jeu très faible, de 0,4 mm. au plus.
- M. Parsons croît pouvoir réduire encore ce jeu,
- qu’il considère comme la principale cause dé diminution du rendement dans son moteur.
- MM. Westinghouse et Rites ont récemment appliqué aux machines compound à double effet une distribution analogue à celle que nous avons
- __^
- Fig, 7 — Westinghouse et Rites machine compound
- décrite à la page 458 de notre numéro du 9 mars dernier à propos de leur machine compound à simple effet.
- La vapeur de la chaudière admise en V (fig.6), au centre du distributeur équilibré abb, passe du cylindre de haute pression A au cylindre détendeur D par les tuyaux H, qui l’amènent entre les pistons de du distributeur de basse pression; puis elle s’échappe au condenseur par le conduit central E'. Les deux distributeurs sont conduits au moyen du renvoi de R par un seul excentrique soumis à l’action d’un régulateur direct du genre Hartnell 0).
- On remarquera, qu’à l’inverse de ce qui se passe dans la grande majorité des machines à vapeur, on n’a pas cherché, dans le moteur de MM. Westinghouse et Rites, à diminuer l’espace nuisible. Cet espace est ici relativement considérable, puisqu’il comprend, de chaque côté des pistons, le volume des tuyaux E, d’échappement au cylindre détendeur et celui des espaces réservés dans les distributeurs entre les pistons ab et de. Cet espace nuisible, ou, plus exactement, ce réservoir intermédiaire entre les cylindres A et D, est toujours en communication avec la vapeur du cylindre de haute pression A, dont le distributeur ne commande que l’admission et la détente. L’échappe-
- ment et la compression du cylindre A, l’admission et l’échappement du détendeur D sont commandés par le distributeur de basse pression {de) [de).
- Avec les distributions ordinaires, la compression varie en A suivant la détente : dans la machine de
- Admission en A
- Atmosphère
- Fig. 8 — Westinghouse et Rites, diagramme
- MM. Westinghouse et Rites, la détente au grand cylindre est, au contraire, réglée en fonction de l’admission au petit cylindre et du volume des espaces nuisibles de façon que cette compression soit constamment égale à la pression de la chaudière.
- En d’autres termes, la pression au grand cylindre au commencement de la compression (dont le point correspond sur le diagramme à celui de
- C) La Lumière Électrique du 9 février 1889.
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- SE'
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’origir.e de la détente) varie proportionnellement au degré de détente, ou en raison inverse du volume de vapeur à comprimer après la fermeture de l’échappement (1).
- L’expérience, disant MM. Westinghouse et Rites, nous a démontré qu’il est inutile de réduire comme on le fait ordinairement, l’espace nuisible des machines à vapeur au minimum, et qu'il est,
- au contraire, avantageux d’augmenter considérablement cet espace, si on l’utilise comme moyen de rendre la compression égale à la pression d’admission.
- La figure 8, qui représente trois diagrammes (xy .ç) relevés sur une machine et superposés, indique bien que les points de détente se correspondent dans les deux cylindres A etD, et que le
- Fig. 9 et 10 . — Ateliers d'Oerlikon. Machine eompeund système Hoffmann de 70 chevaux, §40 tours
- commencement de la compression varie avec la pression initiale de manière que la compression finale l’atteigne toujours à tous les degrés de détente.
- Les ateliers à’Oerlikon, près Zurich, ont établi sur les données de M. Hoffmann toute une série de machines à vapeur spécialement étudiées pour la commande directe des dynamos.
- 0) Voir Rankine « Steam Engine », § 263.
- Ces machines sont verticales, simples ou com-pound à deux cylindres; leurs principales dimensions sont données aux tableaux ci-dessous.
- La machine compound à deux cylindres représentée par les figures 9 et 10 est remarquable par l’extrême légèreté de ses pièces à mouvements alternatifs: l’attirail des pistons — tiges et bielles — pèse, par centimètre carrés des pistons, six fois moins que dans les bonnes machines ordinaires. Les pistons forgés sont réduits au minimum
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- d’épaisseur ; leurs tiges sont creuses afin d’y mieux répartir les efforts, et les manivelles sont à i8o° afin d’équilibrer les réactions d’inertie.
- Machines Compound verticales de S à 10 atmosphères avec volant pour commande par courroie.
- Numéro* fl 4» © H tî a £ S b g © s •» U © l Dimension* du cylindre Dlamètro du SJ S * © a. . a. ut Los dynamos accouplée* pouvant alimenter jusqu’à
- d'ordre i * « © © si •a s g H et course volant . mm. 1 0 lampos lampcB
- ' t O fi © Z u * Gk 0. * mm. S ’S Ch du 1200 b. desc. de 10 boug.
- V 5° . 270 200 250 300 ' 1800 6000 50 600
- VI 90 240 2100 8030 90 IOOO
- VII *35 S. 210 32° , jto*50 2400 10500 *33 1500
- VIII 200 180 400 600 45° 27OO I2SOO 200 2400
- Machines accouplées directement aux dynamos
- s a g Lus dynamos ac-
- 3 a © w Dimeii- Longueur et cou pieu» pouvant jusqu'à
- © © alimente
- Numéros «s 3 cylindre largeur totale des machines inin.
- d’ordre 1 s ©*© li M et course 3 © z 2 © lampes lampes
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- . 5 600 IOD IOO 130 iooox 500 6oo S 60
- 2 IO 540 1 30 —T~ 130 IÔO • I25OX 900 1600 10 I 20
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- ^ ) îj 3 20 480 IOO 200 1500X1200 3000 20 24O
- 200
- 4 40 420 200 250 2000XI400 5700 4° 450
- 0 1 5 60 560 250 250 300 ' 2400X1600 9000 60 720
- î| i{ V 60 360 200 250 300 ' 3000 x 1800 12000 60 720
- 31 VI IOO 300 2SO 380 4800X 180 3 20000 IOO 1 IOO
- I VII 150 240 920 480 ^6o 5000x2000 25OOO 150 1600
- La distribution s’opère avec le moins d’articulations possibles au moyen de tiroirs équilibrés cylindriques, guidés dans des fourneaux très durs. Au cylindre de haute pression, le tiroir de détente, à l’intérieur du tiroir d'admission, a son excentrique commandé par un régulateur direct à un seul ressort que l’on peut régler très exactement.
- Ainsi qu’on peut le voir d’après les diagrammes relevés sur une compound de ioo chevaux, la distribution, très étendue, est des plus satisfaisante. La dépense de vapeur est de 10,5 kil. par cheval effetif, ou de 9 kilog. par cheval indiqué.
- La figure 11 représente une machine du même type, de 170 chevaux, accouplée seulement à deux dynamos Brown.
- Ces machines, très régulières, ne font pas de
- Fig. 11. — Compound de ISO chevaux accouplée directement à doux dynamos de 65 volts 600 ampères
- bruit et n’occasionnent presque pas de trépidations.
- La petite machine à un cylindre, représentée par la figure 12, est aussi remarquable par sa grande simplicité: l’une d’elles, de 6 chevaux marche normalement à 600 tours pendant sept jours et sept nuits sans arrêter, pour charger des accumulateurs.
- La petite machine demi-fixe représentée par la fi g. 13 a sa distribution effectuée par un tiroir^à disquese rodant de lui-mème, et dont l'excentrique soumise au régulateur, actionne en même temps la pompe alimentaire. L’alimentation est ainsi pro-
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- portionnelle à la dépense de vapeur, de sorte que le niveau se maintient de lui-même dans la chaudière.
- La vapeur d’échappement traverse un réchauf-
- feur qui porte l’eau d’alimentation à 70° environ. On peut aussi récupérer cette vapeur au moyen
- Fig. 13. — Petit moteur industriel
- d’un condensateur à surface, de manière à diminue^ les incrustations en employant, aux fuites près, toujours la même eau.
- La dépense de coke est de 2 1/2 kil. par cheval
- effectif pour le moteur de deux chevaux, et la surveillance est des plus simples.
- Les principales dimensions des deux types de ces moteurs construits régulièrement à Oerlikon sont les suivantes :
- Force effective chevaux Nombre do tours pur mi un to Dluinèt. du volant Diumèt. de lu poulio mm. Largeur de la courroie mm. Espaeo occupé Poids kg-
- Longueur Largeur min.
- U 240 24O 840 IOOO 4SO 500 75 100 1800 2200 ÇOO 1IOO 800 1200
- Les chaudières sont timbrées à huit atmosphères.
- Gustave Richard.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Angleterre
- Léclairage électrique des travaux dupont du Forth. — Un des plus grands travaux métalliques du monde entier, le pont du Forth, en Écosse, va bientôt être terminé et, à cette occasion, nous devons signaler aux ingénieurs tous les services que l’éclairage électrique peut rendre pour faciliter et accélérer des entreprises de ce genre.
- Dès le commencement des travaux de fondation des piles, l’éclairage électrique fut installé, non seulement pour le travail à l’air libre, mais encore dans les caissons à air comprimé (3 atm.), ou l’on s’est servi de lampes différentielles Siemens à 3 charbons.
- L’installation d’éclairage du côté sud, faite par la maison Siemens, comportait 3 machines Siemens de 120 ampères et 110 volts, une machine Cromp-ton et une Siemens de5oampères pour l’incandescence, 8 machines Siemens de 15 ampères et 300 volts pour l’éclairage par arc en série et une machine Crompton de 15 ampères et 1200 volts. La force motrice était fournie par une machine horizontale de 120 chevaux, une machine de 30 et une de 10 chevaux.
- Pour la pile centrale, qui est située sur un îlot, on avait installé 2 machines Crompton, de 16 ampères
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- JOURNAL ;UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- .. . ;..
- et 1200 volts, alimentant 12 arcs et 2 machines de 60 lampes à incandescence; les premières étaient conduites directement par des moteur Gwynne.
- Sur la rive nord, il y a 2 machines de 80 lampes et 2 machines alimentant 24 arcs. On a employé partout des conducteurs souterrains, constitués par des câbles isolés à la jute, à la gutta et armés, qui depuis trois ans sont encore en parfait état.
- Les lampes à arc, au nombre.de plus de 100,, ont
- Fig. 1 et 2
- servi à l’éclairage des travées, au moyen de câbles volants. Dans les ateliers également on en a employé un grand nombre. Néanmoins, dans les deux cas, on a remarqué quelques inconvénients, entr’autres celui des ombres intenses auxquelles elles peuvent donner lieu. Aussi a-t-on employé également et avec succès les lampes à Lucigène, quidonnentjusqu’àa^oo bougies avec une flamme de près de 1 mètre de longueur, et les grosses lampes à incandescence de 1 000 bougies, dites Sun beam (Parsons). Le coût élevé de celles-ci est plus que compensé par leurs avantages, et ce sont
- les appareils qui paraissent devoir l’emporter pour cette application spéciale,
- C'est paraît-il un spectacle tout particulier que celui du pont et des chantiers pendant la nuit, et on peut facilement se représenter l’effet de. ctxx-taines de puissants foyers, répandus dans cette énorme charpente et dont les rayons sont réfléchis, dans le bras de mer en dessous.
- Ajoutons, en outre, que pendant les travaux de fondation, on s’est servi avec succès des appareils perforateurs Atkinson ; ce ne sont pas ceux que notre collaborateur G. Richard a décrits dernièrement, mais de petits appareils à main qui ont rendu les meilleurs services. ...
- Locomotive électrique Ellewel-Parher. — Nous avons déjà parlé des essais de traction électrique entrepris à Birmingham, où une locomotive élec-
- Fig. 3
- trique fait le service d’une des locomotives à vapeur de la Compagnie des Tramways.
- A l’encontre de ce que l’on a toujours fait jusqu’ici en Europe lorsqu’on a employé les accumulateurs comme force motrice, on a préféré dans ce, cas avoir un véhicule spécial pour ceux-ci, au lieu de les placer sous les banquettes comme on l’a fait à Hambourg, Bruxelles, Munich, Paris, Liver-pool, etc.
- Cette locomotive est destinée à traîner une voiture contenant au maximum 40 personnes, et dont la traction, sur la pente la plus forte (Brad-fordstreet) exige environ 1 000 kilos.
- Comme on le voit d’après les figures ci-jointes {Industries) les accumulateurs, au nombre de 100, sont divisés en 4 groupes disposés sur 2 étages des deux côtés de la voiture, entièrement en fer. Ces 4 groupes peuvent être reliés à volonté en quantité, ou par 2 en quantité et 2 en série, ou enfin par 3 ou 4 en série.
- Leur poids total est de 4500 kilos. Le moteur d’un poids de 1000 kilos est fixé en-dessous, entre les deux essieux auxquels il est relié par deux
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- 33
- LA
- ^LiÆîÈRE ÉLECTRIQUE
- trains de roues à dents héliçoïdales comprenant un pignon r2 et deux roues rx r3.
- Ce moteur est du système ’cllwel-Parker, à tambour, enroulé en série. Les balais sont remplacés par des blocs appuyés par des ressorts contre le commutateur dans une position fixe. On obtient les renversements de marche en renversant le sens tu courant dans l’induit.
- Dans quelques essais effectués sur cette voiture on a obtenu un effort de traction de 1 500 kilos avec un courant de 200 ampères.
- L’usine centrale de Chelsea. — Les usines centrales se multiplient en ce moment à Londres;
- nous avons déjà décrit l’usine érigée à Chelsea par la Cadogan Electric Light C°, c’est maintenant la C‘° Brush qui se prépare à exploiter une autre usine dans le même quartier. Ce sont également les accumulateurs que l’on se propose d’employer, d’après le système essayé à Colchester il y a quelques années.
- Ce système consiste à élever des sous-stations pourvues de deux batteries.d’accumulateurs, char gées alternativement et que l’on décharge ensuite sur les circuits des abonnés, à basse tension.
- 11 y aura 3 de ces centres secondaires, dont l’un à l’usine même. La capacité totale du réseau sera de 180000 watts, ce qui représente environ 6000
- lampes de 8 à 10 bougies. La charge se fait pendant 16 heures, soit 8 heures par batterie. Durant ie soir, les deux batteries servent à l’éclairage et l’usine ne fonctionne plus.
- Les accumulateurs sont ceux de la E. P. S° C. qui fournit également des appareils automatiques destinés à opérer les connexions nécessaires. La régulation de la tension aux centres de distribution se fait en insérant des accumulateurs agissant à l’encontre de la batterie, et que l’on retire au fur et à mesure de la décharge.
- La perte dans les feeders est de 3 volts et celle dans les réseaux de distributions de 1,3 volt, l.i tension normale étant de 100 volt?. Les câbles qui constituent les conduites de charge, les feeders et les conducteurs principaux de dérivation sont du système Callender.
- Les'accumulateurs sont du type de 75 ampères; ils seront tous chargés en série à 300 volts pour chaque sous-station, soit 1 500 volts comme ten-
- sion totale, et déchargés à 100 volts. Les dynamos génératrices sont des machines Victoria.
- Plombs de sûreté pour hautes tensions. — Les plombs de sûreté ordinairement employés ne conviennent pas aux très hautes tensions parce que leur métal fondu ou vaporisé peut laisser encore passer après leur rupture une partie du courant. Afin d’éviter cet inconvénient, M. de Ferranti a combiné un nouvel appareil qui sera employé sur les réseaux de l’usine de Deptford. Le fil fusible G est enfermé (fig. 4, 5 et 6) dans* une auge en poterie B pourvue de chambres B', dans lesquelles le métal volatilisé se dissipe immédiatement.
- Le fil G est relié au circuit par les deux fiches F. Ces fiches, que l’on manipule au moyen des ébo-nites H, sont enfoncées dans les blocs de métal C, dans lesquels les extrémités du fil du circuit sont
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- «
- encastrées et serrées par les vis D. Le tout est protégé par un couvercle en poterie I.
- ___^______________ E. M.
- Allemagne
- Sur la fabricatian des filaments de lampes à incandescence.— M. J. Zacharias a publié dans le Central blattJur Elehtrotechnik quelques notes relatives à la fabrication des filaments des lampes à incandescence; L’exposé systématique et complet des étapes successives par lesquels passe le filament dans l'état actuel des procédés de fabrication ne se trouve pas en général, dans les traités ou dans les revues spéciale. La note de M. Zacharias comble donc une lacune sensible, en voici le résumé.
- Les ampoules sont soufflées à la verrerie d’où les fabricants les tirent directement ; la première manipulation des ampoules consiste à les préparer pour y adapter le filament qui est fixé, comme on sait, à des fils de platine noyés dans un verre spécial. !
- La fabrication du filament se fait différemment suivant les systèmes ; on emploie principalement trois sortes de filaments. Les uns prennent des fils de coton (Swan) les autres de la gélatine ou de la cellulose nitrifiée (Khotinski, Lane-Fox) ; d’autres encore prennent des fibres végétales (Edison, Siemens). Quelques fabricants emploient enfin une fibre naturelle soumise à un procédé chimique (Langhans, Cruto, Seel). Suivant la nature, on donne au filament sa forme définitive soit à la filière, soit entre des cylindres, soit enfin en les découpant dans la masse plastique.
- La fibre ainsi produite est transformée en charbon compact par une exposition prolongée à une température élevée produite dans un creuset ou par le courant électrique lui-même. Pour donner au filament l’homogénéité nécessaire, et la résistance voulue, il faut déposer à sa surface une couche de charbon ; le dépôt de cette couche s’effectue d’une manière bien différente suivant les fabriques; les procédés sont d’ailleurs protégés par un grand nombre de brevets, et chaque fabricant prétend naturellement employer le procédé le plus parfait.
- Une méthode bien simple consiste, par exemple, à plonger le filament dans du pétrole et à le porter au rouge au sein du liquide.
- Le filament étant coupé à la distance voulue on le fixe aux fils de platine. Edison fait pincer le
- charbon par le fil de platine et recouvre le point d’attache d’une couche de cuivre électrolytique; Lane-Fox et Swan déposent une plus grande quantité de charbon au point d’attache tandis que d’autres fabricants emploient un ciment spécial.
- On paraît avoir abandonné depuis quelque temps le dépôt de cuivre et employer presque exclusivement le charbon pour la soudure intime du filament et du platine.
- Il faut ensuite fixer les filaments à l’ampoule. Cette opération a lieu de deux manières. On peut fondre les deux fils dans un fragment de verre qu’on soude ensuite au col de l’ampoule ou bien on fixe les fils séparément sur le bord d’une douille de verre qu’on soude ensuite à l’ampoule. Conjointement à cette opération, on souffle un tube mince et long à l’extrémité inférieure ou supérieure de l’ampoule, de manière à permettre la production du vide.
- La raréfaction des lampes a lieu à l’aide de pompes à mercure ; on emploie des pompes Geissler ou des pompes Sprengel à jet de mercure tombant; ces dernières pompes sont presque exclusivement employées parce qu’elles exigent beaucoup moins de surveillance. On soude de deux à dix lampes sur le même tube qu’on relie avec la pompe. . ^ .
- Le vide produit, ii faut faire subir à la lampe certaines opérations; on examine d’abord si elle est indemne, puis on vérifie l’intensité lumineuse. On a, de cette manière, déterminé l’intensité lumineuse, la tension aux bornes et l’intensité du courant. L’ampoule n’est fixée sur sa monture qu’au moment de l’expédition après avoir soudé deux courts fils de cuivre aux fils de platine. La lampe est ensuite soigneusement eriipaquetée puis emballée dans des caisses ou des tonneaux.
- Ce qui précède montre donc que la lampe à incandescence passe bien par cent mains différentes avant d’être terminée; cela explique les lenteurs inévitables dans la livraison des types spéciaux demandés quelquefois pour certains installations. Il est évident qu’une usine qui fabrique couramment des lampes de 16 bougies à 65 ou à 100-110 volts ne peut pas en interrompre subitement la fabrication pour mettre en œuvre un petit nombre de lampes spéciales.
- Un inconvénient assez sérieux dans la fabrication et surtout dans l’emploi des lampes à incandescence provient du grand nombre de montures de lampes qui ont été mises en circulation; il fau-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dra certainement arriver à établir certains types normaux comme cela a eu lieu pour les appareils de l’éclairage au gaz.
- Influence de la densité de l’acide sulfurique sur la capacité des accumulateurs. — Jusqu’à quelle limite peut atteindre la densité du liquide des accumulateurs au plomb, et quelle influence exerce-t-elle sur leur capacité électrique ? Ces points ne sont pas encore bien fixés.
- Les assertions des fabricants et des expérimentateurs présentent entre elles des écarts notables.
- M. Heim a institué, à l’Institut électrotechnique de Hanovre, une série d’expériences dans le but de jeter une lumière nouvelle sur cet ordre de questions.
- Les accumulateurs à plaques épaisses de Tudor ont été essayés parallèlement avec des accumulateurs du type Jullien fabriqués dans les ateliers de l’Institut.
- L’accumulateur Tudor contenait trois plaques positives et quatre plaques négatives de 190X 160 mm. offrant, par conséquent, une surface agissante de 18,2 dm.2. Les courants de charge et de décharge adoptés pour le premier comme pour le second type furent respectivement de 7,5 et 8,25 ampères soit par unité de surface 0,41 et 0,45 ampère.
- L’accumulateur Tudor fut rempli de 2,73 litres de liquide, l’autre de 2,30 litres à 15 0/0 d’acide sulfurique de sorte que la capacité moyenne afférente à chacun est de 50,8 et de 53,7 ampères-heure.
- Les éléments étaient alternativement chargés un jour, déchargés le jour suivant, rechargés à nouveau et déchargés ensuite. Les opérations de charge et de décharge étaient séparées par des intervalles de 15 à 18 heures. Après trois charges et trois décharges, la capacité normale était atteinte.
- Les éléments remplis d’abord avec un liquide d’une teneur en acide de 15 à 20 0/0, étaient ensuite complètement vidés et remplis aussi promptement que possible d’acide à 9 et 10 0/0. On opérait trois charges et trois décharges pendant six jours consécutifs. Après la première décharge, la densité de l’acide se montrait un peu plus élevée que lors du remplissage, par suite de la diffusion de l’açide plus concentré resté absorbé par la masse poreuse des plaques. Dans les essais suivants, il ne se produisait plus de changement appréciable.
- Après toutes ces préparations préliminaires, les éléments étaient comme nous l’avons indiqué plus haut, définitivement alimentés en liquide contenant 15 à 20 0/0 d’acide.
- Une autre batterie d’accumulateurs servaient à les charger. La force électromotrice et l’intensité du courant étaient notées toutes les demi-heure, au commencement et vers la fin d’un essai ; la densité était prise à des intervalles d’une heure et demie.
- La charge était poussée jusqu’à un dégagement tumultueux, de gaz. La décharge était arrêtée lorsque la chûte de potentiel aux bornes avait baissé de 10 0/0 de sa valeur primitive.
- Ces détails connus, nous allons passer en revue les principaux résultats constatés au cours de ces expériences.
- On savait déjà que la force électromotrice augmente avec la densité de l’acide. Mesurée 15 à 18 heures après la charge, elle croit, d’une façon sensiblement proportionnelle à la teneur en acide, de 18 à 35 0/0. Il est à signaler toutefois, que cet accroissement est plus lent entre les teneurs de 10 et 18 0/0.
- La courbe des potentiels aux bornes est à peu près parallèle à 'celle de la force électromotrice bien que la résistance spécifique de l’acide diminue en raison directe de l’accroissement de densité, L’allure identique de ces deux courbes est sans doute liée à ce fait que la résistance d’un accumulateur a son siège principal à la surface des lames et que l’acide n’intervient que pour la plus faible part.
- A la décharge jusqu’à une perte de tension de 100/0, la capacité électrique croît rapidement avec une augmentation allant de 10 à 14 0/0 dans la teneur en acide, elle atteint son maximum entre 15 et 16 0/0 (environ 54,7 ampères-heure) pour baisser d’abord lentement, rapidement ensuite avec des tensions ascendantes.
- Le travail électrique atteint son maximum avec une proportion d’acide d’un peu plus de 160/0. Pour recueillir un travail maximum correspondant à la capacité maxima il faudra donc adopter une teneur d’environ 16 0/0 en acide.
- A ce degré de concentration d’acide, les plaques se maintiendront-elles en bon état ?
- L’expérimentateur a remarqué que ses lames, en particulier les positives, plongées dans un liquide où l’acide entrait en proportion de 25 0/0, avaient un aspect moins frais que lorsque l’acide était
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- plus faible. Avec un liquide à 30 0/0 la couleur des plaques devenait d'un brun sale et tournait au gris avec 35 0/0.
- Il existait une corrélation entre la lente décroissance de la capacité mesurée en ampères-heure et les densités de plus en plus élevées. Comme le travail maximum est atteint avec une teneur en acide d’environ 16 0/0, le maintien des plaques en bon état n’a rien à redouter d’une telle concentration.
- Avec des liquides dont la concentration à la décharge est de 20 à 25 0/0, il y a formation abondante de sulfate de plomb à la surface des plaques. Le courant déchargé ne le réduit pas complètement de sorte qu’avec le temps il s’accumule. Il en résulte une déperdition de capacité et l’apparition de la couleur grise sur les lames positives.
- En même temps la résistance intérieure grandit ; sa valeur s’élève de 12 à 15 0/0 dans l’intervalle de la deuxième à la sixième décharge.
- On peut conséquemment admettre que l’affaiblissement de la capacité avec le liquide de grande densité est directement occasionné parla présence de l’acide concentré. La formation de sulfate de plomb serait selon toute probabilité, notablement amoindrie par la suppression des intervalles de repos entre la charge et la décharge.
- Les résultats de ces intéressantes expériences semblent conclure à ne pas dépasser une proportion de 16 0/0 d’acide.
- E. D.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Remarques sur la conductibilité et le mode d’électrolyse des dissolutions concentrées d’acide sulfurique, parM. E. Bouty (* *).
- « 1. M. F. Kohlrausch (2) a mis en lumière ce fait remarquable que les hydrates S O3, HO et S03j2H0 présentent, à 180, un minimum de conductibilité électrique par rapport aux liqueurs plus concentrées ou plus étendues.
- (’) Comptes rendus, v. CVIII, p. 393.
- (*) Fi Kohlrausch, Pogg. Ann., ti GLI, pi 3781
- « Mes expériences ont eu pour objet principal de mesurer les conductibilités de l’acide sulfurique au voisinage de o°; j’ai, en outre, déterminé les coefficients de température a et p de la formule.
- C, — C0 (1 -f* dt *4-
- « Dans le tableau suivant les résistances spécifiques sont évaluées en ohms, et l’on a pris pour unité de conductibilité spécifique la conductibilité correspondant à une résistance spécifique de 1 ohm ; n est le nombre d’équivalents d'eau unis à un équivalent d’acide sulfurique anhydre :
- » On remarque un premier maximum de la conductibilité vers S O3 -f- 1,5 H O, puis un minimum très net correspondant exactement à S03,2H0, enfin un second maximum vers SOs-f 16HO. Malgré la variation assez compliquée de * et de p, ces maximum et minimum ne sont pas déplacés quand la température s’élève de o° à 18“.
- « Il était intéressant de chercher comment varie la conductibilité moléculaire. J’ai utilisé, à cet effet, une série d’expériences dans lesquelles on avait étendu d’eau des poids connus d’acide sulfurique (N équivalents), jusqu’à leur faire occuper, à la température du laboratoire, un volume de
- litre.
- Conductibilité à 0"
- N absolue moléculaire
- 36,37 (concentré) 0,0511 0*001405
- 32,66 0,0540 0,001656
- 3°,74 ( 'voisin de\ ,S03,2H0/ 0,0482 0,001570
- 28,82 0,0546 0,001892
- 25,94 0,0748 0,002885
- 23,06 0, >337 0,005798
- 21,14 0,1745 0,008266
- 19,21 0,2039 ' 0,01061
- '7,29 0,2758 0,01595
- 15,37 0,335° 0,02179
- *3,45 9,3908 0,02905
- ",53 0,4470 0,03876
- 9,607 0,4927 0,05127
- 7,686 0,5201 0,06768
- 5,764 0,5110 0,08864
- 3,843 o,4352 0,1200
- 1,921 0,2659 0,1466
- 1,000 O, 1510 0,1510
- 0,1 0,0179 0,1790
- 0,01 0,00235 0,2350
- 0 O °,3'75
- « La conductibilité moléculaire présente un minimum pour S O3, 2 H O; elle croit ensuite toujours et dans une proportion énorme jusqu’aux dilutions extrêmes* A la limite une molécul#
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- V;:‘: 7^;'V;' 7 ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE' . ,:-ï
- d’acide sulfurique dissous conduit plus de 200fois mieux qu’une molécule S O3, 2 HO.
- « 2. L’hydrate S03,2H0, que l’on peut obtenir cristallisé, est caractérisé, même à l’état liquide, par tout un ensemble de propriétés physiques; son indice de réfraction est maximum pour toutes
- les radiations ('), sa conductibilité électrique absolue et moléculaire est minimum à toutes les températures; il paraît en être de même de sa fluidité (2).
- « On n’a isolé jusqu’ici aucun hydrate d’acide sulfurique plus riche en eau, et l’on ne rencontre
- Densité Résistance spécifique
- S03 à i5»
- n pour 100 d'après Kolb o- 18”
- ohmi ohms
- 1,220 0,7844 ',833 •8,55 10,64
- 1,478 0,7504 1,824 16,05 8,86
- 1,73s 0,7189 1,807 18,90 9,05
- 1,868 0,7041 ',795 20,16 10,09
- 1,998 0,6903 1,776 21,36 10,45
- 2,5 0,6400 1,707 16,36 8,90
- 3-* 0,5970 1,652 9,959 6,057
- 4.. 0,5263 1,548 5,277 3,36i
- 5-- 0,4706 1,476 3,700 2,409
- 6.. 0,4261 1,420 2,984 ',976
- 7-- 0,3883 ' >376 2,577 ',734
- 8.. o,357> ',339 2,315 ',578
- ' 9* o,33o? 1,3" 2,149 1,480
- IO. • 0,3070 1,288 2,050 ',425
- 12. . 0,2703 1,249 1,962 1,380
- 14.. 0,2385 1,214 1,922 1,362
- l6. . 0,2174 ', '95 1,908 ',356
- 18.. 0,1983 1,178 1,921 1,369
- 20.. 0,1818 1,164 1,930 i,4i3
- 24.. 0,1562 1,146 . 2,078 ', 5°5
- 30.. 0,1290 1,112 2,353 i,7"
- 40.. 0,1000 1,086 2,822 2,078
- 50., 0,0816 1,068 3,342 2,477
- 65.. 0,0640 1,052 * 4,122 3,077
- 80.. 0,0526 ' ,042 4,965 3,7"
- I 10. . 0,0387 1,032 6,623 4,968
- 221 . . 0,0197 » 12,68 9,600
- 555-- 0,00794 » 29,12 22,11
- 1110.. 0,00398 » 55,7' 42,02
- plus, pour aucune dilution, de singularités com-
- parables à celles que nous venons de signaler.
- Toutefois l’étude minutieuse de la densité, de la
- conductibilité et de la chaleur spécifique concordent pour indiquer un changement d'allure vers S O3 -j- 6 H O ou +7HO et vers SO+16HO (Mendeleeff).
- « L’étude de la polarisation d’électrodes de platine dans l’acide sulfurique m’a offert des singularités remarquables. Voisine de 1,2 volt à 1,3 volt dans les liqueurs les plus concentrées, la polarisation diminue progressivement et n’est plus que de 0,7 volt à 0,8 volt pour S O3, 2 HO. Elle conserve ensuite sensiblement la même valeur jusque vers la première liqueur limite de M. Mendeleeff (S03-|-6H0 ou SO:)-)~7HO), remonte brusque-;
- Conductibilité spécifique
- 0* 18* a ?
- 0,0539 0,0941 0,03454 4 0,000384
- 0,0623 0,1129 0,03741 4 0,000431
- 9,0529 0,1005 0,04282 4- 0,000562
- 0,0496 0,0991 0,04434 4 0,000625
- 0,0468 0,0957 0,04374 4 0,000740
- 0,0611 0,1124 0,03708 4 0,000532
- 0,1004 0,1651 0,03042 + 0,000325
- 0,'895 0,2975 0,02855 4 0,000198
- 0,2703 0,4151 0,02724 4 0,000163
- 0,3350 0,5061 0,02637 + 0,000135
- 0,3880 0,5768 0,02549 4 0,000107
- 0,4318 0,6337 0,02485 4 0,000087
- 0,4650 0,6756 0,02427 4- 0,000068
- 0,4877 0,7019 0,02382 4- 0,000054
- 0,5096 0,7247 0,02320 4- 0,000035
- 0,5202 0,7343 0,02286 4 0,000021
- 0,5239 0,7377 0,02273 4 0,000016
- 0,5205 0,7307 0,02259 . 4 0,000011
- 0,5103 0,7077 0,02199 — 0,000005
- 0,4812 0,6647 0,02162 — 0,000024
- 0,4250 0,5845 0,02111 — 0,000033
- o,3543 0,4812 0,02073 — 0,000046
- o,2992 0,4037 0,02040 — 0,000056
- 0,2426 0,3521 0,02009 — 0,000066
- 0,2015 0,2695 0,02001 — 0,000069
- 0,1510 0,2013 0,01981 — 0,000075
- 0,0788 0,1040 0,01919 — 0,000079
- 0,0343 0,0452 0,01994 — 0,000129
- 0,0179 0,0237 0,02068 — 0,000144
- ment à 1,4 volt, enfin décroît d’une manière très lente.
- « Les faibles polarisations au-dessous de SO3-}-6 HO paraissent liées au mode d’électrolyse de S O3, 2 H O. Une molécule de ce type doit se scinder suivant le schéma
- + 1 — +1 —
- H ISO H ou H|SOs 4- HO*
- l’eau oxygénée est un produit normal de cette élec-trolyse. — Or, d’après M. Richarz (3), on obtient beaucoup d’eau oxygénée dans l’électrolyse des
- (’) Van dur Willingen, Archives du musée Teylcr, t. I, p. 74.
- (*) Grotrian, Pogg. Ann., t. CLI, p. 378.
- (3) Riduv‘{, fVïedemaim’s Anualen, t. XXIV, p. 183, 1885.
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- acides sulfuriques concentrés et le maximum correspond à 80 pour ioo d’acide monohydraté (SO3-f-2,357 HO). D’après le même chimiste, au-dessous de 60 pour ioo, on ne trouverait presque plus d’eau oxygénée; l’acide persulfurique de M. Berthelot et l’ozone apparaissent en abondance.
- « N’est-on pas en droit de conclure que la limite S03 + 6 HO ou -f 7 HO correspond à la disparition de la dernière trace d’eau oxygénée dans l’électrolyse, c’est-à-dire à la destruction complète dé l’hydrate S O3, 2 HO?
- De même, SO3-f-16 HO correspondrait à la disparition de l’acide persulfurique et à la destruction d’un hydrate inconnu, intermédiaire à SO3, 2 H O et à l'hydrate des dissolutions très étendues. »
- à 0,5 0/0 près pour des champs compris entre 9000 et 16000.
- Quant à ce qui concerne les solutions dont le pouvoir rotatoire est négatif, Verdet a constaté la proportionnalité des rotations dans la solution. de chlorure de fer et dans le sulfure de carbone pour des champs compris entre 500 et 2400. Stscheglajeff, par contre a trouvé des déviations de 20 0/0 pour des solutions de chlorure de fer et pour la lumière rouge. M. du Bois n’a pas pu constater ce résultat. 11 arrive à la conclusion que la constante de Verdet pour les liquides positifs ou négatifs, liquides simples, solutions salines ou gaz est constante pour des forces magnétiques atteignant 12500 unités.
- Sur la susceptibilité magnétique et la constante de Verdet des liquides par M. du Bois (')
- Pour mesurer la susceptibilité magnétique des liquides, M. du Bois a employé la deuxième des méthodes manométriques bien connues de M. Quincke, qui se recommandait tout particulièrement par suite de l’emploi des champs magnétiques très intenses ; cette méthode est trop connue pour que nous la décrivions ici encore.
- Les résultats obtenus par les divers physiciens qui ont étudié la susceptibilité magnétique des liquides sont tout à fait divergents. Ainsi G. Wied-mann,Schuhmeister, Eaton, von Ettingshausen ont trouvé des valeurs constantes pour la susceptibilité de Fe Cl3 avec des champs magnétiques atteignant 500 unités C. G. S. Par contre Silow et Quincke ont constaté une légère diminution de la susceptibilité avec l’augmentation du champ magnétique.
- En employant des champs magnétiques dont l’intensité atteignait une valeur de 10000 unités C. G, S, M du Bois a trouvé que la susceptibilité positive et négative de tous les liquides simples, des sels dissous et des gaz est constante.
- Verdet a démontré sa loi pour les liquides ordinaires pour des champs compris entre 500 et 1000 unités avec des écarts de 3 0/0 seulement; l’exactitude de cette loi a toujours été admise implicitement. Stscheglajeff a étudié la rotation dans l’eau et le verre et les a trouvées proportionnelles
- M. du Bois a déterminé en outre la valeur absolue de la susceptibilité d’un certain nombre de substances bien définies. Le tableau suivant renferme, pour une température de 150, les valeurs de la densité, de la susceptibilité h et du rapport de la susceptibilité à la constante de Verdet ; la dernière colonne donne les valeurs obtenues par Quincke pour h à une température de 200.
- HsO C, H0 O.... C4 Hl0 O... C S2.••••••. O2 (1 atm.). Air (1 atm.). D k.ioe W h. 106
- 0,9992 0,7963 0,7250 1,2692 0,00135 0,00123 — 0,837 — 0,694 — 0,642 — 0,816 + 0,117 + 0,024 — 4,5° ~ 4,75 — 4,91 — '4,97 + 0,016 — 0,815 — 0,660 — 0,607 — 0,724
- Aux valeurs qui précèdent il faut aussi ajouter la formule qui donne la variation de la susceptibilité de beau avec la température ; cette formule est
- /{ = — 0,837 [> — 0,0023 (* — '5)1 10—3
- M. du Bois a étudié également les mélanges de deux solutions et il a trouvé qu’il n’existe aucune relation entre les variations de la susceptibilité et celles du pouvoir rotatoire ; ces deux constantes varient d’une manière tout à fait indépendante; leur quotient j/ peut s’annuler ou devenir infiniment grand, ce qui n’est pas possible avec une combinaison chimique. La constante | n’a donc aucune signification physique pour les mélanges.
- A. P.
- (*) Annales de IViedemann, v. XXV, p. 137.
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- ur la conductibilité électrique du mercure solide, par Cârl Ludwig Weber (*)
- Nous avons signalé, il y quelques mois, des expériences par lesquelles M. Grunmach avait cru démontrer que la résistance du mercure diminue dans le rapport de 1,5 à i au moment de sa solidification, et que le coefficient de variation de cette résistance devient de plus en plus petit à mesure que la température s’abaisse. Nous avons montré que le travail de M. Grunmach contenait d’importantes causes d’erreurs, et que les résultats devaient en être simplement rejetés. M. Weber, qui a fait, l’année dernière une série de mesures analogues est arrivé, quoique avec des moyens moins parfaits, à un résultat identique à celui queMM. Cail-letet et Bouty avaient trouvé à la même époque.
- Il démontre, comme on devait s’y attendre, que les résultats de M. Grunmach ne méritent aucune confiance, et signale, comme principale cause d’erreurs, celle que nous avons nous-même indiquée, c’est-à-dire des discontinuités dans le fil de mercure solide. II ajoute un détail intéressant auquel nous n’avions pas songé, c’est que ces discontinuités se produisent beaucoup plus facilement dans les tubes de Siemens contournés en spirale, que dans les tubes courbés simplement en U.
- M. Weber critique ensuite la formule employée par M. Grunmach pour calculer la résistance du mercure solide. D’après lui, les deux lignes approximativement droites, séparées par un saut, qui représentent la résistance du mercure solide et liquide doivent être traitées séparément, comme si elles appartenaient à des corps différents, et aucune valeur delà résistance du mercure liquide ne doit être employée au calcul de la variation de résistance du mercure solide.
- Ainsi, si l’on désigne, par R„ la résistance à o°, par Rj etR2 les valeurs de la résistance du mercure solide correspondant aux températures Tj et T2, par a le coefficient de variation, la formule que propose M. Weber est :
- _ Ri — Rî
- “ “ R, Ti — R1T2
- au lieu de
- „ — R2
- R„ (Ti — T„)
- Ces deux formules sont, du reste, équivalentes pour le mercure liquide, puisqu’on a, dans ce cas Ri — R, (1 -f a Ti) Rs = R, (1 + a T2)
- En introduisant ces valeurs dans la première
- formule, on retrouve la seconde. La première formule pourrait donc être employée au calcul de « pour le mercure liquide; il est naturel de s’en servir aussi pour le mercure solide, puisqu’elle ne contient que des quantités relatives au métal dans cet état. Cette formule est susceptible d’applications multiples. Il est aisé de voir qu’elle correspond à la formule différentielle
- dR _ d R
- “ ” RrfT — Trf R “ cs , T Rd R
- d’où l’on tire, en intégrant
- R = C (1 + a T)
- Il est logique de choisir pour C une valeur de la résistance du métal dans l’état pour lequel on calcule R. ___________ E. M.
- Sur les rayons de force électrique, par M. Hertz (')
- L’auteur a poursuivi ses recherches sur les ondes électriques, en cherchant dans quelles conditions elles sont concentrées, réfléchies, etc.
- Dès l’origine, l’auteur avait essayé d’obtenir des effets plus marqués et sensibles à de plus grandes distances, en plaçant le conducteur rectiligne qui fournissait les oscillations sur la ligne focale d’un cylindre parabolique faisant fonction de miroir concave de grandes dimensions. L’essai ne réussit pas et la cause en était simple; les dimensions du miroir n’étaient point en rapport avec la longueur d’onde employée, laquelle était de 4 à 5 mètres. Ayant reproduit plus tard les mêmes phénomènes avec des oscillations au moins dix fois plus rapides et par suite avec des ondes dix fois plus courtes. M. Hertz a repris l’expérience du miroir, cette fois avec succès. Il a pu produire de véritables rayons de force électrique et répéter avec eux les expériences fondamentales auxquelles donnent lieu les rayons lumineux ou calorifiques.
- Les appareils. — Le moyen employé pour obtenir des ondes très courtes est toujours le même. Le nouvel excitateur consiste en un cylindre de laiton de 3 centimètres de diamètre et de 26 centimètres de longueur, coupé en son milieu pour le passage de l’étincelle (fig. 1 et 3).
- (') Sitçungsbericbte der K. P. Akad. dey IVissenchàften çtt. Berlin, t. L, p. 1207; 1888 et Annotés de (Viedentann, v. XXXVI, n" 4.
- Nous nous sommes servi pour ce résumé de l’excellente traduction que vient de publier M. Joubert au cours d’une analyse des travaux de M. Hertz dans le Journal de Physique v. VIII, mars 1889).
- (*) Ann. de IVied., v. XXXVI, 2, p. 587; février 1889.
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- Les deux parties en regard sont terminées par des surfaces sphériques de 2 centimètres de rayon. La longueur du conducteur ne peut différer beaucoup de la demi-longueur des ondes que ses oscillations développent dans un fil rectiligne : c’est une première indication sur la durée de l’oscillation.
- Il est essentiel que les surfaces terminales entre lesquelles éclate l’étincelle soient très souvent polies à nouveau; il faut aussi avoir bien soin de les soustraire à l’éclairement d’étincelles voisines : autrement les oscillations ne se produisent pas. On reconnaît du reste facilement si tout marche bien, à l’aspect et au bruit de l’étincelle.
- Les deux moitiés de l’excitateur sont reliées aux pôles de la bobine par deux gros fils de cuivre recouverts de guttà-percha ; ils viennent s’attacher tout près de l’interruption. Au lieu de la grosse bobine de Ruhmkorff des expériences précédentes, M. Hertz a employé un petit appareil donnant au maximum des étincelles de 4 centimètres entre deux pointes. Il était excité par trois accumulateurs et pouvait donner, entre les deux surfaces sphériques de l'excitateur, des étincelles de 1 à 2 centimètres. Dans les expériences, on réduisait la distance explosive à 3 millimètres.
- Le mode d’exploration employé est toujours la production de petites étincelles dans un conducteur secondaire. Par exemple,, un cercle presque fermé sur lui-même et ayant à peu près la même durée d’oscillation propre que l’excitateur. 11 n’avait dans le cas actuel que 7,5 cm. de diamètre. C’était un fil de cuivre de 1 millimètre : l’une des extrémités était terminée par une petite sphère de laiton polie de quelques millimètres de diamètre; l’autre portait une pointe qu’une vis isolée permettait d’amener à une dislance voulue de la boule. On n’obtient jamais que des étincelles de quelques centièmes de millimètre de longueur, et le plus souvent il faut, pourjuger de l’intensité de l’action s’en rapporter à l’éclat des étincelles plutôt qu a leur longueur.
- Le résonnateur circulaire ne donne jamais que la différence de deux actions et n’a pas une forme qui permette de le placer sur la ligne focale du miroir concave. Aussi, l’auteur s’est-il servi souvent, dans les expériences actuelles, d’un conducteur disposé comme il suit: deux fils rectilignes, de 5 millimètres de diamètre et de 50 centimètres de longueur, sont placés dans le prolongement l’un de l’autre, à une distance de 5 centimètres.
- Des deux extrémités en regard partent deux fils de 1 millimètre de diamètre et de 13 centimètres de longueur, perpendiculaires aux premiers et parallèles entre eux et qui se terminent par un micromètre à étincelles disposé comme celui du résonateur circulaire. Avec cette disposition on se prive à peu près complètement des effets de résonance.
- Production du rayon. — En se plaçant dans une grande salle, on peut, avec le nouvel excitateur et le résonateur circulaire, répéter les expériences
- déjà décrites. La plus grande distance à laquelle les étincelles sont encore perceptibles est de 1,5 m. ou 2 mètres dans des conditions exceptionnelles. L’action est augmentée quand, de l’autre côté de l’excitateur par rapport à l’observateur, on place, à une distance convenable et parallèlement] aux oscillations, un plan conducteur. A une distance très petite et à line distance un peu supérieure à 30 centimètres l'action du plan est plutôt nuisible; mais elle a un effet favorable très marqué à une distance de 8 centimètres à 15 centimètres; marqué encore, mais beaucoup moins, à 45 centimètres; au-delà il n’y a plus d’effet sensible, Ce fait a été expliqué antérieurement; dans le cas actuel,
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- il montre que la demi-longueur^d’onde qui correspond aux vibrations de l'excitateur est d’environ 30 centimètres dans l’air. On aura évidemment un renforcement plus marqué quand on remplacera la paroi plane par un miroir concave ayant la forme d’un cylindre parabolique et qu’on fera coïncider l’axe de l’excitateur avec la ligne focale. Pour obtenir une concentration énergique, il faut prendre la distance focale aussi petite que possible; d’autre part, il ne faut pas que les ondes directes nuisent à l’action des ondes réfléchies; pour cela il faut, comme on vient de le voir, que la distance focale ne soit guère inférieure au quart de la longueur d’onde. On a adopté 12,5 cm. pour la distance focale.
- Le miroir a été fait d’une feuille de zinc d’un demi-millimètre d’épaisseur, formant un carré de 2 mètres de côté et qu’on a cintrée sur un châssis en bois qui avait la courbure voulue. Le miroir avait 2 mètres de hauteur, 1,2 m. d’ouverture et 0,7 m. de flèche. L’excitateur était fixé au milieu de la ligne focale. Les fils de charge traversaient le miroir ; la bobine et la pile étaient derrière, ce qui évitait tout embarras (fig. 1 et 2).
- En explorant avec le résonnateur l’état du milieu dans le voisinage, on ne constate aucune action ni derrière le miroir, ni sur les côtés ; mais, dans la direction de l’axe optique, les étincelles restent visibles jusqu’à une distance de 5 à 6 mètres. A une distance plus grande, à 9 ou 10 mètres, par exemple, elles sont encore perceptibles dans le voisinage d’une paroi conductrice perpendiculaire à l’axe. On trouve aussi qu’en certains points les ondes réfléchies renforcent les ondes incidentes ; dans d’autres, qu’elles les affaiblissent. Le résonateur rectiligne met en évidence d’une façon très nette, en avant du plan, les maxima et les minima qui caractérisent les ondes stationnaires.
- On a pu constater l’existence d’un premier nœud sur la surface même; les autres étaient à des distances de 33, 65 et 98 centimètres. On déduit de là, avec une grande approximation, que la demi-longueur d’onde est de 33 centimètres et la durée d’oscillation correspondante de 1,1 billionième de seconde, étant admis que la vitesse de propagation est celle de la lumière.
- Dans un fil, la même oscillation donne une onde de 29 centimètres. Ici encore, la vitesse de propagation dans un fil est plus petite que dans l’air ; mais le rapport des deux vitesses diffère moins de l’unité que dans les premières expé-
- riences où la période était plus longue. C’est un résultat remarquable et qui mérite attention.
- L’action n’étant sensible que dans le voisinage de l’axe optique, son champ peut être considéré comme un rayon électrique émanant du miroir concave.
- Prenons maintenant un second miroir concave identique au premier et plaçons sur la ligne focale les deux fils de 50 centimètres du résonateur rectiligne, les deux fils auxiliaires qui vont au micromètre traversant la paroi tout en restant isolés. Le micromètre se trouve ainsi derrière le miroir et l’on peut observer l’étincelle tout à son ajse, sans masquer le miroir.
- Dans ce s conditions, on a pu obtenir des étincelles jusqu’à 16 mètres, mais il y a avantage à opérer avec des étincelles qui ne soient pas trop faibles. Dans le cas actuel, la distance la plus convenable était de 6 à 10 mètres.
- Propagation rectiligne. — Supposons les axes optiquesdes deux miroirs en coïncidence, les lignes focales des deux miroirs étant verticales; on interpose perpendiculairement à l’axe commun, une feuille de zinc de 2 mètres de haut sur 1 mètre de large : l’étincelle disparaît. Même effet avec un cadre recouvert d’une feuille d’étain ou de papier doré. Les corps isolants, au contraire, ne produisent aucun effet. Le rayon traverse parfaitement une planche de bois, une porte, etc.
- Deux écrans métalliques de 2 mètres de haut sur 1 mètre de large, placés symétriquement à gauche et à droite du rayon, n’ont aucun effet sur l’étincelle, tant que leur distance est supérieure à 1,2 m. ; mais, dès que l’intervalle devient plus étroit, les étincelles diminuent; elles disparaissent complètement quand l’intervalle est moindre que 50 centimètres. Si on laisse à la fente la largeur de 1,2 m.,mais qu’on la déplace latéralement dans un sens perpendiculaire au rayon, on fait également disparaître l’étincelle.
- Enfin, quand on déplace seulement de io° à droite ou à gauche l’axe de l’un des miroirs, l’étincelle devient très faible et elle disparaît complètement quand la déviation est de 150. Le rayon a donc un contour parfaitement arrêté ; il n’en est pas de même des ombres; on constate des phénomènes évidents de diffraction.
- Polarisation. —Notrerayon est constitué par des vibrations transversales; comme on dit en optique,
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- il est polarisé rectilignement; c’est ce qui résulte d’une manière indiscutable de la façon dont il est produit. Mais on peut vérifier le fait expérimentalement. Si l’on fait tourner le miroir récepteur autour du rayon comme axe, jusqu’à ce que la ligne focale et l’axe du résonateur prennent la position horizontale : l’étincelle va en diminuant à mesure que l’inclinaison augmente et cesse complètement quand les deux lignes focales sont en croix. Ils agissent alors, l’un comme le polariseur, l’autre comme l'analyseur d’un appareil de polarisation.
- En tendant sur un cadre en bois de 2 m8 une série de fils de cuivre parallèles entre eux, M. Hertz a construit une espèce de réseau ; les fils avaient 1 millimètre et étaient distants de 3 centimètres. Les deux lignes focales étant parallèles, on place le cadre perpendiculairement au rayon. Si les fils sont perpendiculaires aux lignes focales, l’effet sur l’étincelle est nul. Si, au contraire, les fils sont parallèles aux lignes, focales, le rayon est complètement intercepté. Au point de vue de la transmission de l’énergie, le réseau se comporte vis-à-vis de ce rayon, comme une tourmaline par rapport à un rayon lumineux polarisé rectilignement. Plaçons horizontalement la ligne focale du second miroir : l’étincelle ne se produit pas quand les fils sont horizontaux ou verticaux; mais si on les incline dans un sens ou dans l’autre, à 450, on la fait reparaître.
- 11 est évident que le réseau décompose la vibration incidente en deux autres et laisse seulement passer celle des deux composantes qui est perpendiculaire à la direction des fils; cette composante, qui fait un angle de 450 avec la ligne focale du miroir se décompose elle-même en deux autres dont l’une seulement contribue à la production de l’étincelle. C’est tout à fait l’analogue de l’expérience qui consiste à faire reparaître la lumière dans le champ de deux niçois croisés, en interposant une tourmaline sous une orientation convenable (1).
- f1) Remarquons, comme le fait l’auteur, que ce procédé d’exploration ne fait connaître que la force électrique totale. Quand l’axe de l’excitateur est vertical, les oscillations de la force électrique s’effectuent nécessairement dans R plan vertical du rayon; il n’y a rien dans le plan horizontal. D’après ce que nous savons des courants à oscillations lentes, nous devons supposer que les oscillations électriques sont accompagnées d’oscillations de la force magnétique, ces dernières
- Réflexion. — Nous avons déjà rapporté les expériences d’interférences qui mettent en évidence le phénomène de la réflexion. Les ondes directes et réfléchies sont en général superposées, mais il est facile de les séparer. Pour cela, M. Hertz place côte à côte les deux miroirs, en tournant leurs ouvertures du même côté et de telle manière que les axes optiques se coupent à une distance de 3 mètres. Naturellement l’excitateur- ne donne rien dans le miroir récepteur ; mais si, à l’intersection des deux et perpendiculairement à la bissectrice de leur angle, on place un plan vertical constitué par une feuille carrée de zinc de 2 mètres de côté, on obtient un flux nourri d’étincelles, par suite de la réflexion du rayon sur le miroir plan. Les étincelles disparaissent dès qu’on fait tourner le plan autour d’un axe vertical, dans un sens ou dans l’autre, seulement d’une quinzaine de degrés. 11 s'agit donc bien d’une réflexion régulière et non d’une diffusion.
- Si l’on éloigne le plan et qu’en même temps on déplace un des miroirs, de manière que le plan passe toujours par l’intersection des deux axes, les étincelles ne diminuent que très lentement. On les voit encore très bie,n à une distance de 10 mètres, alors que les ondes ont parcouru une distance de 20 mètres.
- Cette disposition pourrait être employée avec avantage, si l’on avait à comparer la vitesse de propagation dans l’air à une vitesse de propagation moindre, dans un fil, par exemple.
- Pour étudier la réflexion en dehors de l’incidence normale, on a disposé le rayon parallèlement à un des murs de la salle, lequel présentait une baie fermée par une porte à deux vantaux. Le miroir récepteur était placé dans la pièce à laquelle cette porte donnait accès; il était tourné de manière que son axe passât par le milieu de la porte et fût perpendiculaire au rayon. Au point de croi-
- s’effectuant dans le plan horizontal et ne donnant rien dans le plan vertical. La polarisation du rayon n’est donc pas caractérisée seulement par le fait qu’il n’existe de vibrations que dans le plan vertical, mais par cette double condition que les vibrations qui s’exécutent dans le plan vertical sont de nature électrique et celles qui s’exécutent dans le plan horizontal de nature magnétique.
- Ces considérations expliquent pourquoi toutes les contro verse qui ont été soulevées à propos de ce problème d’optique sont restées sans résultat. C’est du reste- ce qtfi'â été établi d’une manière très claire par M. Kolacek dans un mémoire récent {Annales de lViedemann,t. XXXIV, p. 676).
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- sement était dressé verticalement le plan conducteur, faisant un angle de 450 avec les deux directions.
- Le résonateur donne alors des étincelles, mais il suffit de tourner le miroir de 1 o° pour les faire disparaître. La réflexion est donc régulière et l’angle d’incidence égale à l’angle de réflexion.
- Pour vérifier que la propagation est bien rectiligne et que l’action se transmet en ligne droite de l’excitateur au miroir et de celui-ci au résonateur, il suffit de vérifier que l’interposition d’un écran sur cette direction supprime les étincelles et qu’elle n’a aucun effet dans tout autre position.
- Le résonateur circulaire qui permet de déterminer en chaque point la direction du plan de l’onde, montre que celui-ci est perpendiculaire au rayon après comme avant la réflexion et, par suite, que la réflexion lui fait subir une rotation de 900.
- Jusqu’ici les lignes focales des deux miroirs étaient verticales et, par suite, le plan d’oscillation perpendiculaire au plan d’incidence. Pour rendre le plan d’oscillation parallèle au plan d’incidence et observer la réflexion dans ce cas, il suffit de faire tourner les deux miroirs de manière que les lignes focales soit horizontales. Rien ne paraît changer dans le phénomène et je n’ai pu constater aucune différence dans l’intensité du rayon réfléchi dans les deux cas.
- Si on laisse l’une des lignes focales verticale, l’autre étant horizontale, on n’a aucune étincelle. Ainsi, quand le plan de vibration est perpendiculaire ou parallèle au plan d’incidence, sa direction n’est pas modifiée par la réflexion. 11 est probable qu’il n’en est pas de même pour les autres inclinaisons ; on peut même prévoir que le rayon réfléchi n’est plus polarisé rectilignement. Les interférences auxquelles donnent lieu les deux systèmes d’ondes qui se croisent en avant du miroir et qui peuvent être mises en évidence par les phénomènes caractéristiques qu’elles produisent dans le résonnateur circulaire, fourniront peut-être un excellent moyen de résoudre quelques problèmes, intéressants pour l’optique, sur les changements apportés par la réflexion dans l’amplitude et dans la phase.
- Nous mentionnerons encore quelques expériences relatives à la réflexion sur une surface anisotrope au point de vue électrique. Les deux miroirs'sont placés côte à côte comme dans la première expérience de réflexion, mais on emploie comme plan réflecteur le réseau de fils parallèles
- dont il a été question plus haut. L’étincelle disparaît quand les fils sont perpendiculaires à la direction de l’oscillation ; elle apparaît, au contraire, quand les fils sont parallèles aux oscillations. L’analogie entre cette surface transparente dans une seule direction et la tourmaline n’existe que pour la partie transmise du rayon : la tourmaline absorbe la partie qui ne passe pas, cette surface la réfléchit. Si l’on met en croix les lignes focales des deux miroirs, on n’obtient aucune étincelle par la réflexion du rayon sur une surface isotrope; mais on peut en obtenir avec la surface anisotrope en la tournant de manière que les fils fassent un angle de 450 avec le< lignes focales. Ce résultat s’explique facilement par ce qui précède.
- Réfraction. — Pour voir si le rayon se réfracte en passant de l’air dans un milieu isolant, M. Hertz s’est servi d’un grand prisme en asphalte. Le prime avait une hauteur de 1,5 m. et sa base, en forme de triangle isocèle, avait 1,2 m.de côté et un angle au sommet de 300. Comme il pesait environ 12 quintaux et que son maniemement eût été trop difficile, on l’avait composé de trois parties superposées de 0,50 m. de hauteur.
- La masse avait été coulée dans des caisses en bois et y avait été laissée, le bois n’ayant par lui-même aucune influence. Le prisme était placé verticalement et à une hauteur telle, que son milieu était dans un même plan horizontal avec les étincelles des deux appareils. Après avoir constaté que la réfraction avait effectivement lieu et pris une idée de sa grandeur, on a disposé l’expérience de la manière suivante : le premier miroir est placé à 2,6 m. de la première face du prisme, de telle manière que l’axe du faisceau aille passer par le cent re dgravité, en faisant avec la face d’entrée un angle de 65°. Deux écrans conducteurs, l’un du côté de l’arête, l’autre du côté de la base, enlèvent au rayon tout autre passage qu’à travers le prisme. Du côté du rayon émergent, on avait tracé sur le sol une circonférence de 2,5 m. de rayon ayant pour centre le centre de gravité de la base. Le second miroir peut être déplacé le long de cette circonférence, sans que l’axe cesse de passer par le centre.
- Le miroir était d’abord placé dans le prolongement du rayon incident; on n’avait pas trace d’étincelle et le prisme formait un écran absolu. L’étincelle commençait à apparaître pour une dé-J. viation de 11°, et elle allait en augmentant jusqu’à
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- 22°, pou r décroître ensuite. Elle disparaissait complètement quand la déviation atteignait 340. Quand le miroir était dans la direction du maximum, on pouvait l’écarter dans la direction du rayon jusqu’à une distance de 5 à 6 mètres sans voir disparaître l’étincelle. Elle disparaissait infailliblement quand on se plaçait sur le trajet, soit en avant, soit en arrière du prisme, ce qui prouve bien que la transmission se fait par le prisme et non par une autre voie. On recommença l’expérience en laissant le prisme dans sa position première, mais en plaçant horizontalement les deux lignes focales. On ne put observer aucun changement. Un angle au sommet de 300 et une déviation minimum égale à 220, donnent pour l’indice le nombre 1,69. L’indice optique pour les substances de cette nature est compris entre 1,5 et 1,6. L’expérience n’est pas assez précise, ni la matière du prisme assez pure pour qu’il y ait lieu de tirer aucune déduction de la comparaison de ces nombre.
- Et maintenant voici la conclusion de l’auteur :
- « Dans les phénomènes que nous venons d’étudier, nous avons vu des rayons de force électrique; peut-être aurions nous pu tout aussi bien y voir des rayons lumineux à grande longueur d’ondulation. Pour moi, les faits observés me paraissent mettre absolument hors de doute l’identité de la lumière, de la chaleur rayonnante et d*s mouvements électrodynamiques. Je crois que l’idée de cette identité conduira à des conséquences aussi profitables pour la théorie de l’optique que pour celle de l’électricité ».
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- VARIÉTÉS
- LA PILE A PARIS
- PENDANT LA RÉVOLUTION FRANÇAISE
- Le mémoire dans lequel Volta annonçait au monde savant la découverte d’une nouvelle source d’électricité, dégagée par le contact des métaux fut adressé à la Société Royale de Londres au commencement de 1792. Aussitôt que l’Académie des Sciences de Paris en eut connaissance, elle
- nomma une commission chargée de contrôler de*s expériences si extraordinaires, et que l’on eut considérées comme apocryphes sans l’immense réputation dont jouissait l’illustre professeur à l’Université de Pavie. Les travaux commencèrent sur le champ dans le laboratoire de Fourcroy.
- Le publiciste le plus en vue à cette époque n’était autre que le trop célèbre Marat. Ce personnage s’était occupé d’électricité. Pour le malheur de ses contradicteurs, il avait écrit un ouvrage pour soutenir des théories qu’il avait défendues avec une extrême violence de sorte qu’il confondit plus tard ceux qu’il n’avait pu convaincre dans la fureur avec laquelle il demandait la tête dé ses ennemis politiques.
- L’ami du peuple était trop occupé à donner de l’ouvrage au bourreau, pour s’apercevoir de l’importance du principe nouveau qui était introduit dans la science moderne, par la branche de la physique qu’il avait cultivée avec passion et même non sans quelque succès, avant de s’adonner à la politique.
- Au mois de novembre, Jérôme de Lalande publiait dans le Journal des Savants une appréciation du mémoire de Volta, sans que Marat voulut y faire la moindre attention, et interrompre pendant un seul jour le cours de ses dénonciations.
- Comme contraste avec cette indifférence, faisons remarquer, qu’une des dernières préoccupations des savants arrachés à leurs travaux par la hache ou le poison fut ce merveilleux outil du progrès que Marat dédaignait et qui devait être la source de tant de bienfaits pour l’humanité!
- Pendant toute la durée de la Terreur, les communications intellectuelles entre Paris et le reste du monde étaient à peu près aussi complètement interrompues, qu’elles le furent quatre-vingts ans plus tard, pendant le siège prussien.
- La chute de Robespierre ne suffit pas pour que l’on fut à même de répéter les travaux délicats et difficiles dont la pile avait été l’objet. C’est seulement après la constitution de l’Institut national que l’on put songer à les étudier, mais on doit dire à l’honneur de la première classe de l’illustre assemblée que la commission du galvanisme fut une des premières qu’elle organisa. Les séances commencèrent des le mois de floréal an V et on les continua jusqu’à prairial de la même année (avril et moi 1796). Cette commission fut aidée par un italien nommé Venturi, et par un prussien nommé Humboldt, qui tous deux avaient pris part
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- à des expériences exécutées sous les yeux des inventeurs étrangers. La première classe s’efforçait donc de se tenir au courant de ce qui s’était fait en Allemagne, aussi bien qu’en Italie, pendant que la France avait été rayée de l’histoire de la physique. Une partie de ces recherches fut consacrée à la vérification de faits nombreux qui sont minutieusement décrits dans le rapport de Hallé, publié dans l’an VI par le Journal de Physique, dont la publication ne subit aucune interruption'. Le procès-verbal complet fut déposée aux archives de l’Institut.
- La commission académique avait alors à se prononcer sur la cause des phénomènes constatés lors du rapprochement de deux métaux, Mais à cette époque, les habitudes de l’ancienne physique dominait encore. On avait une tendance irrésistible à expliquer tous les effets nouveaux à l’aide de fluides particuliers que l’on créait avec une étonnante fécondité. Cependant, la commission n’osa se prononcer d’une façon définitive, elle réserva son opinion tout en déclarant que l’ensemble des observations faites semblait indiquer qu’il n’y avait que peu de rapport entre les nouveaux fluides et ceux de l’électricité.
- La science libre, n’avait pas attendu que les corps savants existassent pour donner satisfaction à la curiosité des gens assez éclairés, pour s’intéresser encore aux conquêtes de la Raison.
- Aussitôt que Paris fut débarrassé du joug des sanguinaires apôtres de l’ignorance, qui voulaient planter des pommes de terre dans le jardin des Tuileries, le public intelligent demanda à être renseigné sur les phénomènes qui passionnaient les savants.
- Les premières démonstrations payantes eurent lieu au mois de germinal an VI, dans une salle du pavillon de l’Échiquier actuellement Cour des Petites-Écuries. Elles étaient faites par un physicien belge nommé Robert, venu au commencement de la Révolution pour suivre les cours de Charles, et qui se faisait appeler Robertson.
- Dans cette salle, on voyait tout le matériel de l’ancienne électricité, notamment des bouteilles de Leyde et de grandes machines à roue de verre semblables à celles qui ont fait partie du cabinet du professeur Charles et que l’on voit encore au Conservatoire des Arts-et-Métiers. v Robertson alla ensuite donner quelques démonstrations à Bordeaux ou il essaya de prendre part à une ascension en montgolfière, puis il revint à
- Paris pour s’établir dans une autre salle beaucoup plus grande, bien mieux ornée, et qui a marqué dans l’histoire scientifique. En effet, on peut soutenir qu’elle a servi de modèle à l’Institution royale de Londres, que le comte Rhumford a établie quelques années plus tard, et où Davy, Faraday, Tyndall ont successivement fait des découvertes qui les immortaliseront à jamais.
- La seconde salle de Robertson, était l’ancienne chapelle du couvent des Capucines, ou la marquise de Pompadour avait été enterrée. C’est dans ces murs que la pile a été exhibée pour la première fois à Paris, Robertson nous a conservé le dessin exact que nous avons fait copier dans les Annales de Chimie (fig. i et 2).
- L’ancienne chapelle faisait face à un petit passage, alors nommé des Feuillants, et qui fut englobé dans le tracé de la rue Castiglione. Elle a disparu, lors de la création de la rue de la Paix, dont l’axe a été tracé perpendiculairement à sa façade. Elle s’élevait alors au milieu d’arbres et de jardins en bordure sur la place Vendôme, qui existait déjà depuis longtemps.
- Robrteson n’était pas seulement un démonstrateur d’électricité, il avait étudié avec beaucoup de succès la construction de la lanterne magique, qui était peu connue quoique son invention remontât au milieu du seizième siècle. Il avait résolu de combattre les escamoteurs et les charlatans si nombreux à toutes les époques troublées, en exécutant lui-même des prestiges semblables à ceux que les Gagliostro, les Comte, Saint-Germain et d’autres mystificateurs célèbres attribuaient à l’influence des puissances surnaturelles.
- C’est ainsi que nous avons vu les Comte, les Robin et les Robert-Houdin, employer toute leur science à démasquer les Davenport et leurs pâles imitateurs.
- Plustaid, il joignit aux expériences fantasmagoriques, des ascensions en ballon, qu’il exécuta avec honneur et profit, car il mourût à un âge très avancé, millionnaire et directeur des jardins de Tivoli, vaste parc, qui occupait l’emplacement de la gare Saint-Lazare.
- La salle des Capucines était de forme carrée, et de dimensions assez grandes; comme éclairage, il n’y avait qu’une lampe sépulcrale qui s’allumait et s’éteignait à volonté, sans que l’on vît personne y porter la main.
- Les murs étaient couverts de tentures noires qui absorbaient les moindres rayons de lumière.
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- Le plancher était garni d’un épais tapis qui étouffait le bruit des pas. Dans les coulisses, il y avait des machines dont Robertson a laissé la description. Elles imitaient le bruit de la pluie, de la grêle, du vent et de la foudre. Maintenant, après avoir subi de grands perfectionnements, elles font partie des accessoires de tous les théâtres.
- Evoqués, à l’aide d’appareils à chariots mobiles sur rail, les spectres grandissaient avec’iune telle rapidité, que souvent les femmes tombaient dans des attaques de nerf. Quelquefois leurs compagnons, excités peut-être par des compères tiraient leur épée, pour pourfendre les ennemis imaginaires que Robertson leur montrait.
- Le Journal de Paris décrit dans son numéro du 22 ventôse an X(i2 mars 1802) les démonstrations qui avaient lieu dans cette salle avec la pile électrique que nous avons indiquée plus haut. « Le citoyen Robertson, auteur de la fantasmagorie, fait en ce moment des expériences intéressantes , et qui doivent sans doute avancer nos connaissances sur le galvanisme. Il vient de monter des piles métalliques au nombre de 2500 plaques de zinc et autant de cuivre rosette. Nous parlerons incessamment de ses résultats ainsi que d’une expérience nouvelle qu’il a faite avec des charbons ardents. Le premier étant placé à la base d’une colonne de 120 éléments de zinc et d’argent, et le second communiquant avec le sommet de la pile, iis ont donné au moment de leur réunion, une étincelle brillante d’une extrême blancheur qui a été aperçue par toute la société. Le citoyen Robertson recommencera son expérience dans la journée du 25. »
- Cet article a été signalé à l’attention publique par M. Silvanus Thompson qui, si nous ne nous trompons, a été professeur à Bristol, et qui semble en tirer la conclusion que Robertson a été le premier à faire jaillir l’éclair voltaïque du charbon. 11 est assez curieux de constater que cette expérience a été faite à Bristol même par Davy, lorsqu’il était préparateur du docteur Beddoes, directeur d’un journal scientifique très répandu dans tout l'ouest de l’Angleterre. Ce qu’il y a de plus singulier, c’est que l’illustre Davy se fit précisément connaître au monde savant par ses recherches sur les propriétés voltaïques du charbon. 11 y avait été conduit pour démontrer à Volta qu’il se trompait en prétendant que son fluide était tiré des métaux, puisque lui, Davy parvenait à le tirer du charbon. L’ob-
- jection pouvait paraître sérieuse et Volta s’ënh-pressa de répondre à un jeune savant alors complètement inconnu. Il déclara que la démonstration de l’identité des fluides tirés des métaux avec ceux de l’électricité était faite que le charbon devait être considéré comme partageant les propriétés
- Fig. 1 et S
- A, colonne galvanique; B, tige d’argent ou de cuivre qui s’appuie sur le sommet du cône; C, trois tubes de verre pour contenir la colonne; D, galvanomètre; E, tige d’argent; F, tige de z nc; G, robinet pour le passage de l’eau et de l’air.
- des métaux, et que même dans la série qu’il établissait, il lui donnait le pas sur l’argent.
- Comme on le voit par ces détails, si Davy imagina plus tard d’employer le charbon pourpro-duire la lumière électrique, ce n’était pas par hasard, c’était à la suite d’une série d’expériences remarquables ayant marqué les débuts de sa glo-
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- rière. Son exemple est de ceux qui prouvent que si la bonne fortune a une certaine part dans les inventions électriques, il y a aussi un rôle réservé pour la persévérance qui caractérise le génie.
- Les appareils imaginés ou modifiés par Robertson, contenaient quelques dispositions nouvelles qu’il importe de signaler.
- On sait que c’est à Nicholson et à Carlisle que revient l’honneur d’avoir découvert que la pile de Volta jouit de la propriété de décomposer l’eau, mais c’est à Robertson qu’appartient le mérite d’avoir remarqué que l’action électrolytique est tellement liée à la force du courant qu’elle peut lui servir de mesure. Voici ce qu’il disait à ce sujet en fructidor, l’an VII dans les Annales de Chimie.
- « Lorsqu'une science fait des progrès, que ses principes commencent à se développer, elle a besoin d’appareils et d’une méthode sûre pour diriger sa marche et faire distinguer la vraisemblance d’avec la réalité. Il manque, sous ce rapport, aux expériences galvaniques un instrument sensible qui puisse faire connaître aux observateurs la présence, la marche, et surtout l’action de ce fluide. En attendant que de nouvelles observations et d’heureuses découvertes nous en offrent un plus parfait je dirai un mot de celui dont je me sers. »
- Suit le dessin que nous donnons et une description que cet appareil rend superflu. Nous dirons seulement que le tube avait huit pouces de long, et une ligne de diamètre. La partie du verre correspondant à la tige de zinc était divisée en dixième de ligne. Elle portait un robinet pour recevoir l’eau et laisser échapper le gaz.
- Après cette description, Robertson ajoute que pour en faire usage, il faut le placer dans la chaîne galvanique. Il fait remarquer que la plus ou moins grande quantité des bulles est indiquée par les divisions du verre, et que par conséquent elle sert à mesurer l’énergie du courant.
- On ne s’exprimerait pas maintenant en termes plus conformes aux lois de l’électro-chimie, telles que les a établies Faraday.
- Quelques semaines après le moment où Robertson reprenait ses démonstrations, à son retour de Bordeaux, la Faculté lui faisait concurrence.
- L’académie de Médecine, en établit d’autres gratuites dirigées par Hr lié, professeur de phy-siqùe à l’école de médecine, premier titulaire de la chaire, que M. Gariel occupe actuellement avec tant de distinction. Hallé se fit aider par les con-
- seils de Biron, chirurgien en chef de l’armée d’Italie, qui avait eu l’occasion d’assister aux expériences de Volta, à Pavie. Si l’on a pu dire, avec quelque droit, que pendant la Terreur, l'honneur s’était réfugié aux armées, n’aurait-on pas pu ajouter, et la science aussi. En effet, le général Bonaparte était de même que Biron un admirateur passionné de Volta.
- Lorsque la Consulte italienne se réunit à Lyon, le citoyen premier consul invita Volta à se rendre à Paris pour opérer ses expériences devant l’Institut et le fit prévenir que son voyage aurait lieu aux frais de l’Etat.
- Volta obéit avec empressement, et présenta à la première classe un mémoire composé en trois parties, dont il n’a encore paru en Français que des extraits, mais qui a été heureusement consacré à l'admiration de la postérité.
- Ce beau travail fait partie de la collection complète des œuvres de Volta, publié en langue italienne avant 1830. On peut croire cependant que Volta a primitivement écrit en Français, et que l’illustre auteur s’est lui-même traduit après coup.
- La première partie est en effet une lettre adiessée à Delameltrie, directeur du Journal de Physique, et que ce journal a publié in-extenso. C’est un exposé des phénomènes observés.
- Les deux autres parties sont consacrées au développement de considérations théoriques. Volta démontre victorieusement l’identité du fluide de la pile avec celui de la machine à roue de verre.
- Nous trouvons dans les Mémoires de Robertson de curieux détaiis sur la lecture delà dernière partie, qui occuppa tout une séance à laquelle notre physicien aéronaute eût l’honneur d’assister.
- « Retenu, dit-il, par mes expériences publiques, je ne pouvais être libre que fort tard. M. Biot vint me chercher et me dit que l’Institut désirait que je répétasse en sa présence quelques-unes de mes expériences. Je n’avais pas encore fini avec mes auditeurs. II eut l’obligeance d’attendre assez longtemps et nous partîmes.
- « Arrivés sous la porte du Louvre, on empêcha notre voiture d’entrer. Les avenues du Palais, où l’Institut siégeait alors, étaient gardées par un grand nombre de militaires. Il fallut l’ordre d’un officier supérieur pour nous laisser monter. Je ne savais à quoi attribuer cet apparat de forces, aussi en entrant dans la salle des séances, lançai-je un regard rapide sur toute l’assemblée. Les membres de l’Institut, debouts et découverts étaient rangés
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- autour d’une grande table ronde, et M. de Volta ' expliquait sa théorie.
- « On apportait à l’écouter une vive attention. Lorsqu’il cita comme preuve de l’identité de l’électricité et du galvanisme, l’inflammation du gaz hydrogène, il eut l’obligeante précaution de dire que j’avais fait le premier cette expérience, et il m’engagea à vouloir bien la répéter devant l’Institut. On se procura aussitôt du gaz hydrogène dans le cabinet de M. Charles, situé à côté de la salle des séances. La détonnation du pistolet de Volta sembla réveiller un membre placé à l’autre extrémité de la salle, inattentif, en apparence, dont l’imagination planait peut-être en cet instant sur le monde entier, et à cent lieues du galvanisme. Il parut sortir d’une profonde méditation et me fixa particulièrement, sans doute à cause du bruit que l’arme électrique venait de produire par nos mains.
- « Puis se tournant vers un membre placé'près de lui « Fourcroy, lui dit-il, voici des phénomènes qui tiennent plus à la chimie qu’à la physique, et dont vous devez vous emparer. » C’est une chose trèsjuste et qu’une foule d’applications ont rendue évidente par la suite. C’est ainsi que je vis pour la première fois le premier consul Bonaparte. Quelles destinées extraordinaires étaient encore dans le néant, pour cet homme déjà environné à cette époque d’un avenir si brillant ».
- L’Institut nomma une commission dont Biot fut rapporteur et qui était composée des citoyens Laplace, Coulomb, Halié, Monge, Fourcroy, Vau-quelin, Pelletan, Charles, Brisson, Sabatier, et Guyton de Morveaux. Le rapport de Biot fut lu dans la séance du 11 frimaire, an X.
- Biot accepta sans réserve les théories proposées par Volta. Voici dans quels terme enthousiastes il formula ces conclusions :
- « On créa, pour expliquer les phénomènes galvaniques, un fluide particulier mais par une série d’expériences ingénieuses conduites avec sagacité, le citoyen Volta se proposa de les ramener à une seule cause le développement de l’électricité métallique etc, etc., » c’est-à-dire des fluides de l’électricité dégagé par le contact des métaux.
- L’explosion du pistolet de Volta avait démontré pourtoutlemondel’identité du prétendu fluide galvanique avec celuiquela roue deverre permet d’engendrer à l’aide de la machine à friction. La théorie de la pile était constituée sous la forme qu’elle
- garda, jusqu’à ce que la théorie de l’action chimique fut introduite dans la science par Faraday. On discuta sur l’origine du flux voltaïque mais on ne mit plus en doute l’identité de l’ancienne force électrique avec celle dont Galvani avait révélé l’existence. La théorie du contact régna en souveraine, jusqu’à ce que Faraday vint la renverser.
- La création du Prix Volta, précéda l’arrivée de Volta à Paris. Le premier Consul était encore en Italie lorsqu’il décida qu’il y aurait un prix quinquennal de 50000 francs pour l’application de l’étude de Volta. Cette résolution fut insérée dans une lettre écrite à Chaptal quelques jours après la bataille de Marengo. Ce prix ne fut jamais distribué, et il fut rétabli par décret du Prince Président de la République française le 23 février 1852. M. Mascart a analysé son histoire dans le savant rapport que nous avons publié à propos du triomphe de M. Gramme.
- L’Institut national avait aussi créé un prix annuel pour le galvanisme ; le prix ne fut décerné qu’une seule fois et attribué à Davy, pour sa découverte des métaux alcalins.
- Le pistolet de Volta existait depuis 1777, il a été modifié par Cavendish pour obtenir la formation de l’arc avec une étincelle électrique agissant sur un mélange d’oxygène et d'hydrogène chimiquement préparés.
- Robertson n’a eu que le mérite de prêter à Volta l’appareil dont il se servait dans ses démos-trations publiques, et de le mettre en action avec l’électricité de la pile.
- Toutefois Robertson a introduit dans la physique un instrument qui est resté. C’est lui qui a eu le premier l’idée de faire servir l’appareil à décomposer l’eau, le voltamètre, à la mesure de l’intensité du courant. Ce n’est pas, comme nous le verrons une autre fois, le seul progrès que lui doive l’électricité.
- Circonstance assez curieuse, malgré son admiration pour Volta, dont il se vante d’être l’élève c’est le nom de galvanomètre dont il se sert pour désigner l’appareil fort simple qu’il a combiné, On peut encore remarquer que les recherches de Faraday ont donné entièrement raison au physicien de la salle des Capucines et plus complètement, sans aucun doute, qu’il ne l’espérait.
- W. de Fonvîulle.
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- CORRESPONDANCE
- Monsieur le Directeur,
- Je lis dans le numéro du 16 mars (page 516) de La Lumière Electrique, sous la signature de M. Arnoux :
- n Les insuccès répétés de M. Marcel Deprez dans ses expé-» riences de Creil trouvent leur explication complète dans le » fait de l’emploi d’anneaux bipolaires à trop grand dévelop-» pement constitués par des tôles épaisses et recouverts de » quantités de fil trop considérables. Nous avons pu voir de » près ces machines et constater que les anneaux étaient » constitués par des pièces de tôle de 2,5 millimètres et que » l’épaisseur de l’enroulement à l’extérieur de l’anneau attei-» gnait presque celle du noyau de fer. Dans ces conditions, » réchauffement des tôles de fer était si rapide qu’il suffisait » d’une heure au plus de fonctionnement pour atteindre une » température à laquelle aucun isolant ne résistait. »
- Ce passage contient de graves et nombreuses inexactitudes.
- L’échauffement considérable et destructeur si nettement affirmé par M. Arnoux n’a jamais existé. Les accidents nombreux et répétés qui ont un instant fait désespérer du succès étaient dûs à la haute tension mise en jeu (elle variait entre 6000 et 7000 volts). Lorsque on est enfin parvenu, à force de ténacité, à en faire disparaître les causes, l’expérience est entrée dans une période de marche régulière qui a duré plus de trois mois pendant lesquels les machines tournaient de dix heures du matin à midi, puis de une heure jusqu’à six heures, c’est-à-dire pendant cinq heures consécutives sans aucun arrêt. Au bout de ce laps de temps, la génératrice placée à Creil et dont les anneaux étaient en effet formés de lames de tôle était à peine tiède. La réceptrice située à Paris et munie d’anneaux à noyaux de fils de fer isolés était au contraire beaucoup plus chaude, mais je le répète, jamais sa température n’a atteint une valeur inquiétante et les tableaux d’expériences contenant toutes les données mécaniques et électriques relevées de quart d’heure en quart d’heure se terminent généralement par la mention « très bonne marche » placée dans la colonne des observations, en face de la mention « 6 heures. — Arrêt ».
- Quant à l’épaisseur de la couche de fil, elle était sur la génératrice de 37,5 millimètres, tandis que l’épaisseur du noyau de fer était de 100 millimètres; elle était donc bien loin « d’atteindre presque celle du noyau de fer ». De même dans la réceptrice, l’épaisseur de la couche de fil était de 30 millimètres, celle du noyau de fer de 80 millimètres.
- Veuillez agréer, etc.
- MarcSei. Deprez.
- FAITS DIVERS
- Dans une communication à la Société médico-pratique, sur l’action de l’électricité statique dans le traitement de la migraine, le docteur Labbé s’est exprimé ainsi :
- « Il est une particularité sur laquelle je tiens spécialement à appeler votre attention, c’est la disparition de la crise immédiatement après les séances d’électrisation. Chaque fois en effet que mon malade arrivait avec une crise, cette dernière disparaissait au bout de dix minutes de traitement. Cette action rapide de l’électricité statique n’est pas unique et spéciale à cette maladie; maintes fois j’ai eu l’occasion de l’observer sur différentes personnes que je débarrassais ainsi séance tenante d’un accès de migraine. J’en ai fait également plusieurs fois l’expérience sur moi-même, à chaque fois j’ai pû faire disparaître ma migraine après 5 ou 10 minutes d’électrisation. »
- La « India-Rubber C“ » de Silvertown, en Angleterre, vient de faire construire une grande usine pour la fabrication de leurs machines dynamos. La Compagnie installe en oure, une station centrale de 1 500 lampes à Silvertown et s’occupera activement de la question de la traction électrique. En dehors de sa spécialité de câbles la Compagnie fabrique également la pile Weymersch dont on a dit beaucoup de bien.
- Éclairage Électrique
- L’éclairage électrique des différents sièges de la Société des Houillières-Unies, qui vient d’être inauguré, est une des plus belles et des plus complètes installations qui aient été faites jusqu’à ce jour en Belgique.
- M. Julien Dulait, l’habile ingénieur qui a introduit l’industrie électrique dans le bassin de Charleroi, est arrivé aux résultats les plus concluants.
- L’éclairage comporte :
- ' 1" Au puits des Vallées, 3 lampes à arc de 2400 bougies placées sur mâts en fer de 18 mètres; 4 foyers de 1600 bougies sur mâts de 12 mètres; une cinquantaine de lampes à incandescence de 16 bougies;
- 2" Au puits du Feignat, 1 foyer à arc de 2400 bougies d’iii-tensité, placé au sommet d’Ull mât de 18 mètres;
- 3" Au puits Saint-Bernard, la même installation d’éclairage par arc que polir les Vallées; mais aver une trentaine de lampes à incandescence seulement.
- D;ns l’habitation du régisseur se trouvent 13 lampes à incandescence dé 16 bougies; hhit de ces lampes Sont montées sur les anciens lustres qtii portaient autrefois des lampes carcel;
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- Dans la salle des machines électriques, il y a une lampe à arc de 1 ooo bougies et 5 lampes à incandescence de 18 bougies.
- Le courant électrique nécessaire aux lampes est engendré par une dynamo Dulait de 350 ampères et 110 volts. Cette dynamo ne tourne qu’à la vitesse relativement faible de 500 tours.
- La force motrice est fournie par une machine à vapeur, construite par MM. Zimmermann-Hanrez et C", de Montceau-sur-Sambre. C’est une machine à 2 cylindres conjugés de la force de 80 chevaux effectifs et munie d’un régulateur très sensible.
- Un point important de cette installation est la distribution de l’éclairage de la station centrale aux différents sièges distants de 200 à 300 mètres. 11 fallait faire cette installation dans les meilleures conditions pratiques et économiques, de manière à obtenir un grand avantage sur le gaz et même le pétrole.
- Ce problème a été résolu par des dispositions spéciales dans la distribution du courant, et principalement, par l'emploi d’appareils de mesure et de contrôle placés dans la salle des dynamos. Ces instruments, dont le fini est remarquable, sont placés sur un tableau en noyer poli, près des machines électriques, ce qui permet au surveillant d’exercer un contrôle efficace dans toute son installation, sans avoir à se déplacer. Une série d’avertsseurs-indicateurs de courant lui indique, à chaque instant, la marche de ses lampes.
- Cette surveillancn est d’ailleurs encore simplifiée par l’emploi d’une dynamo Compound.
- Cette dynamo alimente simultanément des foyers à arc et de l’incandescence; de plus on allume et on éteint un nombre quelconque de lampes, sans rien changer à la vitesse de la machine et sans l’emploi d’appareils spéciaux compensateurs des résistances supprimées, la lumière des lampes qui restent n’augmentant pas par ces extinctions et ces allumages. D’autre part la force motrice dépensée est toujours proportionnée à la quantité de lampes en activité. Par suite de la vitesse de la dynamo, on n’a pas été forcé de recourir à une transmission intermédiaire; la machine à vapeur commande directement la dynamo, au moyen d’une transmission par courroie.
- La distribution de l’éclairage a donc été résolue de la façon la plus heureuse, et les appareils fournis par M. Dulait contribuent dans une large mesure à la bonne marche de l’installation. La lumière est d’une fixeté absolue. Pas la moindre variation, ni dans les foyers puissants, ni dans l’éclairage divisé obtenu par l’incandescence.
- Les montages ont été exécutés sous la direction de M. Pi-tot, ingénieur de la Société « Electricité et Hydraulique. » Cellf-ci, depuis sa fondation en juillet 1886, a déjà exécuté près de 200 installations d’éclairage, tant en Belgique qu’à l’étranger, ainsi qu’un grand nombre d’installations de moteurs hydrauliques et de ventilateurs.
- Dans quelques jours, la nouvelle usine pour la fabrication des crayons électriques sera mise en fonction.
- La ville de Bruxelles recevra jusqu’au 1" juillet prochain les soumissions pour l’établissement et l’exploitation d’une distribution d’électricité par canalisations souterraines pouvant fournir de la lumière, de la force motrice et'au besoin des courants utilisables pour d’autres applications.
- Les concurrents présenteront des projets de nature à assu-rer, comme première installation, le «ervice d’au moins 10000 ampes de 16 bougies dans un périmètre à indiquer par la soumission.
- Ils préciseront les conditions auxquelles ils s’engageront, sur la réquisition de la ville, à étendre cet éclairage au delà de ce périmètre.
- La concession sera au maximum de 18 ans, la ville se réservant la faculté de reprendre toutes les installations après 3, 6 ou 9 ans et après l’expiration de la concession. Les soumissionnaires indiqueront les conditions de reprise après chacun de ces termes.
- Us indiqueront aussi les prix qu’ils demanderont par 100 watts-heure pour la fourniture du courant électrique :
- r Aux particuliers;
- 2’ A l’éclairage public et aux services de la ville.
- Us feront connaître la redevance qu’ils offrent de paver à la ville et le montant du cautionnement qu’ils s’engagent à déposer pour assurer l’exécution de lenrs obligations.
- Les demandeurs en concession présenteront un projet de cahier des charges renseignant exactement sur toutes les conditions euxquelles ils acceptent l’entreprise. Les deux clauses suivantes devront y être insérées :
- Les délégués de la ville auront, en tout temps, l’accès dans les établissements du concessionnaire, afin de pouvoir contrôler le service et la comptabilité.
- L’entrepreneur sera déchu de sa concession s’il est établi que l’exploitation ne répond pas aux exigences d’un bon service. Cette constatation sera faite par trois experts, nommés l’un par la ville, un second par l’entrepreneur et un troisième par le président du tribunal de première instance.
- Il parait que l’augmentation de l’éclairage électrique aa palais de la Chambre du commerce à Londres a plutôt augmenté que diminué les dépenses pour le gaz. Ce dernier a eoûté l’année dernière 73750 fr., tandis que la dépense prévue de ce chef pour l’année actuelle est de 100000 fr., malgré une augmentation de 1000 fr. pour l’éleetricité et le maintien de l’ancien chiffre de 50000 fr. pour les lampes à huile.
- La municipalité de Zurich a nommé une commission d’experts chargée de faire un rapport sur la question de l’éclairage électrique de la ville. Les membres de la commission ont d’abord voulu se rendre compte de la demande probable
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- de courant qui se produirait dans les différents quartiers, et | se basant sur les chiffres obtenus, ils ont présenté un plan pour l’exécut'on duquel la municipalité acceptera des soumissions adressées à l’ingénieur de la ville, jusqu’au 15 mai prochain. Le même fonctionnaire fournira tous les renseignements aux intéressés.
- Les frais pour l’éclairage électrique varient consdérable-ment dans les différentes villes aux Etats-Unis, comme on le voit par la liste suivante :
- Nombre des Coût de l’éclairage
- Villes foyers par soirée
- New-York 1435 .,85 fr.
- Plvladelphie 736 2,60
- Brooklyn 1 014 2,20
- Boston 695 3,40
- Nouvelle-Orléans ... 822 1,80
- Baltimore 577 2,60
- Buffalo 996 2,25
- La « Metropolitan Electric Supply C° », qui a entrepris
- d’installer la lumière électrique à Londres, a déjà commencé ses travaux à quatre ou cinq points de la ville.
- Chaque station sera reliée à deux autres pour parer à tous les accidents. Une seule, la première, installée à Whitehall, sera tout à fait isolée : c’est celle qui alimentera prochainement l’Hôtel Métropole et le Grand-Hôtel, avec un total d’environ 5 ooo lampes.
- On travaille jour et nuit pour la construction d’une deuxième station à Sardinia-Street, destinée à alimenter 25000 lampes . ur le système Westinghouse.
- La troisième station, à Rathbow-Pjace, alimentait déjà 2000 lampes quand la Compagnie s’en rendit acquéreur. Elle sera cependant modifiée et considérablement agrandie. La station du quai de Waterloo 11’est pas encore commencée, mais les machines sont prêtes; une cinquième sera installée à Manchester-Square, et enfin une sixième est projetée pour le quartier de Charing-Cross.
- La Compagnie compte dépenser 10 millions de francs pour ces stations, qui doivent toutes fonctionner avant la fin de l’année. Jusqu’ici la Compagnie a reçu des commandes pour 90000 lampes.
- Industries annonce que les nouvelles dynamos à pôles intérieurs installées dernièrement à la station centrale de la Mauerstrasse à Berlin ont donné de très bons résultats.
- Chaque machine peut alimenter 3000 lampes et donne 120 volts à 73 tours par minute. Plusieurs machines de 10000 laqipes du même type ssnt actuellement en construction. Elles n’auront pas de collecteur séparé et le courant sera pris sur l’armature même.
- Télégraphie et Téléphonie
- La législation de l’Etat d’Indiana a rapporté la loi yotée il y a quatre ans et stipulant un maximum pour le service téléphonique dans cet Etat. La « Central-Telephone C° », qui possédait le plus grand nombre de réseaux, dût fermer beaucoup de ses bureaux à la suite de cette décision, niais le service sera maintenant réorganisé comme il y a quatre ans et la question du pr'x de l’abonnement sera réglée entre la Compagnie et ses abonnés.
- Il est probable que cette expérience malheureuse servira de leçon à plusieurs autres Etats où des projets analogues ont été mis en avant.
- Le gouvernement a déposé sur le bureau de la Chambre un projet de loi ayant pour objet de régler définitivement le régime des téléphones. Voici l’économie de ce projet.
- La Société des téléphones exploite depuis 1879 les réseaux téléphoniques de Paris et de neuf villes de province. La concession qui lui a été faite en 1879 pour cinq ans a été renouvelée en 1884 pour une nouvelle période quinquehale et arrive à l’expiration le 8 septembre prochain.
- Dès i885, M. Granet, ministre des postes et télégraphes, s’était préoccupé de trouver un régime définitif. 11 avait déposé à la Chambre un projet de loi accordant le monopole de l’exploitation de tous les réseaux téléphoniques pendant trente-cinq ans, à la société actuelle, à charge pour celle-ci de payer une redevance'à l’Etat, qui serait devenu seul propriétaire à l'expiration de la concession. La Chambre a repoussé ce projet, il y a quelques jours, sans débat. C’est alors que le gouvernement a dû se préoccuper de présenter un nouveau projet ayant pour base l’exploitation par l’Etat.
- Dans ce nouveau projet l’Etat rachètera à la Société son matériel et exploitera lui-même. Le rachat sera payé pat un emprunt fait à la Caisse des dépôts et consignations. Sur les recettes brutes et l’exploitation l’Etat consacrera 40 0/0 à l’amortissement de l’emprunt en dix annuités et le surplus des recettes, soit 60 0/0, sera affecté aux frais d’entretien et d’exploitation.
- L’intention du gouvernement est d’abaisser notablement les tarifs d’abonnement au téléphone.
- , La seconde partie du projet concerne les villes non encore pourvues de réseaux téléphoniques. A celles qui voudraient en faire installer chez elles, l'Etat demandera de lui avancer les fonds nécessaires à l’établissement du réseau. L’Etat leur remboursera ces sommes en trois ans par un prélèvement sur les recettes brutes. Le remboursement achevé, l’État possédera et exploitera seul les réseaux construits par ce moyen. Déjà la ville de Limoges a passé un contrat de ce genre avec l’Etat et ce contrat a fait l’objet d’un projet de loi permettant de conclure ces contrats, sans être obligé désormais de demander i’autor sation du Parlement dans chaque cas particulier.
- Le Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. —F. Esnault Paris, 31, boulevard des Italiens, 31,
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- La Lumière Electriaue
- Journal universel d’Ëlectricitè
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR : D' CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 13 AVRIL 1889 N* 15
- SOMMAIRE. — De la régulation de la vitesse d’une machine dynamo-électrique servant de réceptrice dans une transmission de force par l’électricité ; Marcel Deprez. — Etudes des phénomènes d’induction au moyen de la photographie ; E. L. Trouvelot. — Recherche d’une faute commune à deux conducteurs électriques voisins; E. Wiinschendorff. — Les canons électriques ; G. Richard. — Sur la théorie générale des électrodynanomètres ; P. H. Ledeboer. — Sur les différences entre les électricités positive et négative; C. Decharme. — Chronique et revue de la presse industrielle: Angleterre ; Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la phase initiale d’électrolyse, par M. Piltschikoff. — Sur le transport électrique des sels dissous, parM. A. Chassy. — Détermination de l’équivalent électrochimique de l’argent, par M. Potier.— La décharge de la bouteille de Leyde effet de rotation électromagnétique du plan de polarisation par les décharges de bouteilles de Leyde, par O. Lodge. — Etude optique du synchronisme des mouvements, par M. Jones. — Sur la rotation magnétique du plan de polarisation dans le verre dilaté, par M. W. Wedding. — Etude des phénomènes thermomagnétiques, par M. Fossati. — Représentation optique des mouvements vibratoires, parM. O. Froe-lich. — Sur la substitution des câbles à couverture de chanvre aux cables actuels, par M. Weatherbee. — La pile Bel-loni. — Bibliographie : Les progrès de la physique de 1878 à 1888, par M. A. Witz ; Ch. Ed. Guillaume. — Correspondance : Lettre de M. Desroziers. — Faits divers.
- DE LA RÉGULATION DE LA VITESSE
- D’UNE MACHINE DYNAMO ÉLECTRIQUE
- SERVANT DE RÉCEPTRICE DANS UNE
- TRANSMISSION DE FORCE PAR L’ÉLECTRICITÉ
- Nous désignerons par E la force électromotrice, V la vitesse, I l’intensité du courant général, R la résistance totale des deux machines et de la ligne, ces lettres étant affectées de l’indice zéro ou de l’indice un suivant qu’il s’agit de la génératrice ou de la réceptrice.
- 1e1' cas. Le champ magnétique et par suite la force électromotrice de chaque machine (rapportée à l’unité de vitesse) sont des fonctions de I seulement lorsque les électros inducteurs sont simplement placés en série dans le circuit principal.
- On a donc
- E.-V./.(I) El = V,/, (I)
- Si les inducteurs sont munis du double enroulement tel que je l’ai imaginé et défini en 1881, c’est-à-dire si l’un des enroulements est parcouru par le courant général pendant que l’autre enroulement est parcouru par un courant constant indé-
- pendant du premier et indépendant de la vitesse on a encore les mêmes expressions de la force électromotrice, la vitesse n’entrant pas dans le signe /oou/j.
- C’est dans cette dernière hypothèse que nous traiterons le problème, et nous verrons que la solution trouvée en faisant cette restriction s’applique cependant au cas où le second enroulement est parcouru par un courant emprunté aux bornes de la machine ; on sait que c’est cette modification de mon invention primitive qui a prévalu dans la pratique sous le nom d’enroulement compotmd. Ceci posé l’intensité du courant' est donnée par l’expression
- E„ — Ei V./„(!) — V, A (h R - R
- d’où l’on tire
- v- _v./.q)-R» A (>)
- (2)
- Cette équation fait connaître la vitesse de la réceptrice en fonction de l’intensité du courant, or cette intensité est liée à celle du couple développé par l’anneau de la réceptrice par la relation
- F, =
- I/i(D
- O)
- dans laquelle Ft exprime en kilogrammes l’effort
- 4
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- développé par l’anneau au bout d’un bras de levier égal à l’unité, la vitesse V, de l'anneau étant alors égale au nombre de mètres parcourus par l’extrémité de ce bras de levier dans l’unité de temps. Cette relation permet de construire facilement au moyen de la caractéristique la courbe des intensités en fonction des efforts mécaniques et, par suite, au moyen de l’équation (2) de trouver la vitesse de la réceptrice en fonction de
- Proposons-nous maintenant de chercher dans quelles conditions la vitesse Vj peut être maintenue constante c’est-à-dire indépendante de la grandeur dUitravail moteur que la réceptrice peut avoir à développer pendant un tour. 11 est bien entendu que l'on suppose la génératrice animée d’une vitesse constante grâce à l’emploi de régulateurs de vitesse agissant sur le moteur qui l’actionne.
- La discussion cornplète de l’équation (2) exigerait que l’on connût exactement la'forme analytique des fonctions f0 (I) et j\ (1) c’est-à-dire des caractéristiques des deux machines. On peut la remplacer avantageusement par une discussion géométrique appuyée sur des constructions graphiques lorsqu’on a les courbes elles-même ; c’est lé procédé qui m’a' conduit en 1881 à l’invention du double enroulement et je me réserve d’y revenir dans une prochaine communication. Quant à présent je me bornerai à étudier ce qui se passe lorsque l’intensité du coùrant est comprise dans lés limites pour lesquelles on a le droit de considérer fo (0 et/1 (0 comme des fonctions linéaires de I, la caractéristique se confondant alors sensiblement avec une droite.
- Nous poserons donc
- E, = V„ (a, + b. 1) E, = Vi («1 + b\ i)
- L’équation (2) devient alors
- V, =
- a. V. + (b. V. — R) I If 1 "t" I
- Pour que la valeur de V1 soit indépendante de I, c’est-à-dire de Fj, ce qui est le but proposé, il faut et il suffit que l’on ait
- d’où
- a„ y, ai
- V, =
- b. V„
- a, R
- et
- V, = —♦ v
- ai *
- Cette expression est très remarquable, elle montre que quelles que soient les valeurs et les signes des coefficients aü, b0, au bv ainsi que la valeur de R, où peut toujours résoudre le problème proposé en imprimant à la génératrice une vitesse qui ne dépend que de ces coefficients. 11 en est de même de Vj dont la valeur est alors
- Vi
- «1
- Examinons maintenant quelques cas particuliers :
- Supposons d’abord que les inducteurs des deux machines soient munis d’un simple enroulement placé en série dans le circuit principal et parcouru par le courant général. On a alors
- d’où résulte pour V0 une valeur indéterminée. Donc, dans ce cas, le problème est toujours résolu iquelle que soit la vitesse de la génératrice.
- Les vitesses V0 et Vt sont alors liées par l’équa-ition
- Vi =
- b. v. — R
- si les machines sont identiques, cette relation peut ;se mettre sous la forme
- â° cas. La réceptrice a un champ magnétique constant. On a alors bx — 0.
- v, =
- a. R ai b.
- *- -ai b — a bi
- Ces équations ne peuvent être satisfaites qu’à la condition que a0 et ba 11e soient nuis ni l’un ni l'autre. La génératrice devra donc, dans ce cas, être à double enroulement.
- 3° cas. Le champ de la génératrice est constant. O11 a, par suite .• / ..
- b=o '
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- Si
- d’où
- V =
- ai R
- a, bi
- Vi = -
- née MtP de la réceptrice à la vitesse Vt, et, il suffit de diviser cette cordonnée par V! pour avoir.l’ordonnée correspondant à la vitesse égale à l’unité.
- ac et at étant positifs, bx doit être négatif, c’est-à-dire que le champ magnétique de la réceptrice doit diminuer quand 1 augmente. C'est le cas que j’ai traité il y a plusieurs années quand j’ai cherché à quelles conditions devait satisfaire une réceptrice pour que sa vitesse fût indépendante du couple résistant lorsque la différence de potentiel à ses bornes était maintenue constante. (Voir les Comptes rendus, v. Cl, p. i 128 et 1162.)
- En résumé, on voit que, avec deux machines, dont les inducteurs sont munis d’enroulements quelconques, le problème proposé peut toujours être résolu, à part le seul cas où les champs ma-
- Fig. 1
- gnétiques des deux machines seraient constants, comme il est facile de le voir.
- Dans ce cas, la vitesse v de la réceptrice et le couple résistant/qu’elle doit vaincre sont liés par l’équation
- que j’ai démontrée il y a longtemps, et dans laquelle F et V sont des constantes, très faciles à définir, de la réceptrice.
- Lorsque la fonction fa (I) est donnée graphiquement par la caractéristique, il est très facile de construire la caractéristique que doit avoir la réceptrice pour obtenir une vitesse indépendante de I. De l’équation (1) on tire en effet
- Fig. 2
- C’est ainsi qu’a été construite la courbe B Mt A qui montre la forme de la caractéristique de la réceptrice tournant à la vitesse constante Vu On voit que dans le cas particulier représenté par la figure 1 le champ magnétique de la réceptrice décroît quand 1 augmente; tandis que le contraire a lieu pour la génératrice; mais cette condition n’est nullement nécessaire, comme nous l’avons déjà vu plus haut et comme nous allons le constater de nouveau par les tracés graphiques.
- Si la caractéristique de la génératrice, au lieu d’avoir 11 courbure indiquée sur la figure 1 était représentée par la droite BM/, la caractéristique de la réceptrice serait alors nécessairement aussi une droite B A.
- La figure 2 montre que l’on peut obtenir une vitesse indépendante de I lorsque la réceptrice a un champ magnétique constant. 11 faut alors que la caractéristique de la génératrice soit rectiligne, parallèle à la droite y = RI (et cette conditiorl peut toujours être remplie en la faisant tourner à
- Fig, 3
- /l(,)=V^-RJ
- Mais V.L (1) est l’ordonnée M, P (Fig. 1) de la caractéristique C# B M. M„' de la génératrice à la vitesse V, tandis que RI est l’ordonnée N P de la droite O N M/ représentée par l’équation y = RI. La différence M. P — N P est donc égale à l’ordon-
- une vitesse convenable), et enfin que l’ordonnée O B correspondant à I = 0 soit égale à l’ordonnée constante de la caractéristique de la réceptrice tournant à la vitesse Vj.
- J’ai voulu donner un exemple du cas où ie champ magnétique de la réceptrice est croissant avec I ainsi que celui de la génératrice, les deux machines étant à double enroulement. C’est ceqùe
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- représente la figure 3 qui, après ce qui vient d’être dit, n’a pas besoin d’explication.
- Or, on peut, dans la pratique, approcher beaucoup de cette hypothèse, à la condition que le flux magnétique dans l’intérieur du fer des anneaux et des inducteurs ne dépasse pas la valeur de 6000 unités C. G. S.
- Dans le cas où l’on voudrait obtenir une vitesse constante de la réceptrice tout en fonctionnant avec des champs magnétiques voisins de la saturation, il faudrait alors agir sur la valeur de R en intercalant dans le circuit de l’anneau de la réceptrice un rhéostat mis en mouvement par un régulateur à force centrifuge. Le rendement brut
- qui a.pour valeur ^ serait alors constant et indépendant des résistances intercalées,, ainsi que je l’ai indiqué il y a longtemps. ( : i :
- Excitation des inducteurs dans le cas.où l'on emploie • des machines, à haute tension.
- Dans les machines à haute tension destinées à transmettre,la force à de grandes distances, il est ' de laiplus haute importance d’assurer par tous les moyens possibles l’isolation des différentes parties de la machine lorsqu’elles sont à des potentiels très différents et de les isoler également du sol. 11 faut dont réduire au minimum le nombre des organes dans lesquels le potentiel peut être très différent de celui; de la terre ; d’où la suppression de l’excitation des inducteurs par le courant lui-même ou par une dérivation prises aux borne de la machine, et l’emploi d’une machine excitatrice spé-cialeàbasse tension ou d’accumulateursainsiqueje l’ai fait dans l’expérience de Creil (Voir le rapport de M. Maurice Lévy Q). Lorsqu’on fait usage d’une excitatrice spéciale et que l’on n’a pas d’accumulateurs, la mise en mouvement de la réceptrice exige un appareil particulier que j’ai appelé commutateur de démarrage, et dont voici le mode d’action : il permet d’abord au courant de ligne de traverser les inducteurs pour créer le champ magnétique initial nécessaire afin que le démarrage de la réceptrice puisse se produire; ce premier résultat atteint (et il faut pour cela quelques secondes), on tourne ce commutateur et on l’amène dans urte nouvelle position où la communication entre la ligne et les inducteurs est rompue tandis
- <}) J a Lumière Élec^ique, v. XXII, p. 577.
- que ce s derniers sont mis en rapport avec l’excitatrice mise en mouvement par la réceptrice elle-même. dont la rotation peut ainsi continuer indéfiniment. Grâce à cet artifice, les inducteurs ne sont portés à un potentiel élevé que pendant un temps très court, mais il semble avoir pour conséquence de priver la machine de toutes les propriétés résultant de l’emploi d’un enroulement excitateur parcouru par le courant général et qui ont servi de base aux raisonnements exposés au commencement de cette note.
- jé vais montrer qu’il n’en est rien et que, tout en étant excitée à part, la réceptrice peut se comporter exactement comme si lés inducteurs étaient traversés par le courant de la,ligne., II suffit pour cela que les inducteurs de l’excitatrice soient'traversés, non pas par le courant'de; cette machine même, mais bien par le courant de la ligne à haute tension, ,
- Si l’on calcule convenablement le nombre de spires des inducteurs de l’excitatrice et ceux des inducteurs de la réceptrice, on obtiendra dans celle-ci une caractéristique de même forme que celle de l’excitatrice ; c’est-à-dire que, :dans des limites fort étendues la force électromotrice de la réceptrice sera proportionnelle au courant qui traverse son anneau, bien que ses inducteurs soient excités à part par un courant de basse tensicm. L’avantage de cette disposition consiste en ce que le courant de haute tension ne traverse quelles inducteurs de petites dimensions d’une machine excitatrice qui, étant de faible puissance et de petit volume, peut très jacilemènt être isolée du sol d’une façon parfaite.
- On peut donc, grâce à ce : procédé, appliquer tout ce qui a été dit plus haut aux machines de haute tension excitées à part.
- Marcel Deprez.
- ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES D’INDUCTION
- AU MOYEN DE LA PHOTOGRAPHIE
- Si l’on provoque la décharge d’une bobine de Ruhmkorff, ou de toute autre machine productrice d’électricité à haute tension, dans le voisinage de plaques sèches convenablement disposées, il se produit entre chacune de ces plaques des décharges induites minuscules qui viennent impres-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 55
- sionner la couche sensible, et le développement révèle des images d’une merveilleuse délicatesse dont l’étude peut avoir une certaine importance pour la théorie de l’électricité.
- Les clichés obtenus par cette méthode, permettent de comprendre d’un simple coup d’oeil la manière dont les phénomènes d’induction, et peut-être même de conductibilité se produisent sur .les plaques négatives photographiques, et très
- probablement sur tous et dans tous les corps.
- Au moyen de combinaisons faciles, l’expérimentateur peut, à son gré, obtenir, soit des images négatives, soit des images positives, ou même réunir les deux images sur le même cliché.
- Les petites images électriques que l’on remarque sur les figures sont issues chacune d’une double décharge induite, et sont, par conséquent, le résultat d’un minuscule courant, pour ainsi dire in-
- :• I
- Fig. 1
- termolf|ç^!|*ejifquil se produit entre chacune des plaques pjW>graphiques. Elles ne sont pas distribuées égMeruent sur la surface de la plaque, mais sont, au contraire, groupées par systèmes plus ou moins importants, dont la forme générale est celle d’un éventail, ou plus correctement celle de la fleur négative que nous avons obtenue par la photographie directe de l'étincelle négative, et que nous avons décrite et reproduite dans ce journal (*). Non seulement ces différents systèmes revêtent la forme de la fleur négative qui les provoque, mais
- 0) La Lumière Électrique, t. XXX, p. 271, (fig. 2).
- encore ils occupent la même position qu’occuperait cette fleur si elle avait pu pénétrer à travers le verre du cliché.
- Le fait le plus saillant qui se dégage à la simple inspection de nos clichés, c’est l’ordre avec lequel viennent se peindre les nombreuses décharges qui, ensemble, constituent ces systèmes. Les images minuscules, en effet, ne sont pas distribuées au hasard sur les systèmes, elles s’alignent, au contraire, avec une parfaite régularité les unes à la suite des autres, et forment des courbes, des ondes concentriques et parallèles, dont le centre d’ébranlement se trouve placé à la base de la fleur
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- négative, précisément au point ou elle prend naissance sur la branche qui la supporte.
- Les ondes induites sont transversales et perpen* diculaires à chacune des pétales composant la fleur négative, Contrairement aux ondes développées dans les liquides, on ne voit pas jusqu’ici que les courbes concentriques appartenant à plusieurs sortes d’ondes très rapprochées empiètent, et se continuent sur les systèmes voisins : au contraire, elles s’arrêtent au point de rencontre, et c’est gé-
- Fig. -b
- néralement le système le plus rapproché du centre de la décharge inductrice qui acquiert son entier développement; tandis que ceux qui en sont plus éloignés, viennent greffer leurs ondes plus ou moins développées, sur la bordure extérieure des premières.
- Les ondes composant chaque système se divisent en trois zones concentriques ordinairement assez distinctes et qui sont à peu près de même largeur. Les zones interne et externe sont composées d’images plus grandes, surtout celles de la zone externe qui acquièrent un plus grand développement, et traversent toujours plusieurs lignes d’onde.
- Les images de la zone intermédiaire sont, au contraire, d’une exiguïté qui est en contraste avec celles des autres zones, et sont toujours renfermées entre deux lignes d’onde. Aussi, et à cause de cela, les ondes électriques de cette zone sont d’une netteté et d’une régularité qui n’existe pas à un même degré sur les autres.
- Cette particularité est un enseignement, et indique évidemment que l'énergie inductrice n’est pas également distribuée sur la surface de la fleur néga-
- Fig, 3
- tive, mais plus particulièrement sur deux zones séparées par une zone moins active; et aussi que la courbe d’énergie maximum coïncide précisément avec la bordure extérieure de la fleur négative. Des faits d’un autre ordre, que nous ferons connaître plus tard, conduisent à la même conclusion en ce qui concerne la position de la courbe d’énergie maximum.
- Si l’on met face à face la couche sensible de plaques photographiques, on obtient par une décharge directe, soit qu’elle soit négative, soit qu’elle soit positive, des images opposées dont les unes ont le caractère de l’électricité négative, et les autres celui de l’électricité positive. L’image
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- positive induite, obtenue par une décharge néga-j tive directe, consiste en une petite tache ronde; d’aspect nébuleux, du centre de laquelle s’échappe une petite branche de ramille positive qui marche de la circonférence vers le centre.
- L’image négative obtenue par la même décharge consiste en une fleur négative minuscule supportée par Une petite tige et qui marche dans un sens opposé à la première, ou du centreversla circonférence.
- Une décharge négative directe, donne une image induite négative, allant du centre vers la circonférence, sur toutes les surfaces sensibles électrisées négativement par induction, tandis qu’elle donne ; une image induite positive, marchant de lacircon-, férence au centre, sur toutes les surfaces sensibles! électrisées positivement par induction. Une; décharge positive directe donne bien une image induite positive, allant du centre vers la circonférence, sur toutes les surfaces sensibles électrisées positivement par induction ; mais, jusqu’ici je n’ai ; encore pu obtenir d’image induite négative sur les* surfaces sensibles, électrisées négativement par induction. Si ce résultat négatif n’est pas accidentel, mais réel, comme nous le.pensons, il montrerait qu’une différence capitale existe entre les deux électricités, et indiquerait que si l'électricité positive recherche avec ardeur l’électricité négative, il n’en est pas de même de celle-ci qui, généralement, ne se dérange pas, excepté dans certaines conditions que nous ferons connaître dans une ; autre communication. Du reste,, des faits de même ordre maintenant en notre possession, viendront confirmer, l’idée que nous venons de suggérer.
- Quelques explications nous paraissent nécessaires pour que le lecteur comprenne les figures qui accompagnent le texte. Disons tout d’abord que ces figures ne sauraient prétendre atteindre la délicatesse de nos clichés, même la figure i, qui est cependant une reproduction par l’héliogravure. Les figures 2 et 3 sont dues à la gravure sur bois, l’héliogravure n’ayant pu les reproduire. Les clichés originaux des figures 1 et 2 ont été obtenus séparément, en faisant la décharge du pôle négatif d’une bobine d’induction sur le revers de la plaque opposé à la couche sensible; celle-ci reposant sur la feuille de verre formant le condensateur. Les larges branches que l’on remarque sur ces deux figures n’appartiennent pas à l’image induite, elles sont dues à l’image directe, dont la lumière a traversé la plaque de verre, et a impres-
- consionné le côté de la couche sensible qui est en contact avec la plaque. Le cliché original de la figure 3 a été obtenu en plaçant une mince feuille d’ébonite sur sa couche sensible, sur laquelle on provoqua une décharge du pôle positif ; sur les deux premières figures, l’image induite marche de la circonférence vers le centre tandis que sur la’ dernière, elle marche du centre vers la circonférence.
- Le champ d’induction n’est pas aussi restreint qu’on pourrait le supposer. En formant une pile de plaques sensibles l’on obtient sur chacune d’elles des images induites de même nom, ou de nom contraire, ou enfin des deux noms à la fois, selon l’arrangement des couches sensibles. JusqU’îci je n’ai encore expérimenté que sur urte pile formée de douze plaques, qui toutes ont été impressionnées par la décharge d’une bobine de dimensions modestes. Dans une autre communication, nous montrerons que l’énergie inductrice n’a pas la même intensité sur tous les points de son parcours et qu’en certains endroits elle montre des variations qui sembleraient être de même ordre que celles qu’elle produit sur les systèmes en éventail que nous avons étudiés plus haut. Nous montrerons également que les images directes, obtenues par la décharge des machines statiques, bien qu’ayant les caractères fondamentaux de celles que l’on obtient par les machines d’induction, en different cependant sous certains rapports ; cette différence restant constante, et la même sur les images induites que sur les images directes.
- E. L. Trouvelot '
- RECHERCHE D’UNE FAUTE "COMMUNE
- A DEUX
- CONDUCTEURS ÉLECTRIQUES VOISINS
- L’énergie électrique qui est transportée à distance pour des besoins industriels à l’aide de câbles à deux conducteurs, se trouve souvent réduite, avant d’arriver à destination, dans une proportion plus ou moins considérable, par suite de dérivations accidentelles du courant d’un conducteur à l’autre.
- Cet effet, très sensible sur les câbles à deux conducteurs concentriques, aux points où la flexion du câble sur des courbes à trop court rayon déter-
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- 5«
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- mine un aplatissement ou même des gerçures du diélectrique, peut se produire également, pour des motifs divers, dans les câbles où les deux conducteurs sont placés côte à côte et recouverts chacun séparément d’une matière isolante.
- Ce dernier type de câble surtout étant encore très employé par les compagnies d’éclairage électrique, une méthode permettant de mesurer facilement la position et la grandeur d’une faute de cette nature nous paraît devoir présenter quelque intérêt.
- Nous supposerons les deux conducteurs parfaitement isolés de la terre, la méthode bien connue de M. le D'.Hopkinson donnant un moyen très commode de déterminer, sinon la position, du moins la grandeur de deux pertes à la terre existant dans deux conducteurs voisins.
- Toutes les lampes étant retirées du circuit et un ampèremètre A intercalé entre l’un des conducteurs et la dynamo D (fig. i), on fait tourner la machine à sa vitesse normale. Désignant par
- x la résistance de la dérivation établie entre les deux conducteurs,
- y la distance en ohms de la faute à l'extrémité du conducteur voisine de la machine,
- r la résistance totale de chaque conducteur lorsque la ligne est en bon état,
- R la résistance de l’ampèremètre,
- I l’intensité du courant observée à cet instrument,
- E la différence de potentiel aux bornes de la
- A
- *ïg. 1
- E' la différence de potentiel accusée par le voltmètre dans sa seconde position ;
- 1' la nouvelle intensité du courant marquée par l'ampèremètre A.
- Si l’on désigne en outre par i et ï les intensités
- \
- J
- Fig. 2
- des courants qui circulent respectivement dans la dérivation x et dans la branche contenant le voltmètre, on aura
- d’où
- i' p = E' =
- p + 2 (>' —y) r p *
- X + P + 2 ir—y>
- Des équations (i) et (2) on tire
- (E_r) (,;p_E')- E' (p + 2 r) y = 2 (I' p - 2 E')
- E'(p +2T+ R-
- X = —r,-----f;------
- I' p — 2 E'
- (2)
- O)
- (4)
- expressions qui déterminent les valeursde x et de y en fonction de quantités toutes connues.
- Lorsque 2 (r—y), résistance de la ligne entre la faute et l’extrémité éloignée, est négligeable devant p -f- x, somme des résistances de la faute et du voltmètre, on tire immédiatement del’équa-tion (2)
- E' P
- x — e p _ E' (5)
- dynamo, mesurée à l’aide d’un voltmètre V, nous aurons
- puis de l’équation (1)
- 1 =
- E
- R + X + 2J>
- (1)
- K?-
- R —
- E'P
- 1' p — E'
- )
- (6)
- Intercalons maintenant le voltmètre V entre les extrémités libres des deux conducteurs (fig. 2) et soient
- p la résistance de cet appareil;
- formules plus commodes à appliquer que (3) et (4) mais moins précises.
- Nous avons soumis les formules précédentes à une série de vérifications, les diverses sections de la ligne et la faute étant représentées par des bo-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 59
- bines de résistances. La source électrique consistait en une batterie de 42 accumulateurs Faure-Sellon-Volckmar n° o, accouplés en tension. Les mesures étaient prises à l’aide d’instruments de fabrication courante; l’ampèremètre, gradué en centièmes d’ampère, permettait de mesurer les intensités de courant à un demi-centième d’ampère près. Le tableau ci-dessous reproduit les données numériques relatives à quelques-unes de
- ces expériences et montre le degré d’approximation que l’on peut atteindre normalement par cette méthode, dans les limites où nous l’avons appliquée.
- Résistance p du voltmètre = 1 940 ohms.
- — R de l’ampèremètre =2,6 ohms.
- Différence de potentiel E aux pôles de la batterie = 86 volts.
- Résistance totale de chacun des 2 conducteurs de la ligne r Intensité du courant 1 Intensité du courant Y Différence de potentiel E' Valeur de y Valeur do .v
- réelle calculée d’après les formules réelle calculée d'après les formules
- 3 et 4 3 et fi . 3 et 4 5 et 6
- <0 amp. amp. volts b) U) M tu
- 4 0,42 0,46 82 3 2,8 3,' 197 196,5 196,3
- 9 0,50 o,54 7», 5 6 5,9 6,2 •58,5 •57,6 157,1
- 21 °>3'5 o,35 74 >5 >5,9 16,7 238 238,5 337
- Dans le cas plus général où les deux conducteurs sont dissemblables, rx «t représentant leurs résistances respectives par .mètre linéaire,
- 1 la longueur en mètres de la ligne,
- A la distance en mètres de la faute,
- ampèremètres que l’on trouve dans l’industrie. 11 est alors préférable de mesurer, à l’aide d’un pont de Wheatstone, la résistance Rt du circuit x-\-2j>, et avec un électromètre
- i° la différence de potentiel E aux deux pôles de la source électrique;
- les mêmes calculs que ceux ci-dessus conduisent à
- et
- (j? -r) (I- P - E') - E' [P + /(n +»•!)] (ri + ri) (.l'p — 2 ÉT”
- E' rP + /(M + r2)+R-jn
- X = ---=------r.-----F7--------
- I' p — 3 E'
- Nos formules étant encore vraies si un point quelconque de la dérivation x est mis à la terre, la méthode reste applicable au cas où les deux conducteurs ont une perte à la terre en un même point de la ligne, pourvu que les résistances des deux pertes ne soient pas nulles toutes [deux.
- Lorsque la résistance de la ligne est très grande comme dans le cas d’un long circuit téléphonique, par exemple, les intensités de courant I et I' deviennent très faibles et ne peuvent plus être mesurées avec une précision suffisante à l’aide des
- 20 celle Ej aux extrémités libres des deux conducteurs; cette dernière représentera, si la ligne est bien isolée, la différence de potentiel aux deux extrémités de la dérivation x. On aura donc
- E x 2 y . ; hi — x
- et x + 2 y — Ri
- d'où l’on tire X_E, — Ti 1
- et
- Ri E —E, 2 E
- E et Ej n’entrant dans ces expressions que par leur rapport, les mesures peuvent se faire avec un électromètre quelconque, pourvu que ses indica-
- tions soient proportionnelles aux quantités à
- mesurer.
- E. WlINSCHENDORFF.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE \
- '60
- LES CANONS ÉLECTRI QU ES Q) \
- Sir Henry Bessemer, l’illustre inventeur de l’acier moderne a fait, en 1872, un essai des plus remarquables d’application de l’électricité à la mise en feu et au pointage automatique des grosses pièces d’artillerie marine. Nous croyons utile de décrire aujourd’hui, cet essai tombé dans l’oubli malgré son grand intérêt, et que nous avons : seulement rappelé dans notre numéro du 6 février 1886.
- Le canon de Sir H. Bessemer, d’une longueur : extraordinaire pour son époque — 15 mètres —
- Fig. 1 et 2. — Bessemer appareil de tirage automatique des piècs • marines
- était construit en plusieurs tubes assemblés par des joints à brides fortement boulonnées, et portait à l’arrière un bloc de culasse percé de nombreuses alvéoles cylindriques, dans lesquelles on répartissait la charge en un même nombre de cartouches. Ces cartouches devaient s’enflammer successivement de manière à exercer sur le projectile une pression moyenne uniforme équivalent à la pression variable développée par l’explosion brutale d’une charge unique. Bessemer évaluait à 200 atmosphères seulement l’intensité de cette pression uniforme.
- 11 est certain que l’ensemble de cette partie du projet de Bessemer ne présente plus qu’un intérêt historique; mais il faut, pour l’apprécier à sa juste valeur, se rappeler, qu’à son époque, on ne pouvait prévoir ni les progrès de l’outillage des forges,
- qui ont permis de réaliser les pièces formidables de nos jours, ni les perfectionnements apportés aux poudres lentes, qui en ont rendu l’explosion de charge en bloc presque aussi douce que celle des cartouches de Bessemer.
- L’appareil de pointage automatique est, au contraire, parfaitement appliquable. Cet appareil est représenté par les figures 1 et 2. Son bâtis A Qest fixé au canon, que l’on suppose à bord d’un navire. Un secteur P, que la vis S peut orienter à volonté autour de l’axe B, porte, sur l’isolant D, deux montants H et I, entre lesquels se meut un pendule M, mobile sur son support E. Quand le pendule vient appuyer sur 1, le courant passe, par F EM IJ, dans l’amorcé du canon, et le fait partir. Ceci posé, supposons que l’on veuille fairepartirle canon dès qu’il fera avec l’horizon un angle de + n°, il suffira d’incliner par la vis S, le secteur P de — n°, comme l’indiquera le marqueur W. Dès lors, aussitôt que le canon se sera incliné, par le roulis du navire de -j- n°, la masse M du pendule quittera le support H et viendra, en tombant sur I, faire partir le canon.
- Tel est le principe de l’ingénieux appareil de M. Bessemer.il faudrait, en pratique, lui appliquer quelques corrections expérimentales pour tenir compte, notamment, du temps que le projectile met à sortir du canon et la masse M à franchir l’intervalle qui la sépare du contact I, mais il ne paraît néanmoins présenter aucune difficulté d’application insurmontable, et son inventeur semble l’avoir abandonné plutôt par lassitude, ou pour suivre d'autres idées plus familières, qu’en désespoir de cause C).
- L’idée de Bessemer a été reprise tout récemment, en 1889, par M. Paul Oriolle, de Nantes. Le canon X porte, par l’intermédiaire de la sellette A (fig. 3 et 4), un vernier D, le long duquel la yis C permet d’orienter autour de l’axe B le tube porte-pendule P.Le canon part lorsque ce pendule, dont* les oscillations sont limitées par les parois du tube, vient fermer le courant entre Let M en frôlant la lame F, encastrée dans l’axé B et reliée au fil M.
- 11 va sans dire que, dans les deux appareils, Bessemer et Oriolle, comme dans toutes les dispositions analogues, le canon ne peut partir qu’a-près la fermeture d’un premier contact opérée à l’ordre de faire feu. Tant que ce premier contact
- (9 La Lumière Électrique, 6 février et 5 juin 1886, 23 juin 1888. p. 593.
- C)Engineering, 29 septembre 1871, p. 205.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 61
- n'est pas fermé, le canon peut osciller indéfiniment sans aucun danger.
- L’appareil du lieutenant J. R. Crampton est fondé sur un principe différent : un disque, constamment maintenu horizontal, comme la rose d’une boussole, ne ferme le circuit allumeur que si le pont du navire est lui-même horizontal, de sorte
- qu'il suffit de pointer le canon par rapport à ce pont, comme s’il était en terre ferme.
- L’appareil pointeurautomatiquesecompose(fig. 5 et 6), essentiellement de deux parties : un croisillon a a, flottant parallément à l’horizon, au moyen des pistons i, sur du mercure enfermé dans les tubes k communiquants et rectangulaires, et un croisillon e3 suspendu au-dessus du premier, solidaire -du
- Fig. 9» —Pointeur P. Oriollo, vue par bout. — Fig. 4#— Pointeur P Oriolle, eoape
- navire, et pourvu de quatre contacts bu b2, b3, h,. Les contacts bK et £>2sont reliées par un fil; g, b3 et b{ vont aux pôles de la pile par les fils h b. Les contacts correspondant des extrémités du croisillon a sont, au contraire, reliés diamétralement deux par deux par les fils c et d. Il en résulte que le circuit ne peut être fermé et le canon partir que si les quatre pointes (&„ b%, b3, b4) touchent en même temps les extrémités du croisillon a, c’est-à-dire, que si le pont n du navire est parallèle au croisillon a ou à l’horizon. Les vis de suspension des barres ex, e2, conjuguées diamétralement par leurs têtes micrométriques o, servent à établir expéri-j
- mentalement les corrections dont nous avons parlé plus haut.
- L’appareil représenté par les figures 7 à 10 ne donne le pointage que par rapport à un seul axe, ce qui suffit pour la plupart des cas, pourvu que l’on puisse orienter le pointeur dans toutes les directions parallèlement au pont du navire. Le courant se ferme par h h' quand les pointes ee viennent baigner dans le mercure h'K. Ce mercure est renfermé dans une auge étroite çy(üg.get io)recou-vertedu pétrole qui remplit le récipient k et empêche l’oxydation du mercure. Le piston/» permet de faire varier également les niveaux du mercure en
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- (2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- k‘h'. Latotalitédu mercure peut se loger sous les pla-
- Crampton
- ques x x quand on renverse l’appareil, et les pla-
- ques vv régularisent les mouvements du liquide au-dessus du mercure, empêchent les coups d’eau.
- Aucun des appareils que nous venons de décrire
- ï'l£. 11, — Mae Evoy
- n’a encore, à notre connaissance du moins, fonctionné couramment en pratique. On doit donc les considérer plutôt comme des indications théo-
- S -* : ^ivWWWWWWW Ol. SS2 ? 3 « II * m 1. æ 1 xwwwwwM
- Fi 7, 8, 9 et 10. — Crampton position axiala
- riques des services que l’électricité pourrait rendre | dans cette voie, aue comme des réalité j immédiate
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ — Sè-
- ment utilisables, à la: mer surtout.il faut aussi noter que lés pièces.subissent pendant le combat, en outre des mouvements propres du navire, des secousses et des trépidations considérables, qui rendent très difficiles l’application des appareils montés sur le canon même.
- M. Mac Evoy, ingénieur du «London Ordnance Works », s’est déjà beaucoup occupé de la mise en feu électrique des canons. Dans l’appareil représenté par la .figure, n, le courant de la pile K ne peut passer, par. la pointe D, dans l’amorce de la cartouche C, que si l’on presse sur là mise en feu H, après avoir fermé complètement le bloc de culasse A. La fermeture incomplète de ce bloc ne peut donc pas, avec cet appareil, déterminer une mise en feu intempestive.
- 11 en est de même avec la disposition représentée par les figures 12 et 13. La culasse étant fermée, lorsqu’on presse le bouton de mise en feu, le courant passe de K en K' au travers des fils très résistants de l’électro-aimant E, enveloppé d’un cylindre métallique F isolé du bloc de culasse C par un fourreau H, indiqué en double hachures. Il en résulte que l’électro attire, malgré l’antagonisme du ressort G, l’aiguille D au contact de l’amorce B.
- Le courant passe alors directement par cette
- aiguille, beaucoup plus conductrice que les fils de l’électro E, et met le feu à l’amorce.
- La fig, 13 indique l’application de cet appareil à l’actionnement de la gâchette B d’une mitrailleuse
- Fig. 12 et 13. — Mae Evoy mise en feu
- que l’on peut actionner à volonté soit à la main, soit électriquement, par l’armature C du solé-noïde D.
- Dans l’appareil du capitaine Noble dont les figures 14 à 17 représentent l’application à un canon
- Fig. 14 Capitaine Noble. Mise on feu pour, eanon rapide. — Fig. 15,16 et 17. — Détail du eontaet de sûreté
- de tir rapide, la pointe de l’aiguilie H, poussée par un ressort, vient appuyer sur l’amorce G dès que la culasse C se ferme en pivotant autour de sa charnière D. L’un des fils de la pile aboutit au corps du canon, et l’autre, M, par l’intermédiaire de
- la clef de feu N, au contact isolé L (fig. 16 et 17). Tant que le verrou E de la culasse est levé comme, en fig, 17, le doigt isolé K, solidaire du verrou et relié à l’aiguille par le fil I, ferme le circuit, de manière qu’il suffit d’appuyer sur la clef N pour
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- faire feu. Le doigt K appuie fig. 17 sur un ressort P' tant que le verrou n’est pas tout à fait fermé (fig. 16) : ce contact empêche absolument tout passage d’un courant dans l’aiguille avant le verrouillage complet de la culasse.
- Les figures 18 et 19 représentent avec les mêmes lettres que les fig. 14 à 17 l’application delà mise en feu du capitaine Noble à un canon de Bange. L’aiguille isolée H traverse une tige creuse Q, analogue à celle qui sert à la mise en feu ordinaire. La cartouche G est logée au centre de l'obturateur.
- Nous venons de décrire quelques applications
- encore plus théoriques que pratiques de l'électricité soit à la mise en feu pure et simple des ca-> rions, soit à la combinaison du pointage avec une mise en feu automatique, mais l'électricité paraît appelée à jouer en artillerie, principalement pour la défense des côtes, un rôle plus important.
- Tel est le cas du système général récemment proposé par le major Watkin pour la protection des côtes de la Grande Bretagne. Le système consiste essentiellement à relier télégraphiquement les batteries par groupes à des stations centrales convenablement choisies pour l’observation des navires, avec une vue très étendue et un défilement facile.
- s Coupe xy.
- \.Jy//sW////////^
- Fig. 18. — Capitaine Noble, mise en feu pour eanon do Bange. — Fig. 19. — Capitaine Noble, mise en feu pour eanon de Bange, vue par bout.
- Le pointage des canons est commandé par des chiffres télégraphiés sans que le pointeuraitàvoir le but, et ces chiffres sont fournis automatiquement par la visée seule des navires au poste d’observation.
- Le tir, indépendant de la fumée du canon et des erreurs personnelles, est, paraît-il, seize fois plus efficace, de sorte que l’amirauté anglaise considère le système Watkin comme extrêmement intéressant, et se disposerait à l’adopter le plus tôt possible, tout en étant naturellement assez discrète au sujet des détails du système. Nous avons cru intéressant, malgré cette absence de renseignements positifs de signalera nos lecteurs le système du major Watkin, à l’étude depuis plus ; de io ans avec le concours de l’amirauté anglaise,1
- et qui adonné récemment, aux essais de Plymouth, en janvier 1887, des résultats très satisfaisants (*).
- Gustave Richard.
- SUR LA THÉORIE GÉNÉRALE
- des electrodynamomètres
- L’étude de l’électfodyhamomètre présentant de jour en jour un intérêt plus grand, surtout à cause desesapplications à la mésu ré des courants alternatifs, nous avons été heureux d’apprendre qu’ort
- P) John Bull and its Guns by General Wray (1888)*
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-
- \
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ --- 63
- venait de publier un ouvrage dans lequel la théorie générale de cet instrument était exposée avec tous les développements qu’elle comporte. L’ouvrage en question contient environ 160 pages, grand in-quarto ; nous pouvions donc nous attendre à rencontrer quelque chose d’absolument complet.
- L’auteur, M. Frœlich de Buda-Pesth, a-t-il complètement élucidé ce sujet, sinon au point de vue mathématique, du moins au point de vue physique et surtout en ce qui concerne les applications aux mesuresélectriquesPNousdemanderons à faire quelques réserves à cet égard.
- 11 nous est impossible de suivre l'auteur dans ses développements mathématiques ; pour donner une idée de ce que peut être ce travail, nous nous bornerons à dire qu’il y a des pages entières ne contenant que des formules et que l’on y trouve des équations ayant jusqu’à ioo et même jusqu’à 433 termes. 11 nous paraît toutefois intéressant d'examiner avec quelque attention les conclusions auxquelles l’auteur arrive.
- M. Frœlich partage son travail en deux parties : après avoir posé les équations différentielles générales qui s'appliquent au galvanomètre ou à l’électrodynamomètre, il développe séparément les formules de première et de deuxième approximation.
- Pour les développements relatifs à ce dernier cas, nous sommes obligés de renvoyer nos lecteurs au travail original ; comme l’auteur ne fait d’ailleurs aucune application de ces formules, elles ne présentent pas un grand intérêt pour les mesures pratiques ; nous nous bornerons donc à marquer le point de départ, c’est-à-dire à écrire les formules fondamentales dont M. Frœlich se sert pour développer sa théorie et pour ne pas trop compliquer les équations, nous choisirons le cas le plus simple, celui ou il s’agit d’un seul circuit.
- Pour montrer la différence qui existe entre la théorie ordinaire et celle proposée par M. Frœlich, l’auteur dit :« dans la théorie ordinaire de l’élec-trodynamomètre on se contente le plus souvent d’une approximation assez grossière : on ne considère pas le mouvement du cadre suspendu et on calcule l’induction comme si toutes les parties de l’instrument restaient au repos ; on suppose en outre que le passage du courant se fait dans un temps infiniment petit ».
- Ainsi l’auteur fait varier le coefficient d’induction de l’électrodynamomètre avec la position du
- cadre, mais il fait une restriction ; il suppose que1 les aimants soient permanents et le champ magnétique homogène.
- Nous ne savons pas au juste ce que M. Frœlich entend par cette derniere expression ; quant au terme aimant permanent, l’auteur ne prend pas ce mot dans le 'sens ordinaire, car, par aimant permanent, l’auteur entend tout aimant sur lequel une force magnétisante extérieure ne produit son effet que pendant la durée de son action.
- Quoi qu’il en soit, cette restriction diminue beaucoup la portée de la théorie mathématique rigoureuse, lorsque le circuit contient des électroaimants ; il faut ajouter toutefois que l’électro-dynamomètre ordinaire ne contient pas defen
- Les équations différentielles qui se rapportent au cas simple d’un seul circuit sont d’après l’auteur :
- àLi d-Çj dt ^ d.t
- + r i — E = o
- d L , . 4Q , 4 (R — T) dt + ' dt + dt ~ 0
- Dans ces équations, i est l’intensité du courant, E la force électromotrice, r la résistance, L le coefficient de self-induction, Q le flux de force,
- T = - K la force vive (K étant le moment
- d’inertie) et R le travail provenant de la réaction de la suspension unililaire ou bifilaire et de la résistance de l'air.
- Si F est le couple de torsion résultant de ces actions, on a :
- 4R
- dt.
- d
- F 40
- M. Frœlich développe ces termes d’après la série de Taylor suivant les puissances croissantes de l’angle de déviation ô ; on trouve ainsi :
- 4_R
- dt
- = —K
- 40f, d t 'i
- X2 (0 — 8) + x2
- d t
- + - a f
- 8 étant l’angle, toujours très petit pour lequel le couple de torsion s’annule.
- Au lieu des deux équations différentielles précédentes, on aurait pu écrire encore l’équation se rapportant à l’énergie, c’est-à-dire :
- a - , d R d T , i L /* , d Q / , . ,
- El + -dT=jit+2 -df + irr4 n*
- En ajoutant à cette dernière équation la pre-
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-
-
- TTfcT5^--' — ,;^"r LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE.
- mière du système précédent multipliée par i, on retrouve la seconde équation du premier système en remarquant qu’on a :
- Cas du galvanomètre. — M. Froelich indique les formules suivantes:
- FORMULES DE PREMIÈRE APPROXIMATION
- 1 dL. i2 _ . d L i _ i d_ L
- 2 dt ‘ dt 2 1 dt
- et
- Nous ferons une seule remarque relativement à rétablissement de ces équations, c’est que l’auteur n’a pas tenu compte de la distribution des courants dans les fils ; cette cause peut amener des perturbations assez considérables lorsqu’il s’agit de courants alternatifs.
- Occupons-nous maintenant des formules de première approximation qui sont d’un emploi plus facile. L’auteur les a appliquées à des problèmes déterminés et il a construit des courbes permettant de comparer les résultats de sa théorie avec ceux de la théorie ordinaire.
- Nous avons exposé dernièrement dans ce journal une manière simple de résoudre certains problèmes relatifs à l’emploi des galvanomètres (1). Elle consiste à écrire l’équation différentielle du mouvement de l’aimant ou du cadre suspendu et à donner à l’intensité du courant la valeur qui résulte des conditions du problème.
- En appliquant cette méthode, on obtient directement les formules de première approximation de M. Frœlich, ainsi qu'on pourra en juger d’après les calculs suivants.
- M. Frœlich suppose dans ses applications que l’amortissement des oscillations du cadre est négligeable, ce qui simplifie beaucoup les calculs: pour ne pas compliquer la formule nous ferons la même.hypothèse.
- La première application se rapporte au mouvement que l’aiguille d’un galvanomètre, ou le cadre d’un électrodynamomètre (supposés sans amortissement) éprouve lorsqu’on ferme le circuit dans lequel se trouve une force électromotrice constante invariable ; elle correspond au problème suivant :
- Mesurer une force ëlectromotrice constante ou un courant constant par l’observation de la première élongation.
- ('; Voir La Lumière Electrique, t. XXXI. p. 309.
- 1 _ IL ( i______
- \b% i
- + b*
- 1 g
- a + b*
- — et
- avec
- tang (j. =
- b
- c
- b =-
- c
- R
- L
- CALCUL USUEL 9 = “ cos f)
- Dans ces formules les lettres ont des significations connues. Ainsi 0 est la déviation au temps t,
- E
- I = ^ l’intensité du courant, E, R, L la force ëlectromotrice, la résistance et le coefficient de self-induction du circuit entier, g l’action du cadre, b2 le couple de torsion (unifilaire ou bifilaire).
- La formule correspondant au calcul usuel résulte immédiatement de l’équation différentielle suivante, dans laquelle le courant I est constant.
- di 8 dt»
- *1
- Les conditions initiales sont pour
- t = o 6 = 0 et
- Quant aux formules de première approximation indiquées par M. Frœlich, on pourrait les retrouver simplement et sans entrer dans tous les calculs auxquels se livre l’auteur, en intégrant l’équation différentielle suivante :
- + ') = *(,-rat)
- L’intensité de courant est en effet à l’instant t
- La solution générale de cette équation est
- 6 = jx + A cos h 1 + ®sin bt ~ srf-*»' * ~a *
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 6f
- On détermine les constantes A et B par les mêmes conditions initiales que précédemment, on trouve ainsi
- * _ A a* D _ k a
- A b* (a* B “ b (n* + F)
- et il vient
- l’équation précédente, les dimensions de #1 sont T2; il y a donc ici une erreur matérielle.
- Si l’on avait à faire à une boussole des tangentes l’équation différentielle du mouvement de l’aiguille serait
- A ® I U LJ « AA 2 1Z II ,
- A -J7Ï- + MH( = M------- I
- dt* r
- »
- k_
- b*
- cos b t + - sin ht
- )|-
- h
- a* + b*
- — a t e
- 11 est facile de vérifier que cette formule est identique à la formule de première approximation de M. Frœlich, puisqu’on a
- cos (bt — (i)
- sjb1 + c*
- cos W + - sin bt)
- A étant le moment d’inertie, M le moment magnétique de l’aimant mobile, r le rayon du cadre et n le nombre de tours ; H la composante horizontale du magnétisme terrestre. On aurait dans ces conditions
- ,» MH î:2 M 2 # «.
- b* = —r— = =.y « *= -r--I
- AT* A r
- 11 viendrait donc
- On voit donc que le résultat auquel arrive M. Frœlich peut être obtenu par des calculs très simples.
- Considérons maintenant d’un peu plus près l’application numérique que M. Frœlich fait de sa formule.
- Il prend comme exemple les nombres suivants :
- k_ _ M 2 1t H . A 2 1Ï H I b* ~ \ ~T~ X MH =“ ~ H
- expression dont les dimensions sont zéro. On a dans l’exemple de M. Frœlich
- k _2 1t H I _
- F r~ H “ 3
- T = 3,14 secondes = i seconde
- k
- F*
- -= 3 centim.
- Ainsi le galvanomètre a une période d’oscillation assez longue ; quant à la self-induction elle est excessivement forte.
- Avec les électro-aimants inducteurs d’une machine dynamo on naguère que ^ ^ sec. Avec
- detrèsgrossesbobines sans fer, il est difficile d’aller
- jusqu’à — ou — pour le rapport lequel est,
- on le sait, indépendant de la grosseur du fil. M. Frœlich s’est placé ici dans des conditions théoriques, qui sont à peu près irréalisables dans la pratique, et cela d’autant plus qu’il suppose constant le coefficient de self-induction, ce qui n’arrive pas lorsqu’on a à faire à des noyaux de fer.
- Voyons la signification physique de la dernière constante
- A _
- UT*
- —=-5— = 3 cennm.
- TC*
- Nous ferons d’abord remarquer que la dimension de cette expression est zéro, car d’après
- Si l’on fait ici >-='31-,4 cm.; «=3o;H=o,a. On en déduit I = o,i C. G. S. 3= 1 ampère; cette intensité diminueraitd’ailleurs lorsqu’on augmente le nombre de tours; ce nombre 3 se rapporte ainsi à un galvanomètre de faible sensibilité. Pour de plus grandes sensibilités ce nombre devrait être plus petit.
- Nous ferons encore remarquer que la constante = 1 seconde étant très-grande, il faudrait
- à la bobine un temps considérable pour prendre une portion déterminée de sa charge normale. Si
- nous faisons cette portion égale à on aura
- pour cette durée
- / = ~ log. nep. 100 = 4,6 secondes
- et comme la durée d’une oscillation de l’aiguille du galvanomètre n’est que de 3,14 secondes, on se trouvera nécessairement dans de très mauvaises conditions.
- Ceci explique pourquoi il y a un si grand écart entre les courbes représentant le moüvement dé
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- 68
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- l’aiguille d’après le calcul ordinaire et le calcul de première approximation de M. Frœlich.
- En négligeant l’amortissement, l’équation différentielle est en effet
- Nous donnons ici ces courbes, non pas tant pour indiquer un résultat nouveau que pour montrer les résultats bizarres qu’on peut obtenir en appliquant peu judicieusement le calcul à un cas qui ne se présente jamais dans la pratique.
- La courbe 1 (fig. i gauche) indique le résultat qu’on obtient par la formule du calcul usuel, la courbe 111 étant le résultat des formules de première approximation. Les ordonnées de cette courbe sont la somme des courbes II et IV qui proviennent des deux formules séparées de M.
- Voyons maintenant si l’application à l’électiody-Frœlich.
- namomètre conduit à des résultats plus heureux. Les formules indiquées par M. Frœlich sont :
- Calcul ustie.
- Formules de première approximation
- l = ü^, -
- b* r
- VO+*)('-£)
- — I S (2 c -
- s y»1 -t- c* b* + 4 c* J
- *(“ T —
- avec
- tang (l = b =
- Il est facile de montrer que cette équation s’obtient, xcomme celle relative au galvanomètre, par l’application du même genre de calcul que précédemment.
- ÇA + t* o = h i* = h l» (i — c - « <)*
- car l’intensité à chaque instant est comme dans le cas du galvanomètre.
- i — I (i — c-”»)
- La solution générale de l’équation précédente est
- k \% -> b i» k
- 9 = -TT- + A cos bt+ B sin bt--T~r~rie~at + t!~ 2n‘
- b* ai + b* é*+4a*
- Lorsqu’on détermine les constantes A et B d’après les conditions initiales
- t= o 0=o -j-r = o a t
- on trouve
- __ £ la ,L ._ 2 ‘,a (2 a~ ^‘)
- _AI ,b* + h*
- cos b t —
- 6 <?*
- b (a* + b*) (4 a* + b*) S'n U a* + b
- b2 («2 -J- b*) (4 s + b>)
- e— a1 4- -,—-—; c—2a,t b*.+4a* \
- Cette formule est identique à celle indiquée par M. Frœlich comme cela est facile à vérifier.
- La figure i (droite)montre la courbe qu’on obtient d’après cette formule; les constantes ont les mêmes valeurs numériques que dans le cas précédent. Les deux courbes II et IV, sont celles qui résultent des deux formules partielles de M. Frœlich. En ajoutant les ordonnées de ces deux courbes, on obtient la courbe représentant la valeur de 6; on obtiendrait cette même courbe d’après la formule précédente.
- La courbe pointillée est celle qui résulte de la formule simple du calcul usuel. La grande différence tient, comme dans le cas précédent, à la
- trop grande valeur de la constante t.
- K.
- La deuxième application se rapporte à la méthode balistique, c’est-à-dire à la mesure d’un courant d’induction par la fermeture d’un circuit voisin.
- Galvanomètre. — M. Frœlich indique les formules suivantes :
- Calcul usuel
- 4
- b
- 1 2 sin r y-
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- 69
- I2 étant l’intensité du courant inducteur et M le coefficient d’induction mutuelle.
- Formules de première approximation
- 6 =
- A.ifei— Ei
- sin 1 ~ *)
- b ei es
- \T ‘V__________________________^ / ti-617 s —£2 t\
- avec
- . . £1 + £S 1t , Il --------
- tangv.-^b—^ T= b et = -« —-V**-4P
- 1= - “ + - V«3 — 4Î*
- On a de plus
- Ri L* -î- Rs Lt “ ~ Li Ls — M*
- A = — h
- p =
- ei £2 M
- es — £j Rl
- IRi R2 Li U — M3
- Ces formules sont, comme on le voit, assez compliquées. On peut les établir facilement en appliquant le genre de calcul indiqué ci-dessus.
- Les équations différentielles sont
- dit . .. dit .
- Ll'3F+M'5? + Rl,1=a° M ~ +L2 ~ + Rs «s = E
- dt
- d’où l’on déduit
- (Li L2 — Ms) "b ^2 + Rs Li) + Ri Ra t'i = o
- di 1
- OU
- d2 i\ , di\
- Les racines de l’équation caractéristique étant réelles et négatives, soient s, et e2, on a pour la solution générale
- ^ — ei t . — £21
- H = C e -|- Ce
- Pour déterminer les constantes C et C' on écrit
- , . r00,, Ml2
- que pour t = o tx = 0 et que / i1dt= -^-=.
- On trouve ainsi
- M I2 ei es / —ei / —£ii\
- ,,_“Re )
- Il suffit maintenant d’écrire l’équation du mouvement de l’aiguille du galvanomètre
- dÿ + h2, = Uk
- et de donner à it la valeur indiquée plus haut pour arriver à un résultat identique à celui de M. Frœ-lich.
- Nous n’effectuerons pas ce calcul qui est plus long que compliqué. On détermine les constantes d’intégration toujours par la même condition, savoir que la déviation et la vitesse initiales sont nulles.
- Considérons maintenant l’application numérique donnée par M. Frœlich. Il prend
- T = 3,14 sec.
- — = - sec.
- £2 3
- et
- A g £g — £|
- -jr ——'= 3 cm. 0 £1 £2
- Il est fâcheux que ces données ne permettent pas de calculer les constantes physiques; on ne peut donc savoir à quel problème déterminé l’application se rapporte.
- On trouve toutefois, d’après les données précédentes, qu’on aurait
- = - secondes Ki K2 3
- ce qui est une valeur très élevée, comme nous l’avons déjà fait remarquer plus haut. Puis les dimensions de la dernière constante étant zéro, on ne doit pas avoir 3 cm. mais 3.
- Quoiqu’il en soit, il ne s’agit pas ici de la solution d’un problème physique, mais uniquement d’un problème mathématique. Aussi, cette application perd-elle à peu près toute sa valeur à notre point de vue au moins.
- On constatera donc, sans étonnement, le grand écart qui existe entre la courbe (fig. 2 gauche) fournie par la formule usuelle et celle que M. Frœlich indique comme formule de première approximation.
- Èlectrodynamomètre. — Lorsqu’on substitue au galvanomètre un électrodynomètre l’équation différentielle devient
- d2 6 dt2
- — b2% = k n-
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-
-
- 7°
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- ! ayant d'ailleurs les mêmes valeurs que précédemment.
- Les solutions qu’on obtient dans ce cas sont : Calcul usuel
- 6
- A* T| ______2 (et---- £ | . TT______t
- b 2 a (ei 4- es) 2 es T
- avec
- A = — I*
- El ES ES — El
- _M
- K,
- Formules de première'approximation
- .fut
- , A’*) 3(«|-«1)« Sm
- b 2il(El + Ej)2E2
- V('+ij(' +(tT+eïï)(' +£?)
- | e—2 El t ^—(EJ ea) < ^ 2ESt
- "t" ,1j^s+4£i1 ” 6S+(ei+es)4 é1+4E2l<
- avec
- tang g =
- 2 ] (ei + e2)4 + 2 e, e2 ( — é4
- b = ;
- El + ES 4 El ES -3 64 T
- = ^-^a»-4P es = ^ a + i
- On arriverait au même résultat en intégrant, comme précédemment, l’équation différentielle dans laquelle l’intensité i a la valeur citée plus haut (p. 69).
- La courbe III (fig. 2 droite) contient les résultats
- Fig. 2
- que l’on obtient par la formule usuelle et cette formule de première approximation.
- L’écart considérable tient toujours à ce que l’auteur se place dans de très mauvaises conditions au point de vue physiqu’.
- En résumé, ce travail ne nous a pas appris beaucoup dè choses nouvelles et pour bien apprécier le mérite de ces longues intégrations par séries, s’appliquant à la deuxième approximation, il aurait
- été indispensable d’avoir sous nos yeux une application à un cas bien déterminé.
- Le travail correspond d’ailleurs à une question mise au concours, comme sujet de prix, par l’Académie des sciences de Hongrie, l’énoncé étant fait dans les termes suivants :
- « On n’a pas encore examiné jusqu’ici avec assez de rigueur le fonctionnement de l’électro dynamomètre car on n’a intégré que dans quelques cas particuliers, les équations différentielles simultanées correspondant aux courants induits dans des conducteurs linéaires.
- « On désirerait donc l’intégration de ces équations dans leur forme la plus générale, pour arriver à une théorie rigoureuse de l’électrodyna-momètre.
- « 11 serait très désirable de procédé à des vérifications expérimentales des résultats obtenus par la théorie, mais on pourrait toutefois accorder ce prix à un travail purement théorique.
- Cet énoncé nous paraît avoir été rédigé, comme cela arrive d’ailleurs souvent, lorsque le travail était déjà assez avancé et comme, en sommey il s’agit ici d’une question de mathématique, nous admettons sans peine que l’auteur a bien mérité le prix qu’il a obtenu.
- P.-H. Ledeboer
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- III
- DIFFÉRENCES DES EFFETS PHYSIQUES (')
- Effets calorifiques
- L’étincelle électrique, réchauffement des liquides, la rubéfaction, la fusion, la volatilisation des fils ou des feuilles minces de métal, les phénomènes de transport par les décharges d’électricité statique et par les courants voltaïques ou d’induction, ne laissent aucun doute sur la pro-
- (*) Voir pour la première partie : La Lumière F.h't triqiti', v. XXXI.
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- 7»
- duction de la chaleur par le fait du passage de l’électricité à travers les corps gazeux, liquides ou solides.
- Mais, pour la question qui nous occupe, ce qu’il nous importe de savoir, c’est si l’on a constaté des différences thermiques à l’égard des deux électrodes positive et négative ; ce que nous allons examiner.
- Lorsque l’arc voltaïque est établi dans l’air, Y électrode positive est échauffée jusqu’à l’incandescence, tandis que Y électrode négative est à une température moins élevée.
- Mais si le milieu est de l’air très raréfié, le contraire se produit : l’éléctrode négative est portée à une température correspondant à la fusion du platine, tandis que l’électrode positive est relativement beaucoup moins chaude.
- M. Edlund explique ce fait en admettant qu’il existe à chaque électrode une force contre-électromotrice. Celle qui correspond à l’électrode positive décroît avec la pression, tandis que l’autre augmente quand la pression diminue (1).
- Dans ses expériences sur la mesure de la longueur de l’arc voltaïque avec différentes substances, M. De La Rive s’est servi de deux appareils, dont l’un, fonctionnant dans le vide, a permis de. mettre en évidence la différence des effets produits par les électrodes positive et négative. Cet appareil se compose d’une cloche pneumatique portant une pointe conductrice pouvant être rapprochée plus ou moins d'une plaque métallique, chacune de ces pièces étant en communication avec l’un des pôles d’une pile suffisamment énergique (50 couples de Grove).
- Sans parler du mécanisme permettant d’évaluer la distance des électrodes, nous relaterons seulement les résultats qui nous intéressent.
- Lorsque la pointe et la plaque sont en platine, l’arc est très court, surtout si la pointe est Yêlec-trode négative. Avec une pile fortement chargée, la pointe de platine devient vivement incandescente quand elle est positive, son extrémité entre en fusion et finit par tomber sur la plaque en y formant un globule parfaitement sphérique ; tandis que lorsqu’elle est négative, elle s’échauffe peu et ne fond point ; par contre, la plaque, qui est alors positive, devient rouge blanc, et risque d’être trouée si elle n’est pas très épaisse.
- On a pu, non seulement constater une diffé-
- rence de température entre les deux pôles en charbons de l’arc voltaïque, mais encore déterminer en valeur absolue la température de ces pôles et de l’arc lui-même. M. Rosetti, par une disposition ingénieuse, est parvenu à limiter les surfaces rayonnantes de manière à recevoir la chaleur soit du charbon positif, soit du charbon négatif, soit de l’arc seul, ou de l’arc avec une pointe de charbon. Les rayons calorifiques envoyés par les surfaces étaient projetés sur un écran et reçu sur une pile thermo-électrique. Les expériences ont donné les résultats suivants :
- Température maxima de l’extrême pointe du charbon positif.................... 3900° environ.
- Température maxima de l’extrême pointe du charbon négatif.................... 3 130° —
- Température de l’arc entre les deux pointes............... 4800° —
- quelles que fussent l’épaisseur de l’arc et l’inten-
- sité du courant
- Le procédé de soudure électrique s’exécute soit à l’aide de machines dynamo-électriques à courants alternatifs, soit en se servant d’accumulateurs. Dans ce dernier cas, le rôle des pôles n’est pas indifférent pour obtenir une élévation instantanée de la température de 4850° environ qui fond le métal. « Il faut réunir le pôle négatif de. la source électrique avec le métal à souder et le pôle positif avec le charbon maintenu dans une poignée spéciale (2), quoique ce procédé soit à peu près abandonné actuellement et remplacé par celui de M. E. Thomson, il n’en est pas moins à noter pour le but que nous nous proposons.
- C’est encore à la différence de température des deux électrodes qu’on doit attribuer l’expérience de Gassiot dans laquelle, en mettant en croix deux fils métalliques, de cuivre par exemple, qui communiquent avec les pôles d'une forte pile, on voit le fil positif rougir sur une longueur de 5 à 6 centimètres, en dehors du point de croisement, jusqu’à tomber en fusion ; tandis que le fil négatif n’est incandescent que dans la portion traversée par le courant» (3).
- (') Annales de Chimie et de Physique, 5' série, t. XVIII, p. 476.
- 0 L. Figuier. —Année sc., 1888, p. 484.
- 0 De La Rive.— Traité d’Électricité, t. Il, p. 294.
- p) Voir La Lumière•Electrique, t. XXII, p. 275-277.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Effet Thomson. — Sir W. Thomson a découvert que « lorsque la température d’un fil métallique n’est pas la même en toutes ses parties, Yèchatiffe-ment d’une portion du fil produit par un courant est différent suivant que le courant est dirigé de la partie chaude à la partie froide, ou en sens contraire » (1).
- M. Wesendonk, dans ses Recherches sur les décharges de l’électricité statique, s’est proposé de déterminer les variations produites dans les décharges par réchauffement de l’une des électrodes. « Celle qui était portée à l’incandescence était formée par une petite boule en fil de platine iridié de 0,4 mm. de diamètre ; ses deux extrémités étaient reliées par un fil de cuivre de grosse section, à une batterie d’éléments de Bunsen. L’autre électrode était formée par un disque métallique de 250 millimètres de diamètre. Les deux électrodes étaient reliées alternativement avec les pôles d’une machine de Holtz » (2).
- Suivant que l'électrode froide est en communication avec le pôle positif ou avec le pôle négatif de la machine, la forme et l’intensité de la décharge varient d’une manière très sensible.
- « Quand on remplace la pointe de platine par une pointe de coke, on obtient, la lame restant de platine et positive, un arc d’une longueur double de celui qu’on avait avec la pointe de platine » (s).
- La chaleur développée par l'arc est, dans ce cas, très considérable ; la plaque est rapidement fondue et trouée.
- Si le coke est positif et la lame de platine négative, l'arc est moins long, surtout dans l’air.
- Quand on emploie comme électrodes, le fer, le cuivre, l'argent, etc., on observe, lorsque l’une des électrodes est une pointe et l’autre une plaque de même métal, que « la pointe est incandescente dans toute sa longueur, si elle est positive, et qu’elle ne s’échauffe qu’à ses extrémités si elle est négative.
- « Quant aux plaques, elles présentent des cavités très prononcées, entourées de centres colorés, lorsqu’elles ont servi d’électrodes positives dans l’air raréfié » (').
- (*) Lcr Lumière Électrique, t. XXVI, p. 386.
- (-) La Liraiière Electrique, t. XXIII, p. 979.
- (*) De La Rive, Traité dÈ/ectricité, t. IL p. 231.
- (*) De La Rive» Traité d'ElectriciÛ, t. Il, p, 232,
- Si l’on remplace la plaque par du mercure, le liquide se soulève en forme de cône quand il est positif, et présente une cavité (au-dessous de la pointe positive) quand il est négatif.
- Si les électrodes sont toutes deux de même nature, de mêmes dimensions, et terminées en pointes, « c’est toujours la positive qui seule devient incandescente dans toute son étendue. »
- Phénomène de Peltier. — Le fait curieux, connu sous le nom de phénomène de Peltier, montre que le sens du courant électrique à travers deux métaux différents (et généralement dans deux corps conducteurs de conductibilité différente), peut déterminer une différence de température au point de contact des métaux ; et même, dans des conditions favorables, produire une élévation de température quand le courant va dans un sens, et un abaissement de température quand le courant est dirigé en sens contraire ; à tel point que Peltier a pu produire, au point de contact de deux métaux hétérogènes, d’une part une élévation de température de quelques degrés, et d’autre part, la congélation de l’eau (abaissée à — 40,5), qui, sans le passage du courant serait restée à zéro, condition initiale de l’expérience (voir pour les détails et conditions expérimentales : De La Rive, Traité d’Électricité, tome 11, p. 244 et 246.
- Nous venons de voir que le courant électrique peut produire, dans des conditions particulières, une élévation ou un abaissement de température, suivant le sens dans lequel il est dirigé.
- Inversement, de la chaleur peut déterminer, dans certains corps mauvais conducteurs, et sous certaines conditions, l’une ou l’autre électricité, Bien plus, un même cristal de tourmaline peut acquérir, à l’une de ses extrémités, un pôle positif par échauffement et un pôle négatif par refroidissement.
- « L’état électrique de la tourmaline peut varier des six manières suivantes, en appelant A et B les deux pôles :
- A positif et B négatif.
- A négatif et B positif.
- A et B positifs.
- A et B négatifs.
- A positif et B non électrique.
- A non électrique et B négatif. » (* *).
- (*) De La Rive, Loc, cit., 454.
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- L’action calorifique peut aussi dégager de l’électricité dans les corps bons conducteurs.
- On sait, en effet, qu’en chauffant l’une des soudures de deux métaux (bismuth et cuivre, par exemple) formant un circuit métallique complet, on produit un courant électrique (thermo-électrique) dont le sens varie suivant que l’on chauffe ou qu’on refroidit l’une ou l’autre des soudures.
- Il est même possible d’obteni- un courant avec un seul métal formant un circuit fermé, chauffé en un point et refroidi en un autre peu éloigné. Le courant va de la partie chaude à la partie froide.
- Nous nous bornons à rappeler ces faits.
- Après avoir pris comme électrodes des corps solides, on a expérimenté sur les liquides. En employant le mercure pour l'une des électrodes et un fil métallique pour l'autre, M. Tyrtow a remarqué que « toutes les fois que le mercure est négatif et le fil positif, ce dernier rougit et fond quand on met son extrémité en contact avec le mercure ; tandis que lorsque le fil est négatif et le mercure positif, on ne voit, au moment du contact, apparaître que des étincelles bleuâtres ; mais le mercure éprouve une forte évaporation. » (*).
- « Œrsted ayant fait passer un courant à travers une colonne d’eau, trouva la température de 20°,5 près du pôle négatif, de i8° près du pôle positif et de 230 à égale distance des pôles, Le refroidissement produit par le dégagement aux pôles des gaz hydrogène et oxygène explique ces résultats.»
- « M. Becquerel est parvenu à constater que les liquides s’échauffent par les courants électriques, suivant les mêmes lois que les fils métalliques. » (2),
- M. De La Rive relate diverses expériences de Hare et d’autres physiciens sur l’incandescence des fils qui servent d'électrodes dans les liquides ou dans les gaz :
- « Hare l’avait observée d’une manière très frappante en plongeant dans une solution de chlorure de calcium un fil de fer comme électrode négative et un fil de platine plus fin comme électrode positive. Le second fondait en globules. En changeant le fil de place, le phénomène n’avait pas lieu. »(3).
- (') De La Rive, Traité d’Électricité, t. II, p. 234. i,*) Daguin, Traité de Physique, t. III, p. 423-424.
- De La Rive, Traité d'électricité, t. II, p. 150. (3 De La Rive, Traité d'électricité, t. II, p. 405.
- Des expériences analogues ont été faites par d’autres physiciens avec différents liquides; les effets étaient analogues et plus ou moins marqués.
- « Quand les deux électrodes étaient formées de lames de platine, l'électrode positive se réchauffait beaucoup et présentait de temps à autre, sur sa tranche, une lumière bleuâtre. Lorsque l’électrode négative était mise la dernière en contact avec le liquide, il ne donnait aucune lumière, mais faisait entendre de petites explosions. »
- Grove a fait, sur ce sujet, diverses expériences intéressantes. M. Gaston Planté en a réalisé d’autres plus curieuses encore.
- Un phénomène découvert par Masson dès ses premières expériences sur les courants d'induction, caractérise aussi très nettement le pouvoir calorifique des deux pôles de l’appareil de Ruhmkorff.
- « Quand les rhéophores se terminent par des fils de fer très fins, et qu'on les approche à une petite distance l’un de l’autre, ils subissent l’effet de la réaction calorifique de l’électricité ; mais, chose surprenante, un seul des rhéophores rougit et brûle ; et c’est celui qui correspond au pôle négatif, En changeant le sens du courant inducteur, l’effet calorifique change de côté » (*).
- Cette supériorité de pouvoir calorifique du côté du pôle négatif permet de reconnaître très facilement le sens du courant induit, sins recourir à l’emploi du galvanomètre.
- On explique cette différence d’effets des courants direct et inverse par leuf inégale durée et par l’effet additionnel de l’extra-courant.
- M. Abria, dans un beau travail sur les lois des courants induits, a constaté que les effets calorifiques sont plus intenses avec les courants directs qu’avec les courants inverses; « ce que l’on reconnaît en faisant passer le même nombre de courants directs ou inverses, dans un fil de platine enroulé autour de la soudure d'une pince thermo-électrique, en communication avec un rhéomètre à fil court » (B).
- On peut montrer nettement, par l’emploi d’un
- lO Du Moncel. Notice sur la machine de Ruhmkorff, p. 38. (*) Annales de chimie et de physique, 30 série, t» III, p. 5>
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- petit thermomètre très sensible, l’inégalité de température des deux pôles d'induction ; expérience faite par M. Poggendorff.
- « Pour une distance de 4,5 mm, entre les pointes des pôles, le thermomètre est monté de 6 à 7 degrés plus haut en une minute au pôle positif qu’au pôle négatif, lorsque les fils polaires étaient tous les deux de zinc ou d’étain et avaient 1 millimètre de diamètre.
- Si pour les fils polaires on prend des métaux différents, le thermomètre suspendu au milieu du courant d’étincelles, s’élève davantage lorsque le métal, aisément fusible ou volatil (étain, bismuth, zinc) se trouve au pôle négatif » (* *).
- Dans le vide, on remarque aussi une différence de température des pôles; mais elle ne paraît pas être aussi grande que dans l’air libre.
- « M. Gassiot a observé, en employant pour électrodes des courants d’induction deux fils de platine distants de 2,5 m. que le fil négatif devient louge de feu, tandis que le positif reste froid. Dans ce cas, la décharge est très rapide et continue » (2).
- pour l’électrode positive que pour l’électrode négative, malgré la différence du nombre des décharges. A la pression de 0,7 mm. le nombre des décharges à l’électrode négative est à celui de l’électrode négative :: 1 : 4 et les quantités de chaleur sont respectivement 0,40 et 0,43.
- « Tandis que, lors du passage de l’électricité négative dans un tube de grand diamètre, réchauffement varie peu avec la longueur de l'interruption du circuit ; il varie, au contraire, beaucoup dans le passage de l’électricité positive.
- « La chaleur dégagée à l’électrode positive diminue rapidement, mais d’une manière continue avec la pression. Pour les pressions très faibles, on remarque parfois une légère augmentation.
- « La chaleur produite à l'électrode négative diminue d'abord suivant la pression, pour augmenter de nouveau assez rapidement.
- « L’échauffement produit par la décharge à l’électrode positive lorsque le circuit ne présente pas d’interruption, est très faible, mais il augmente rapidement lorsqu’on interrompt le circuit » (J). ‘
- Parmi les conclusions du beau travail de MM. Warren de la Rue et Muller sur la décharge dans les ga% raréfiés, nous pouvons citer la sui_ vante, relative au dégagement de chaleur.
- Le dégagement de chaleur est maximum au voisinage des strates. « On observe très bien cette circonstance dans les tubes qui ne renferment qu’une strate ou un petit nombre de strates séparées par de larges intervalles. Il y a lieu de croire qu’il existe des strates dans la décharge obscure, car nous avons constaté un développement de chaleur au milieu d’un tube dont les extrémités seules étaient illuminées » (3).
- M. Wiedemann, dans ses recherches sur les décharges électriques dans les gaz, a constaté, entre autres résultats, les suivants :
- « La chaleur dégagée est à peu près la même
- MM. Naccari et Guglielmo ont fait des expériences sur réchauffement des électrodes dans l’air très raréfiée. Ils ont constaté que l’échauffement de Vélectrode négative croît avec l’intensité du courant et le rapport de cet échauffement à celui de Y électrode positive peut aller jusqu’à 100, pour une pression voisine de 0,02 mm.; mais si la pression devient encore plus faible, l’échauffement de l’électrode positive augmente et finit par devenir au moins égal à celui de l’électrode négative.
- « Quand on remplace la bobine d’induction par la machine de Holtz, les effets sont différents, et aux plus basses pressions l’échauffement de l’électrode positive demeure toujours négligeable » (2).
- C. Decharme.
- (A suivre.)
- (*) DijMoncel. Notice sur la machine de Ruhmkorff, p. 134. (*) De la Rive. Traité d’électricité, t. 11, p. 218.
- (s) Annales de chimie et de physique, V série, t. XV, p. 319.
- C) Annales de chimie et de physique, y série, t. XXI, p. 471 et suivantes.
- (*) La Lumière Électrique, t. XXI11, p. 283.
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- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Angleterre
- Le tramway électrique de Nortbfleet. — Une compagnie qui est constituée depuis assez longtemps pour l’exploitation des brevets de MM. Fle-ning Jenkin, Ayrton et Perry relatifs aux tramways électriques : le Sériés Electric Traction Syndicats vient d’ouvrir à la circulation une ligne
- d’essai à Northfleet (Gravesand près Londres), sur la continuation d’une ligne exploitée actuellement par cavalerie.
- La traction se fait ici par ce qu’on peut appeler le système en série, c’est-à-dire que les moteurs des diverses voitures qui se suivent sur la ligne sont insérés en série sur le conducteur qui les alimente, et avec lequel, naturellement, ils sont en connexion par des contacts glissants.
- Un conducteur isolé, sectionné, est placé dans un conduit sous la voie, dans lequel une fente étroite ménagée entre deux rails donne accès à un collecteur de courant qui vient intercaler le moteur dans une section de la ligne. Le courant retourne
- v • l~
- à la station par un conducteur quelconque, isolé ou non.
- Le système en série avec des conducteurs aériens fonctionne en grand et avec succès sur plusieurs lignes aux Etats-Unis où il s’étend rapidement; les ingénieurs du Syndicat l’ontperfec-tionné de manière à pouvoir l’adapter à une canalisation souterraine.
- La longueur de la ligne de Northfleet est de 1250 mètres environ avec plusieurs courbes brusques et des rampes dont l’une est de 1 sur .28.
- Cette ligne a été construite pour démontrer la possibilité de faire marcher des voitures électriques en série. Le succès de cette tentative est très important, bien que les inventeurs paraissent attacher au système en série des avantages illusoires sur le système en dérivation. On peut, en
- effet, alimenter les conducteurs d’un système de ce dernier genre à 5 ou 600 volts, et il n’est guère probable qu’on réalise sur des lignes en série des potentiels aussi élevés que sur les circuits d’éclairage à arc.
- L’application du système d'alimentation en série a jusqu’ici prés?nté des difficultés mécaniques sérieuses qui paraissent avoir été surmontées par les ingénieurs de la Compagnie, car le fonctionnement a été satisfaisant sous tous les rapports.
- Pour pouvoir adapter ce système à des rues ordinaires, il fallait d’abord réaliser une canalisation qui ne gênât en rien la circulation, tout en ayant une solidité suffisante. Dans le but de prendre le moins de place possible, on se décida à placer le conduit souterrain directement sous
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’un des rails au lieu de l’installer au centre de la voie, comme dans le cas de la traction par câbles ; il fallait encore gêner le moins possible les conduites d’eau et de gaz existantes, et à cet effet on a donné à la canalisation les dimensions les plus restreintes que possible en hauteur.
- Le conduit qui a été construit pour la ligne de
- Northfleet a une largeur de 200 millimètres et le fond est à 325 milimètres sous la surface de la route. La fente à travers laquelle le contact s’établit entre le conducteur souterrain et le moteur de la voiture est formée par un espace de22 millimètres entre deux rails à double champignon. Le rail extérieur supporte la roue du tramway à laquelle le rail intérieur sert de guide. Ces rails sont boulonnés de 1,20 m. en 1,20 m. à des coussinets ou semelles en fer forgé, qui ménagent un vide de 0,32 m. à 0,20 m. sous le patin du rail. Les parois du conduit en béton sont revêtues d’un enduit de ciment de Portland de 0,18 m. d’épaisseur, Les rails ont 6,30 m, de long, les éclisses
- sont placées deux par deux en face l'une de l’autre, elles ontOj35 m. de longueur; à chaque joint se trouve une chambre recouverte d’une petite trappe de 0,44 sur 0,21 m. garnie de pavés en bois. Cette trappe donne accès aux spring-jacks ou contacts à ressorts, entre lesquels viennent s’intercaler les deux conducteurs isolés du chariot mobile de la voiture, conducteurs qui sont reliés
- Fig. 5
- aux bornes du moteur (fig. 3 et 5). Cette trappe sert également à l’enlèvement de tous les détritus qui peuvent s’accumuler dans le conduit, et elle permet de resserrer les boulons des éclisses. Le deuxième rail est du type ordinaire pour tramway ; l'écartement est maintenu par des tirants en fer fixés aux contre-rails et aux éclisses. Les figures 1, 2, 3, 4 et 5-montrent la disposition des voitures et la construction de la voie dans ses détail s.
- Par suite du peu de largeur de la rue, on a été obligé de recourir à la voie unique, avec une partie en double voie pour les croisements de voitures. Dans cette partie, il y a deux conduits
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- Fig, 3 et 4
- fig. 4); quel que soit le sens dans lequel vienne la voiture, elle passe sur le rail central, mais dans un sens, celui-ci sert de conducteur, tandis que dans l’autre il prend la place du rail plat ordinaire. En outre, aux deux extrémités de la ligne, on a des boucles, et il a fallu employer quelques dispositifs spéciaux pour la jonction souterraine des conducteurs.
- De chaque côté de la voie <*t pris dans le béton,
- se trouve un tuyau en terre de 75 centimètres de diamètre (fig. 2) dont les extrémités viennent aboutir aux chambres déjà indiquées.
- Ces tuyaux contiennent chacun une section d’environ 6,30 m. de câble de Henleyàl’ozokérite, d’une résistance d’isolement de 12000 megohms par kilomètre, ainsi que le câble ininterrompu de la ligne de retour, car il est essentiel dans ce système que la terre ne fasse pas partie du circuit»
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- Ces bouts de câble à haut isolement servent de conducteurs entre les spring-jacks, la conduite ne devant servir qu’au passage du chariot de contact. Chaque chambre de la conduite contient un
- spring-jack qui consiste en deux blocs T en terre vernie de 0,35 sur 0,010 m. supportés par des tasseaux en fonte coulés avec les plaques de joint. A chaque bloc est attachée par des ressorts en
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- Fïg, 6 at 7
- boudin une pièce en bronze recourbée à ses extrémités et plate au centre (fig. 5).
- Les ressorts ont une force suffisante pour appuyer les deux pièces en bronze l’une contre l’autre avec une pression de 3 kilogrammes.
- Sous la voiture se trouve le collecteur ou flèche ;
- Fig. 8 et 9
- il se compose de deux lames épaisses de gutta-percha, munies cnacur.e d’une la/ge bande de laiton sur toute leur longueur. Chaque extrémité est armée d’une pièce de fer forgé taillée en forme de couteau, de manière à pénétrer facilement entre les deux faces du Spring-jack, La flèche a 3,5 cm.
- dans sa plus grande épaisseur, ce qui représente par conséquent l’écartement maximum que subissent les pièces de bronze.
- Le conducteur est recourbé à chaque extrémité de la flèche, et porte auprès de chaque extrémité une partie isolée plus grande que la surface de contact du spring-jack (fig. 6 et 7). Dans cette figure Ct et C2 représentent les conducteurs, I les parties isolées, et A les pièces du spring-jack.
- On voit qu’avec cette disposition le passage de la flèche d’un spring-jack au suivant met en
- dehors du circuit une partie du spring-jack quitté et une autre moitié du suivant ainsi que la section de câble qui les réunit ; le courant pendant ce temps arrive au moteur par les deux autres moitiés des spring-jacks. '
- Le moteur ne peut donc [être mis ni hors du circuit, ni en court-circuit à quelque instant que ce soit, et par le fait, les ampèremètres placés sur les voitures indiquent un courant continu.
- Comme on le voit, le système du Sériés Syn-dicate ressemble beaucoup à celui de MM. Short et Nesmith (').
- (*) La Lumière électrique, v; XXI11, p. 4651
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- '78
- Voyons maintenant ce qui concerne les voitures. Le moteur du système Ellwell-Parker, donne 15 chevaux à la vitesse de 400 tours par minute avec l’excitation normale; il n’occupe sous la voiture qu’un espace de 1,20 m. La partie antérieure du moteur est supportée par deux coussinets placés sur l’essieu, la partie postérieure est suspendue au fond de la voiture par un ressort à boudin.
- Un engrenage héliçoïdal transmet le mouvement de l’arbre du moteur à l’essieu de la voiture, avec une réduction de vitesse dans le rapport de 1 à 4 1/2.
- On règle la marche au moyen de commutateurs placés sur les plateformes, dont l’un renverse le mouvement en changeant la polarité des électros, tandis que l’autre règle une résistance - en dérivation sur les électro-aimants, de manière à modifier le champ magnétique.
- La flèche ou le collecteur de courant est disposée sur un des côtés de la voiture ; elle est supportée tous les <,50 m. par des patins en fer forgé qui glissent sur les rails, et qui sont réunis par des lames de fer qui font le tour de l’enveloppe de gutta-percha.
- Ce système exigeait l’emploi d’un courant parfaitement constant; on a adopté comme génératrice une machine Statter que nous avons déjà décrite dans ce journal (*). Cette dynamo remplit le but, car la force électromotrice varie de quelques volts à 400 volts, tandis que le courant de 50 ampères reste toujours constant.
- Le moteur à vapeur est une machine compound de Robey. Dans l’un des essais effectués, on a obtenu les résultats suivants: une voiture chargée, en palier, prenait 165 volts et 60 ampères, soit environ 13,2 chevaux électriques, dont 7 étaient perdus dans la ligne. Il faut remarquer du reste que cette perte est constante, quel que soit le nombre des voitures. Sur les pentes et dans les courbes, la tension variait de 120 à 340 volts. Les résultats d’une exploitation de quelques mois d’une manière continue seront d’un haut intérêt et pourront seuls nous fixer sur la valeur de ce système de traction électrique.
- L’une des voitures est éclairée électriquement par des lampes Bernstein à faible résistance ; dans le circuit principal, on a intercalé trois accumulateurs du type « Tramway » de 1 ’Electrical
- I
- Storage company et 50 lampes de 10 ampères et 6,5 volts sont placées en dérivation sur ceux-ci.
- E.M.
- États-Unis La traction électrique.
- Les progrès de la traction électrique sont véritablement merveilleux aux Etats-Unis, et chaque semaine les journaux nous indiquent de nouvelles lignes ouvertes à la circulation ; c’est ainsi que la Compagnie Thomson-Houston a ouvert il y a
- quelques mois un 2 ligne à Syracuse, dans l’Etat de New-York.
- La ligne à simple voie a 5 kilomètres et il y a 8 voitures en service, dont les unes ont un moteur de 15 chevaux et les autres deux de 10 chevaux.
- La station génératrice est placée à proximitéde la ligne ; elle comprend deux dynamos de 80 chevaux et deux moteurs Armington-Sims. Le conducteur est naturellement aérien, et l’exploitation n’a pas le moins du monde été gênée par la neige, très abondante cet hiver.
- A Brooklyn, une nouvelle compagnie, la Traction Electric C° essaye un nouveau système de voi-tutes irotrices à accumulateurs (fig, 1 et 2) dans lesquelles la transmission, ou au moins une partie, se fait par roues à frottement, d’où le nom adopté. Chaque voiture porte 84 éléments Détroit, dont nous avons déjà parlé et dont nous analyserons plus loin les résultats d’essais. Ces accumulateurs
- (.') La Lumière Électrique, v. XXVII, p. 74.
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- doivent fournir 7,5 chevaux électriques pendant 60 heures; en outre, ils servent à l’éclairage de la voiture au moyen de 3 lampes à incandescence.
- Le conducteur doit manœuvrer deux leviers ou manettes, l’un pour mettre la voiture en marche, et s’il le faut varier la vitesse, l’autre est un frein qui arrête la voiture et coupe le circuit du moteur.
- Le système de transmission est assez curieux. Le moteur actionne par un pignon en bronze une roue à dents en bois montée sur un contre-arbre ; sur celui-ci sont montés également deux galets de frottement qui actionnent deux jantes en fonte faisant corps avec deux des paires de roues de la voiture; cette paire de roues est montée sur un truc spécial qui, au moyen d’un levier, peut être éloigné ou rapproché du contre-arbre, de manière avarier la pression des roues de frottement; le
- Fig. 2
- troisième essieu joue dans des boîtes à graisse ordinaires. Rappelons qu’une voiture de ce genre construite par M. Weiss avait été essayée il y a deux ans à Philadelphie,
- 11 n’est peut-être pas inutile de signaler à ce propos qu’en ce moment les systèmes de transmissions par galets de frottement semblent tout à fait en faveur auprès des électriciens.
- La compagnie Sprague continue à installer des lignes de son système un peu partout ; parmi beaucoup d’autres, nous citerons la ligne de Brockton, qui présente cette particularité que le courant n’est pas fourni par une machine génératrice propre, mais par l’usine d’éclairage.
- A New-Yorck enfin les essais de traction électrique sur les chemins de fer élevés se poursuivent et donnent de bons résultats.
- On se rappelle que (*) depuis longtemps une
- (l) La Lumière Electrique 21 juin 1884, 31 octobre 1885, 12 juin et 51 juillet 188'j, 16 juillet 1887, 17 novembre 1888.
- voiture motrice disposée d’après le système Daflft fait un service régulier sur la ligne de la neuvième avenue.
- La voiture et le moteur sont connus, nous n’y revenons pas; comme on sait le courant est amené par un conducteur placé entre les rails et supporté par des patins en fonte; dans le cas des chemins de fer élevés, l’isolation est naturellement très facile et on n’a pas, comme avec les tramways, à se préoccuper d’assurer la circulation et de ne pas exposer les chevaux et les personnes à des chocs; aussi le retour se fait-il parla terre. Le conducteur actuel est constitué par une tige de fer de 73 mm. de diamètre, garnie à la partie supérieure d’une lame de bronze phosphoreux de 25 millimètres sur 10 qui assure un contact parfait avec le frotteur (fig. 3).
- La substitution du fer au cuivre a été amenée
- Fig. 3
- uniquement par des considérations de prix de revient, bien que le premier métal exige une section sextuple.
- La locomotive qui fonctionne actuellement et qui, transformée continuellement, continue à porter le nom de Ben Franklin, (fig. 4et5)a une puissance de 120 chevaux. Le moteur est monté sur truc à deux essieux couplés. 11 n’y a pas de ressorts ; les vibrations du moteur sont amorties par des bandes de caoutchouc qui assurent ure certaine douceur à l’engrenage, formé de deux roues et deux pignons, qui transmet le mouvement de l’arbre du moteur (dynamo à anneau Gramme) à l’un des essieux. Le moteur est articulé sur un axe par un bout et une manette permet de régler exactement la prise des dents.
- Cette locomotive marche à une vitesse de 50 kilomètres à l’heure, en traînant trois voitures du poids total de 52 tonnes.
- D’ici peu, on se propose d’essayer sur la ligne de la neuvième avenue une locomoüve électrique de 240 chevaux. Son poids sera de 17 tonnes et
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- on estime qu’elle suffira pour un train de huit wagons.
- Ces expériences ont un intérêt considérable, car il paraît qu’on a atteint aujourd’hui la limite
- de capacité du réseau des chemins de fer aériens à New-York. Le nombre des trains ne peut être augmenté, et on ne peut songer à employer des locomotives plus fortes à cause de leur poids. La
- Fig, 4 et 5
- Compagnie Dafft qui poursuit ces essais espère résoudre le problème avec la traction électrique, or comme le mouvement du réseau atteint aujourd’hui 170000000 de voyageurs transportés par an, on comprend quel intérêt s’attache à l’entreprise.
- la section américaine, à côté de beaucoup d’autres, ce sera le procédé de soudure électrique du professeur E. Thomson, qui n’est connu en Europe que par des publications assez incomplètes. Nous avons déjà décrit plusieurs des appareils employés à cet usage (’), celui que représente notre figure
- ('.) Voir La Lumière Électrique, v. XXI, p. S71, v. XXIII, p. 185, v. XXIX, p. 187 et v. XXX, p. 540,
- La soudure électrique. — Une des attractions de
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- est le dernier type de forge indirecte construit par la «Thomson Welding C°.
- Les machines à courants alternatifs qui alimentent ces appareils sont identiques à celles que nous avons décrites dans un de nos derniers numéros, mais munie du dispositif d’auto-excita-
- Fig. 6
- tion. La forge elle-même comprend les deux étaux pour assujetir les pièces à souder, et le transformateur qui donne les courants extraordinairement intenses qui opèrent la soudure.
- Ce sont peut-être les courants les plus intenses qu’on ait obtenus, car dans certains cas, on aurait été jusqu’à 20000 ou 30000 ampères avec une fraction de volt. 11 va sans dire qu’on ne les a pas mesurés, mais estimés d’après le travail fourni au circuit primaire et les données du transformateur.
- La forge dont il s’agit ici est destinée à souder des pièces de fer allant jusqu’à 6,3 centimètres de diamètre, et pour cela, la machine fournit au primaire, 123 ampères à 3oo voffs pendant quelques secondes.
- Le transformateur a son noyau formé de tôles de fer en forme de disques, avec un trou au milieu ; dans ce trou est enfilé un tube en cuivre, qui forme la moitié du circuit secondaire, celui-ci étant complété par d’épaisses prises de courant, les étaux et les pièces à souder. Les bobines primaires elles, à spires nombreuses, sont enroulées comme l’indique la figure 6, un des brins dans le trou intérieur et l’autre brin à l’extérieur. Le circuit secondaire n’a donc qu’une spire unique.
- En tournant la manette placée en face de l’appareil, les deux pièces sont pressées, et le circuit étant fermé, la soudure s’effectue en quelques secondes. D’après les échantillons que nous avons eu l’occasion de voir, et d’après les résultats d’essais effectués dans divers laboratoires, la soudure parait être parfaite avec tous les métaux usuels ; le métal n’est pas affecté dans sa nature et à demi-détruit comme cela a lieu avec la soudure à l’arc voltaïque dont on ne parle plus du tout.
- Le commutateur qu’on voit ci-dessus est un double interrupteur destiné à rompre le circuit primaire. II est assez curieux que le travail fourni ne paraît pas être en relation simple avec l’étendue des soudures effectuées, ainsi, pour des barres de fer de 12 millimètres, il faudra 10 chevaux et environ 8 à 10 secondes, tandis que pour des pièces de 25 millimètres, 20 chevaux seront nécessaires pendant^ secondes par exemple.
- Allumoir électrique. — La Compagnie Westinghouse va prochainement offrir au public fumeur l’allumoir électrique que représente la figure 7. Lorsqu’on appuie sur le bouton de l’appareil, le courant électrique d’une batterie rougit un fil fixé
- Fig. 1
- dans un support incombustible et on peut allumer un cigare ou une cigarette ainsi qu’on le fait avec un fer rouge.
- Nouveau moteur électrique. — M. Perret, à Brooklyn, vient de construire une série de petits moteurs pouvant donner de 1/8 à 1 1/2 cheval, avec une force électromotrice de 110 volts. Ces machines, très bien étudiées, sont simples et robustes, leur rendement varierait de 7oà 90 0/0, suivant le type. Les électros (fig. 9) sont formés de feuilles de tôle découpées au balancier et pré-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sentent un bon circuit magnétique tout en évitant la formation des courants de Foucault. 11 en est de même du noyau de l’induit et afin de dimi-
- Fig. 8
- nuer la distance d’entrefer, le constructeuremploie pour embobiner son tambour du fil recouvert d’une double couche de soie.
- Les moteurs à vitesse constante sont excités en dérivation, la résistance intérieure de l’armature du moteur de i/8 de cheval (fig. 8), est de 11 ohms,
- Fig. 9
- celle de l’inducteur, de 400. Chaque machine est munie d’un commutateur spécial en bronze, bien isolé, et on évite presque complètement les étincelles.
- Les paliers et les porte-balais sont fixés aux électros et le socle constitue une partie tout à fait
- indépendante sur laquelle vient se poser la machine. Ces.moteurs figureront à l'Exposition.
- E. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la phase initiale d'électrolyse par M. Piltschikoff (')•
- « Quand on relie à une pile des électrodes formées d’un métal quelconque plongées dans une dissolution de son sel, on voit, en général, I’élec-trolyse commencer immédiatement, quelque petite que soit la force électromotrice• de la source d’électricité.
- « Mais, si l’on change la cathode en la remplaçant par un autre métal plus positif, on trouve, comme l’a indiqué M. Lippmann, qu’il faut appliquer à un tel élément une force électromotrice déterminée pour commencer l’électrolyse. Dans le cas d’électrodes en platine et cuivre dans une
- dissolution de sulfate de cuivre, il faut — de da-
- 15
- niell. Ce phénomène ne peut être prévu par la considération du travail chimique, lequel doit être nul pour le transport de cuivre d’une électrode à l’autre. Ce phénomène m’a paru ressembler aux réactions chimiques étudiées par M. Ber-thelot, qui exigent un travail préliminaire pour commencer (2).
- Ayant étudié ce phénomène du retard de l’élec-trolyse pour plusieurs couples des métaux, j’ai été conduit aux résultats suivants :
- Le minimum de la force électromotrice nécessaire pour provoquer immédiatement uneélectro-lÿse visible ne dépend entre certaines limites ni de la nature du sel ni de la concentration de la dissolution (or, zinc, sulfate de zinc ; platine, cuivre, sulfate de cuivre, azotate de cuivre, or ou platine, argent, nitrate d’argent, chlorate d’argent) ; le minimum ne dépend pas sensiblement ni de la chaleur de combinaison des deux métaux, ni de leur force électromotrice de contact. Pour les trois couples ci-dessus il est égal à 0,036 daniell environ.
- (' ) Comptes, rendus, v. CVIII, p. 614.
- (’) Essai de Mécanique chimique t. Il, p. 6.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Il dépend essentiellement de l’état physique de la surface de la cathodé, lequel peut changer les nombres obtenus jusqu’à 20 ; même 25 pour ioo(1).
- Pour expliquer le phénomène du retard d’élec-trolyse, je pense qu’il faut avoir recours à la considération de l’énergie moléculaire des surfaces des électrodes.
- Soit q la quantité d’électricité qui transporte à travers l’électrolyte n molécules du métal. Pour détacher n molécules de-la surface de l’anode il faut fournir un travail «Q, ; quand n molécules se déposent sur la surface de la cathode, elles produisent un travail «Q2. En vertu du principe de conservation de l’énergie, il faut que, en désignant i par A, n
- s = A (Qi — Qi) (1)
- où e est la force électromotrice antagoniste entre les électrodes.
- Si les surfaces des deux électrodes sont formées du même métal et si l’état physique de ces surfaces est identique, le second membre de l’équation (1) est nul. Donc il n’y a pas, dans ce cas, un minimum de la force électromotrice nécessaire pour commencer l’électrolyse permanente. L’énergie du courant ne sert alors qu’à la production des phénomènes de Joule, de Peltier et de Thomson.
- L’expérience montre qu’il n’y a pas de minimum de la force électromotrice pour effectuer l’électrolyse dans un système : platine, or, chlorure d’or : il y a donc conservation de l’énergie moléculaire de l’or sur les deux électrodes.
- Mais, si l’état physique ou chimique de la cathode n’est pas identique avec celui de l’anode, deux cas peuvent se présenter.
- i° Si Qt > Q2, c’est-à-dire si l’énergie potentielle de la couche superficielle de l’anode est plus grande que celle de la couche formée par n molécules sur la surface de la cathode, on peut appliquer au système considéré une force électromotrice jj. contraire, mais moindre que A (Qt — Q2), et l’électrolyse commence néanmoins. Elle s'arrête
- (*) On trouve, par exemple, pour l’or, l’argent, le chlorate d’argent : o,0,352, 0,0354, 0,354,0,0355..., et puis 0,0414 da-niell.
- quand le dépôt sera suffisant pour que l'on ait s — (j = 0. Tel est le cas de l’or, pris comme cathode du mercure et d’une dissolution de nitrate mercureux. On peut appliquer à ce système une force électromotrice contraire allant jusqu’à 0,029 daniell.
- 20 Si Qj < Q2, la force électromotrice pour effectuer le transport du métal doit être plus grande que A (Qx — Q2).
- Nous avons déjà, remarqué que, pour les systèmes : Pt, Cu ; Au, Zn ; Au, Ag, elle est égale à 0,036 daniell environ. Cette égalité des forces électromotrices minima, pour les trois couples des métaux dont les propriétés chimiques et physiques sont très différentes, montre clairement où il faut chercher la cause de. la différence sensible dans l’énergie potentielle du même nombre des molécules du métal placées sur l’anode ou sur la cathode. ...
- Cette différence des énergies me semble tenir à la différence des pressions moléculaires (considérées conformément à la loi de Laplace) dans la couche superficielle de l’anode et dans les parcelles déposées sur la cathode. L’expérience montre que dans les trois cas ci-dessus il n’y a presque pas d’adhérence entre le dépôt et la cathode, ou peut le détacher en promenant simplement sur la surface de la cathode un pinceau. Le dépôt dans la première phase de sa formation se présente dans l’état pulvérulent, état auquel correspond en général une plus grande énergie potentielle.
- il est facile de voir qùe, par la détermination de la force antagoniste à l’électrolyse dans le cas où le dépôt n’est pas adhérent, on peut calculer approximativement la chaleur de formation de 1 équivalent du,métal en l’état cristallin. Pour le zinc, le cuivre et l’argent nous trouverons, d’après le nombre donné par M. Berthelot : T volt correspond à 23 calories, que 0,036 daniell correspon dront à 0,895 calories. »
- Sur le transport électrique des sels dissous par A. Chassy (•).
- « On sait que, lorsqu’on électrolyse différentes sortes de mélanges liquides, on peut mettre en
- (’) Comptes rendus, v. CVIII, p, 616.
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- évidence plusieurs phénomènes de transport, au sein du liquide lui-même. Mais il est un cas particulièrement simple, c’est celui du transport d’un sel métallique non électrolysé, par exemple un sel de zinc dans un mélange de sels de cuivre et de zinc.
- Cesel.se transporte toujours, au travers du liquide, dans le sens du courant. On le reconnaît en séparant le mélange total en deux parties : après le passage du courant, le poids de sel non électrolysé a augmenté dans la partie qui baignait l’électrode négative, de la même quantité dont il a diminué dans l’autre partie. 11 sera donc très commode, pour la conduite de l’expérience, d’interposer entre les électrodes une cloison poreuse; mais il faut bien remarquer qu’elle n’est pas nécessaire, c’est-à-dire que si on lui fait subir un changement quelconque ou si on la supprime, le transport ne change pas de valeur, en sorte que Ce phénomène n'a rien de commun avec l'endosmose électrique.
- Il convient, en outre, de n’étudier que les mélanges de sels de même acide; car, autrement, tous les sels pouvant résulter de l’échange mutuel des bases et des acides existant en général dans la liqueur, on ne traiterait qu’une chose très compliquée. Je prends pour exemple un mélange de sulfate de zinc et de sulfate de cuivre. Soient, sur ioo parties, pp', P les poids de sulfate de zinc, de sulfate de cuivre et d’eau (les sels supposés anhydres).
- En partant d’une solution donnée contenant ces deux sels et étendant plus ou moins la li-
- t'
- queur, c’est-à-dire en laissant v constant, on
- P
- constate que le transport est indépendant de la concentration. Soit q la quantité en grammes de sulfate de zinc transportée par un courant d’intensité et de temps de passage déterminés ; et faisons^- successivement égal à - , p 237
- P....... 57 62 70 75 81
- q....... 4,625 4,629 4,629 4,631 4,624
- P....... 45 • 55 67 76 80,5
- q....... 5,203 5,206 5,308 5,203 5,209
- P....... 45 51 72 83 »
- q....... 5,399 5,400 5,394 5,397 »
- On peut donc conclure que, puisque q ne varie
- , P' qu avec y,
- c’est nécessairement Une fonction de
- i>'
- On remarque que le transport augmente
- p' 1
- quand ^ diminue. Si l’on calcule -, par exemple
- pour les chiffres cités, on s’aperçoit que cette
- p'
- quantité augmente proportionnellement à ^ et qu’il peut toujours être posé
- ou
- _P_
- p+p'
- A est une constante proportionnelle à l’intensité du courant et qui dépend de la nature du sel transporté. Cette formule aussi claire peut facilement s’énoncer sous forme de loi.
- Voici encore une curieuse remarque, qui n’est que la généralisation d’une de celles déjà annoncées. Soient deux sels, par exemple azotates de soude et de baryte, dont les poids sont dans un rapport constant, placés dans un mélange d’un nombre quelconque d’autres sels : les quantités transportées des deux premiers sels varieront en valeur absolue, mais leur rapport restera constant ».
- Détermination de l'équivalent électrochimique
- de l'argent par MM Pellat et Potier (*).
- L’électrodynamomètre absolu de M. Pellat qui a été présenté à la Société il y a deux ans (a), permet de rapporter, avec une très grande précision, l’intensité d’un courant à l’unité théorique (C. G. S.). Nous nous sommes proposé de déterminer avec cet appareil le poids d’argent déposé, par seconde, dans un courant d’intensité électromagnétique connue. Le courant produit par 20 éléments Daniell passait dans des résistances métalliques assez élevées pour réduire son intensité à un dixième d’ampère environ, et dans un voltmètre à azotate d’argent.
- Parmi ces résistances, se trouvait une série R de résistances en fil de métal nickelifère dit XXX, de o, 08 cm. de diamètre, dont le coefficient de variation avec la température était connu, et d’ailleurs très faible, o, 00022, plongées dans du pé-
- <*) Société de Physique. 15 mars 1889.
- (a) Voir La Lumière Électrique vol, XXI11, p. 151,
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- trole, puis un rhéostat de Wheastone, perfectionné par M. Ducretet ; une dérivation était prise aux extrémités des résistances R et contenait un électromètre Lippmann et un élément à sulfate de mercure (plongé dans un vase plein d’eau et dont la température était mesurée par un thermomètre plongeant dans la dissolution de sulfates de zinc et de mercure) en opposition ; le courant était réglé avec le rhéostat, de manière à maintenir au zéro le mercure dans l’électromètre. Le voltamètre était rempli d’une dissolution de nitrate d’argent à 15 pour 100, l’anode formée d’une espèce de dé en argent, de 2, 6 cm. de diamètre, plongeant de 4 centimètres dans le bain ; la cathode d’une lame cylindrique d’argent, concentrique à l’anode, de 5 centimètres de diamètre, et plongeant de 5 centimètres dans le liquide ; les surfaces utiles étaient donc 43 centimètres carrés pour l’anode et 78,5 centimètres pour la cathode.
- D’autre part, l’élément à sulfate de mercure était taré par comparaison avec l’électrodynamo-mètre absolu : le dispositif était analogue au précédent; la même pile fournissait un courant dont le circuit comprenait l’électrodynamomètre, une des résistances R et le rhéostat ; l’élément était placé en opposition dans une dérivation comprenant l’électromètromètre. Le courant était réglé avec le rhéostat de manière à maintenir le mercure au zéro, et mesuré pendant ce temps à l’électro-dynamomètre : si I est l’intensité du courant, r la résistance, la force électromotrice de l’élément est
- Y J
- r I, et le courant qui a servi à l’électrolyse est ^-jle
- K
- rapport -g- mesuré à plusieurs mois R
- d’intervalle
- est toujours resté le même à moins de 0,0001 mais les erreurs provenant du réglage du courant peuvent s’élever à 0,0005 au plus > d’autre part, M. Pellat a estimé l’erreur maximum possible sur la valeur absolue du courant, provenant de la construction de l’appareil à 0,0005.
- Les résultats de deux expériences, que la régularité du courant nous fait considérer comme bonnes, sont les suivants:
- Coulombs Poids déposé Durée
- 742, 85 ........................ 0,8312 gr. 6850 s
- 735, 08......................... 0,8453 gf- 6948 s
- qui conduisent respectivement à 1, 1189 et 1, ï ï95 mgr. pour le poids déposé par un ampère dans une seconde.
- Les nombres donnés antérieurement sont :
- Kolilrausch............................ i, 1183
- Rayleigh...........................•... 1, 118
- Mascart................................ i,iih6
- Pellat et Potier.......c............... 1, 1192
- La décharge de la bouteille de Leyde, par M. le professeur Oliver J. Lodge (*)
- L’auteur commence par exposer qu’il a été amené à étudier la décharge de la bouteille de Leyde par le chemin un peu détourné des paratonnerres, et il rappelle que le professeur Henry de Washington a le premier observé ce phénomène qu’une décharge oscillatoire peut provoquer des étincelles induites dans un conducteur éloigné. En effet, le professeur Henry s’aperçut que les étincelles d’un circuit primaire installé au grenier de sa maison donnaient lieu à d’autres étincelles dans un conducteur placé dans les sous-sols.
- L’auteur fait remarquer que de même qu’on peut ralentir les oscillations d’une tige vibrante fixée à l’un des bouts, soit en augmentant sa longueur, soit en fixant un poids à l’extrémité libre, de même on peut ralentir les oscillations de la décharge d’une bouteille de Leyde en augmentant sa capacité ou en introduisant de la self-induction et de même aussi que l’oscillation mécanique peut être amortie par un frottement, les oscillations électriques peuvent l’être par l’introduction de résistances électriques dans le circuit.
- M. Lodge a montré qu’on pouvait faire éclater une étincelle entre les deux armatures d’une bouteille de Leyde, alors même qu’un circuit métallique complet reliait celles-ci à l’extérieur. La communication était établie au moyen d’un fil très long faisant tout le tour de la salle.
- Pendant cette expérience un des auditeurs remarqua une étincelle du côté de la salle opposé à la table du conférencier, et après l’extinction de l’éclairage, on observa des étincelles à différents endroits du mur où passait le fil de communication; ces étincelles ne partaient pas du fil même, mais des conducteurs d’éclairage électrique du bâtiment qui naturellement étaient tout à fait hors du circuit. Cette remarque amena l’auteur à parler de sa discussion avec M. Preece et des expériences de Hertz sur les oscillations excitées dans un con-
- ({j Extrait d’une conférence faite à la Royal Institution de Londres, le 8 mars 1880.
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- gft
- ducteur par celles dluu fil voisin, Ces oscillations sont rendues visibles par un dégagement d’étincelles absolument comme il soutenait que c’était quelquefois le cas dans les conducteurs de paratonnerres. M. Lodge a montré ensuite comment la vitesse des oscillations de la décharge d’une bouteille de Leyde pouvait être ralentie jusqu’à rendre les vibrations perceptibles à l'oreille.
- Une forte batterie de bouteilles de Leyde fut chargée au moyen de la grande machine de Wims-hurst de l’Institution et l’on entendit le bruit sec de la décharge. Une forte self-induction fut alors introduite dans le circuit, ce qui modifia considérablement la nature de l’étincelle, car le bruit sec changea de caractère, il était alors accompagné d’une note musicale élevée.
- On intercala alors une nouvelle batterie dans le circuit augmentant ainsi de beaucoup la capacité et on observa alors que l’étincelle était accompagnée d’une note musicale d’une tonalité bien moins élevée. M. Lodge explique la production de ce son par le fait des ondes calorifiques correspondant aux ondes électriques et par suite également oscillatoires.
- L’étincelle donnant le son le plus bas fut alors réfléchiedansun miroir tournant où on la vit s’étendre sous forme de bande, tandis que l’étincelle donnant un bruit sec seulement paraissait comme un simple point lumineux.
- D’autres expériences intéressantes ont également été faites, et renouvelées le lendemain à la séance de la Physical Society dont on trouvera le compte rendu plus bas.
- G. W. de T.
- La rotation du plan de polarisation de la lumière par la décharge d’une bouteille de Leyde, par le professeur O. Lodge (').
- L’auteur fait remarquer que les effets électriques qui dépendent de la quantité totale d’électricité d’un courant et non de sa durée, comme les courants d’induction, l’aimantation et la rotation du plan de polarisation, peuvent parfaitement être produits au moyen de la décharge d’une bouteille de Leyde.
- (') Extrait d’une communication deM. Lodge à la Physical Society, de Londres, le 9 mars 1889.
- Quand un rayon de lumière polarisée traversant un morceau de verre réfringent ou un tube contenant du bisulfure de carbone est éteint par l’analyseur, la décharge d’une bouteille de Leyde à travers une bobine entourant le verre ou le tube produira une illumination subite.
- La nature oscillatoire de la décharge et l’effet lumineux oscillatoire qui en résulte sont démontrés d’un manière concluante par le fait qu’une faible rotation de l’analyseur, dans l’un ou l’autre sens à partir de la position qui donne le maximum d’extinction, produit le même effet et aussi par le fait que la teinte produite par l’intercalation d’un biquartz n’est pas affectée par la décharge.
- L’expérience semble démontrer que l’effet est pratiquement instantané, un résultat qui ne concorde pas avec la conclusion à laquelle est arrivé M. Villari (*), d’après des observations sur un timbour en verre réfringent tournant rapidement entre les pôles d’un aimant. Villari, a constaté que la rotation du plan de polarisation diminue au fur et à mesure que la vitesse augmente et disparaît presque entièrement à une vitesse d’environ 180
- tours par seconde et il en conclut qu’il faut de
- à de seconde pour produire cet effet.
- En 1882, MM. Bichat et Blondlot sont arrivés, au contraire, après une série d’expériences fort intéressantes (2) à la conclusion que le temps nécessaire ne peut pas dépasser —-— de seconde. Les r r r 30000
- expériences de M. Lodge constituent en fait une répétition de ces expériences, avec un exposé de la théorie.
- Afin de s’assurer s’il fallait un temps appréciable ' pour produire cet effet, les deux savants français faisaient tomber le rayon lumineux qui traversait le tube sur une fente, tandis qu’une seconde fente immédiatement au-dessus de la première était éclairée par l’étincelle de la décharge produisant la rotation.
- La lumière qui traversait les deux fentes était décomposée en bandes discontinues au moyen d’un miroir tournant et les dentelures dans les deux bandes concordaient exactement autant qu’on
- (') Rendieonti de! lustituto Lombardi Ser, v. III, traduit dans les Annales de. Poggendorjï, t. CIL.
- (2) Comptes rendus, t. LXXXXIV.
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- pouvait s’en assurer, ce qui prouve qu’il ne fallait aucun temps appréciable pour la production de l'elitet en question. Ils citent, également une expérience faite par MM. Curie et Ledeboer, dans laquelle on ne pouvait observer aucune diminution de la rotation électromagnétique avec un disque de verre tournant comme un disque de Foucault entre les pôles d’un électro-aimant (1).
- Le professeur Lodge a constaté par ses propres expériences que le sulfure de carbone subit encore l’effet du champ magnétique oscillant, même s’il y a jusqu’à 70000 alternances par seconde. La nature oscillatoire de cet effet fut ensuite démontrée à la Société au moyen d’un rayon polarisé qui, après avoir traversé le sulfure de carbone, tombait sur un miroir tournant après un réglage préalable de l’analyseur donnant le maximum d’extinction. On obtint ainsi une bande lumineuse très peu visible qui augmentait d’intensité et changeant d’aspect en prenant celui d’une série de perles à chaque décharge envoyé dans la bobine. Quand on tournait l’analyseur légèrement dans l’une ou l’autre direction, on voyait distinctement la série des perles paires ou impaires s’effacer et les autres devenir plus brillantes, ce qui démontrait la nature oscillatoire de la lumière ainsi décomposée.
- spires de fils par unité de longueur et traversé par une intensité de courant 1 est
- 4 TC I «1 (JL l
- Si la rotation par unité de différence de potentiel magnétique (constante de Verdet)est désignée par K pour le sulfure de carbone, la rotation totale sera
- 0 = 4 n K m, / jj. I (2)
- Si a représente l’intensité totale de la lumière qui frappe l’analyseur, alors la composante transmise si ce dernier est réglé pour l’extinction, que nous supposons complète, sera a sin 0 et la quantité de lumière transmise pendant un temps don né assez petit pour que les impressions sur la rétine s’ajoutent sera de
- La quantité de lumière qui passe pendant le même espace de temps avec l’analyseur réglé pour le maximum de clarté, en supposant toute la lumière transmise, sera de a% t de sorte que le rapport B de l’éclat apparent produit par l’étincelle au maximum de clarté sera :
- Théorie de l’expérience.
- Le courant à un moment donné peut être représenté par la formule
- I = sin/)/ (1)
- OÙ
- R.
- »'= JI et •;«»+/.«= —
- „ [%'t a* sin2 8 dt i Z’” . , ,
- B= --------------= -f O)
- e/O e/0
- approximativement puisque T est très grand comparé à la durée de la décharge. Si 0 est petit .nous pouvons écrire :
- i/-> s v 2
- B =160 K2 j/12 ——5——^ (J)
- <Kt
- La valeur générale est :
- S étant la capacité électrostatique du circuit ;
- L son coefficient de self-induction.
- R sa résistance.
- Vo la différence de potentiel.
- D’autre part, la différence de potentiel magnétique entre les extrémités d’un tube de longueur/ contenant un milieu de perméabilité magnétique \j. et entouré d’un solénoïde très long contenant n i
- 0> M. Lodge dans une note ajoutée à sa communication dans le Phi/osophical Magazine (avril 1889), dit ignorer si cette expérience a été publiée. 11 en trouvera le détail dans La Lumière. Électrique, v. XXIV, p. 565. N. D. L. R.
- -!_r
- 2 /// T I
- Jo
- 1 — J. (X)
- d x
- formule dans laquelle J, représente la première
- fonction de Bessel et A = 8 ir h //x [a V
- S
- L’
- Numériquement les formules indiquent que malgré la valeur élevée de la rotation qui est pro bablement de 6o° à i8o° la restauration de la lumière n’atteint que quelques dix-millièmes de celle qu’on aurait obtenue en faisant tourner le prisme de Nicol. Ceci explique pourquoi il est
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- 88 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- si facile d’analyser cette lumière en une bande perlée parce qu’on obtient l’effet des oscillations séparées qui ont un éclat très vif bien que momentané.
- Les formules prouvent que pour avoir un effet marqué, il faut employer une forte batterie chargée à un potentiel élevé.
- Elles prouvent, en outre, qu’une augmentation de la self-induction est sans effet parce que tout en diminuant l’effet de chaque oscillation, la self-induction prolonge sa durée et n’exerce aucune influence sur l’action totale. On voit enfin qu’une augmentation de résistance diminue l’effet.
- Le professeur Lodge croit qu’on pourrait attri buer les résultats de Villari à un état de tension créé dans le verre par la force centrifuge et cependant un effet analogue aurait dû se produire dans ce cas, même en l’absence d’un champ magnétique, ce que Villari conteste.
- D’après M. Lodge, on pourrait peut-être expliquer les effets observées, non par une diminution de rotation, mais par une polarisation elliptique (]).
- M. Ward a dit qu’il avait étudié les expériences de Villari dans le laboratoire de Cavendish. 11 avait fait construire des appareils analogues à ceux de Villari et il avait constaté que la couleur du biquartz subissait des modifications indiquant une polarisation elliptique. Villari aurait du reconnaître ce fait qui expliquait l’irrégularité extrême dans les résultats consignés dans ses tableaux et qu’il attribuait lui-même à la difficulté de maintenir constante la vitesse de rotation. Quand le disque se trouvait dans un état de tension, il devait y avoir rotation du plan de polarisation en même temps qu’une polarisation elliptique.
- Dans le cas d'un rayon polarisé elliptiquement l’effet rotatoire d'un champ magnétique était de déplacer les axes de l’ellipse. 11 s’était servi d’une paire de prismes de Nicol croisés pour ses expériences et d’un courant à alternances rapides.
- D’après lui, l’analyse du travail de Villari en démontrait le peu de valeur, car aucun compte n’avait été tenu de ce fait que le verre soumis à une tension produit une polarisation elliptique.
- Le professeur Rucker a fait allusion à une communication du docteur Cook : Sur l'existence d’un mouvement ondulatoire accompagnant l'étincelle électrique (2), et à une expérience du docteur
- d) Voir plu» loin, p, to,
- («) La Ltimdrt Èteetrique, v. XXXI, p, 14e
- Guthrie, dans laquelle la décharge d'une étincelle électrique à l’un des foyers d’un miroir elliptique donnait lieu à des ondulations à la surface du miroir préalablement recouvert d’une poudre fine. Il attribuait ce résultat aussi bien que ceux du docteur Cook à des ondes d’air produites par l’oscillation électrique. Les vibrations électriques dans l’expérience avec le miroir elliptique seraient d’environ un millionième de seconde et les distances entre les ondes étaient à peu près celles que produiraient un mouvement oscillatoire correspondant de l’air.
- 11 considérait comme un fait intéressant que le verre lourd se comportât de la même manière que le sulfure de carbone dans les expériences du professeur Lodge, parce qu’ils ne se comportait pas de la même manière sous l’influence d’une tension électrostatique.
- Le professeur Lodge ne voulait pas affirmer l’identité numérique des actions dans les deux cas, n’ayant pas assez de faits à sa disposition pour le lui permettre. Jusqu’ici, il avait fait ses expériences avec un petit morceau de verre et il ne pouvait donc affirmer qu’une analogie générale des phénomènes dans les deux substances.
- Le professeur Ayrton a dit qu’en étudiant avec le professeur Perry la courbe de la force électromotrice d’une dynamo alternative, ils s’étaient servi d’une méthode pour découvrir des oscillations trop rapides., pour être suivies à l’œil et qui pourrait peut-être rendre service pour les recherches actuelles.
- Ils avaient fixé une bobine traversée par un courant constant devant un phonographe d’Edison ancien modèle dont ils avaient enlevé le diaphragme récepteur, et à proximité duquel ils avaient placé une bobine fixe transmettant le courant alternatif. Les vibrations provenant de la variation de l’attraction mutuelle des deux bobines étaient ainsi enregistrées sur la feuille d’étain en faisant tourner la machine rapidement. Si on faisait alors tourner le cylindre du phonographe plus lentement on pouvait obtenir un son perceptible.
- Dans ces expériences, ils ont remplacé le diaphragme récepteur par un transmetteur auquel ils avaient attaché un ressort amplificateur donnant une rotation complète de l’aiguille pour un allongement de 0,25 mm. et auquel était attaché un miroir. La feuille d’étain fut alors déplacée d’un angle déterminé, et l'on observait la rotation de
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ - a9
- l’aiguille. De cette façon ils ont pu observer toutes les ondes.
- Le professeur Lodge a ensuite fait une expérience analogue à quelques-unes de celles du docteur Hertz pour démontrer le phénomène de la résonnance électrique.
- Les étincelles d'une machine de Holtz passaient entre deux boules en laiton rapprochées l’une de l’autre. En face de l’espace d’air traversé par les étincelles était placé un résonnateur qui avait été mis à l’unisson électrique avec le circuit de la machine de Holtz.
- Ce résonnateur était composé d’une paire de plaques d'un condensateur placées à une faible distance l’une de l’autre et se touchant presque à l’un des bords de manière à permettre à une étincelle de passer. Les plaques étaient reliées ensemble au moyen d’un fil couvert de gutta. Quand la machine était en action, on voyait alors des étincelles passer entre les plaques. 11 démontra ensuite qu’une augmentation de la self-induction dans le circuit du résonnateur fait cesser les étincelles en détruisant le synchronisme.
- G. W. de T.
- Emploi des figures de Lissajous pour déterminer la vitesse d'un mouvement de rotation. — Détermination directe de la période de vibration d’un diapason au moyen d’un récepteur Morse par J. V. Jones (’).
- Dans l’évaluation des résistances électriques en mesures absolues, par la méthode de l’association britannique, ou par celle de Lorenz, on doit déterminer avec une grande précision la vitesse de rotation d’une bobine ou d'un disque au moment de b lecture du galvanomètre.
- C’est en effectuant des mesures de résistance en mesures absolues d’après la méthode de Lorenz, que l’auteur a combiné le procédé suivant:
- Cette méthode consiste à obtenir une concordance parfaite entre la période de rotation et la période d’oscillation d’une lame maintenue électriquement en vibration (2). (*)
- (*) Société de Physique de Londres 23 mars 1889.
- (s; On remarquera que le procédé est identique à celui employé par M. Wuilleumier à la Sorbonne lors de sa détermination de l’ohm ; la seule différence consiste dans l’emploi de la méthode stroboscoplque.
- L’auteur emploie pour arriver à ce résultat les figures de Lissajous; à l’une des extrémités de l’axe de rotation se trouve placée une goupille qui ne coïncide pas avec le centre de l’axe, et qui pénètre exactement dans un trou pratiqué dans une pièce dont l’une des extrémité est libre tandis que l’autre ne peut se mouvoir que dans le sens de la longueur de la dite pièce.
- La figure i représente la disposition employée pour mesurer la vitesse de rotation d’un disque de Lorenz. M est l’axe autour duquel tourne le disque, la circonférence pointillée B représente une goupille excentrique qui pénètre dans un trou de la lame S S dont une des extrémités C est libre tandis que l’autre A ne peut se mouvoir que dans le sens A C. L’extrémité C porte un miroir T. Le
- Fig. 1
- style vibrant consiste en une barre d’acier de ioo cm. de long et de 1, s 1 c m. sur o, 60 de section encastrée dans un bloc en fer massif de manière à ce qu'on puisse faire variera volonté la longueur de la partie vibrante. Un curseur sert à déterminer exactement la période de vibration. La figure 2 représente la disposition adoptée pour maintenir électriquement la vibration de la tige.
- La tige vibrante A, est encastrée dans le bloc de fer CC' dans lequel elle est maintenue par les écrous DD; ce support est fixé lui-même à un bloc de bois. L’électro-aimant M est supporté par une barre de bois F qui est fixée en N au bloc de fer. Le style passe sur deux ressorts S! dont l’un reste en contact avec la tige tandis que l'autre interrompt et rétablit le contact à chaque vibration ; les deux ressorts ainsi que l’électro-àimant font partie du circuit d’une pile. L’extrémité libre du style porte un miroir T. L'appareil est construit de manière à ce que les plans des mouvement de la
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- barre attachée au disque et de la tige vibrante soient perpendiculaires entre eux; quand les mouvements sont synchroniques un rayon lumineux réfléchi successivement par les deux miroirs décrit une ellipse, dont la permanence indique que la période de rotation du disque, et la période de vibration de la tige sont égales entre elles. Dans le but de déterminer la période de vibration de la tige, on a placé deux autres ressorts S2 exactement semblables aux premiers, et en regard de ceux-ci; ils sont placés dans le circuit d’une pile avec un récepteur Morse qui marque une série de points sur la bande de papier. L’espace compris entre un point et le suivant représente la période d’une vibration ; une horloge reliée à la bande de papier sert à donner les temps, et en prenant des intervalles de durée suffisants on arrive à un degré d’exactitude très-satisfaisant
- Le principal défaut de cette méthode consiste dans l’impossibilité de maintenir constantes les vibrations de la tige; on a, en effet, une variation
- de —~, tandis qu’il ne faudrait pas avoir un écart de plus de .
- Le professeur Ayrton a fait observer que pour avoir une période de vibration constante, il faudrait que l’impulsion fût donnée au point neutre et non à la fin de chaque oscillation. 11 dit avoir démontré avec le professeur Perry, dans une communication faite à la Société, qu’il était possible d’obtenir, avec un diapason électrique Kœnig, un grand nombre de notes de l’échelle harmonique en changeant simplement sur le diapason la position de la vis qui établit le contact électrique.
- M. Blakesley assure que les mouvements des
- |(M S«f= '-S t r P
- A s.j&i Vd Dt3t c
- ___________/
- Fig. S
- personnes présentes dans la chambre, ainsi que l’ouverture ou la fermeture d’une porte suffisent pour altérer l’uniformité des vibrations. 11 affirme qu’on pourrait obtenir des vibrations constantes à
- —i— près en se servant d’air à une pression uni-ioooo v
- forme au lieu de l’électricité pour entretenir le mouvement vibratoire.
- Le professeur S.-P. Thompson dit qu’en voyant sur le tambour noirci le diagramme de l’auteur, il a pensé à lui indiquer un moyen de donner l’impulsion au point neutre. D’après lui, M. Langdon Davies qui s’occupe actuellement de recherches sur la télégraphie harmonique, a réussi à construire des lames électriques à vibrations constantes qui donnent de meilleurs résultats que ceux des diapasons. 11 pense que l’appareil qui fait l'objet de la communication fonctionnerait cependant mieux avec un diapason qu’avec une tige parce qu’on éviterait ainsi les ébranlements du support.
- D’après le professeur G. Carey Foster il y a un moyen bien simple de s’assurer du synchronisme des vibrations d’une tige ou d’un diapason et de la
- rotation d’un disque. Il suffit de fixer à la lame vibrante un microscope de vibration (?) à travers lequel on regarde un point du disque tournant dont le plan est perpendiculaire à l’axe du microscope. Quand le synchronisme est établi, un certain point placé à une distance convenable du centre, paraît se mouvoir en ligne droite.
- G.-W. de T.
- Sur la rotation magnétique du plan de polarisation dans le verre dilaté, par M. W. Wed-ding (fi.
- Les modifications que subit la rotation magnétique du plan de polarisation dans un cristal, lorsqu'on varie la direction de l’axe principal par rapport à celle de la lumière incidente, ou dans un corps isotrope, lorsqu’on le rend biréfringent par l’action de forces extérieures, ont été étudiées par Wertheim et Ludtge, sans que ces physiciens
- (') Annales de IViedeniann, t. XXXV, p. 25.
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- 9*
- soient arrivés à des résultats définitifs ; leurs conclusions sont même tout à fait contradictoires.
- Il y a quelques années, M. Gouy a étudié théoriquement cette question (Journal de Physique 1885, p. 149) et il a donné analytiquement une explication des phénomènes qui se produisent à la suite de la double réfraction coïncidant avec la rotation magnétique du plan de polarisation ; ce même problème a été repris dernièrement par M. Wiener {Annales de Wiedemann, vol. XXXV, p. 1 ) qui est arrivé aux mêmes résultats que M. Gouy, à l’aide de considérations géométriques.
- M. Gouy part de l’hypothèse que les actions de la double réfraction et de la polarisation rotatoire se superposent si l’on considère un élément infinitésimal de la trajectoire du rayon lumineux ; il considère d’abord les phénomènes qui se produisent à la suite d’une augmentation de la double réfraction et trouve qu’une vibration elliptique subit une rotation et une déformation par la double réfraction ; il faut encore ajouter une rotation produite par la polarisation rotatoire. Parmi les vibrations résultantes, il s’en trouve qui, par rapport à la forme, à la position et au sens de propagation, se propagent sans modification à travers le milieu biréfringent. M. Gouy considère spécialement ces vibrations et les nomme vibrations-privilégiées.
- On démontre qu’il n’existe que deux vibrations privilégiées qui sont des ellipses de même forme dont le rapport des axes est donné par la formule :
- k = — h + sJT~+ï?
- dans laquelle h — h est donc égal au rapport
- de la différence de phase (p produite par la double réfraction à celle qui est produite par la polarisait)
- tion rotatoire, —;
- K
- Si, pendant la polarisation rotatoire, le pouvoir biréfringent augmente, ces vibrations privilégiées sont affectées d'une différence de phase :
- s-v/»-+(ï)’
- M. Wiener a calculé une formule qui donne immédiatement la rotation produite par l’action simultanée de la double réfraction et de la polari-
- sation rotatoire ; cette formule peut se mettre sous la forme :
- dans cette formule 8 représente la différence de phase. Si <p = 0, on a wx = 8 et 2d — 8', c’est-à-dire égal à la rotation initiale sans double réfraction.
- M. Wedding a contrôlé les résultats de la théorie de M. Gouy en effectuant un certain nombre d’expériences dans lesquelles on produisait par dilatation la biréfringence d’un bloc de flintglas ou de crownglas. Le bloc de verre de 50 millimètres de longueur sur 15 millimètres d’épaisseur et 70 millimètres de hauteur était fixé dans deux garnitures de laiton qui permettaient d’effectuer la dilatation à volonté. Le verre était placé entre les pôles d’un puissant électro-aimant.
- Nous n’entrerons pas dans le détail des mesures dont les résultats confirment d’ailleurs pleinement la théorie de M. Gouy.
- A l’aide de l’expérience suivante, M. Kundt a essayé de décider si la tension qui existe dans un bloc de verre comprimé entrave la polarisation magnétique rotatoire ou si celle-ci est simplement couverte par les différences de phase qui sont produites par la double réfraction.
- Deux blocs de verre sont comprimés dans la même direction ; on détermine ensuite la rotation magnétique produite lorsque le faisceau lumineux les traverse l’un après l’autre ; on fait une première détermination en faisant coïncider la direction de la compression, puis, une seconde en les plaçant à angle droit. La rotation observée est beaucoup plus grande dans le premier cas que dans le second.
- On n’observe donc pas seulement une diminution de la rotation magnétique par suite de l’augmentation de la biréfringence, mais on peut aussi observer une diminution de la rotation par suite d’une autre distribution des tensions sans qu’il se produise une trace de double réfraction. On ne peut donc pas déduire du fait qu’un cristal ne donne lieu à aucune rotation sensible, qu’il 11e possède pas de constante de Verdet, car une rotation sensible peut très bien être couverte-par la double réfraction.
- Enfin l’observation suivante de Villari confirme
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ce qui précède. Ce physicien a placé un cylindre de verre lourd de 10,5 mm. de longueur sur 63 millimètres de diamètre entre les pôles d'un électro-aimant, en lui imprimant un mouvement de rotation rapide. Un faisceau de lumière polarisée tombant sur le disque, M. Villari a trouvé que la rotation du plan de rotation diminue à mesure que la vitesse angulaire augmente. M.Wed-ding a répété cette expérience avec succès; la diminution de la rotation magnétique ne peut s’expliquer que par l’augmentation de tension produite par la force centrifuge ; cette augmentation de tension produit une double réfraction qui agit sur la polarisation rotatoire comme plus haut.
- A. P.
- Étude sur les phénomènes thermomagnétiques par M. Fossati.
- L’étude des effets produits par l’élévation de température sur l’aimantation des métaux magnétiques a été faite jusqu’ici plutôt au point de vue statique ; M. Fossati vient de faire quelques expériences dans le cas de variations rapides de l’aimantation.
- L’élévation de température favorise beaucoup la rapidité des aimantations et des désaimantations dans le fer et l’acier. Cet effet a été surtout remarqué dans le cas des barreaux massifs portés presque au rouge ; dans le cas de tubes fendus ou de faisceaux de fil, l’action de la chaleur est bien moins sensible, ce qui permet de supposer que l’augmentation de résistance du noyau, qui atténue les courants de Foucault, y entre pour quelque chose.
- L’auteur a également expérimenté sur un récepteur Bell, en remplaçant le noyau de fer doux massif par un noyau porté à une température élevée (?) et contrairement à son attente, l’appareil ne reproduisait plus la parole, la sensibilité revenait au fur et à mesure du refroidissement.
- H. W.
- Nouvelle représentation optique de courbes oscillatoires ; application aux courants téléphoniques
- et alternatifs, par M. O. Froelich.
- Nous^ avons publié, il y a une année environ (J)
- (’) La Lumibre Électrique v. XXV, p, 180,
- i e lprocédé employé par M. Frœlich pour étudier les ondulations des courants téléphoniques ; on sait que ce procédé reposait principalement sur l’emploi d’une capsule manométrique M. Frœlich a publié récemment dans le numéro 111 de YEleh-trotechnische Zeitschrift une note préliminaire sur des recherches actuellement en cours d’exécution au laboratoire de MM. Siemens et Halske et qui ont conduit à une nouvelle méthode de représentation optique des courants ondulatoires. Voici en quelques mots en quoi consiste cette méthode.
- Faisons tomber sur un miroir fixé à la membrane vibrante d’un téléphone un faisceau lumineux provenant d’un arc voltaïque puissant et ayant traversé une lentille et une ouverture circulaire de faible diamètre ; le faisceau réfléchi par le miroir vibrant tombe ensuite sur un miroir polygonal tournant; il parvient enfin sur un écran qui reproduit alors des images brillantes et agrandies de la courbe de vibration de la membrane téléphonique, lorsque les mouvements du miroir ont lieu perpendiculairement au plan de rotation du miroir polygonal ; les images ne sont pas immobiles mais elles se déplacent vers un côté de l’écran, on peut fixer ces images à la photographie instantanée. On peut aussi les observer directement en choisissant pour le tambour polygonal une vitesse de rotation telle que le déplacement des images ne soit pas trop rapide.
- On peut obtenir de cette manière des images considérables des ondulations produites dans une membrane téléphonique par des courants ondulatoires ou intermittents. On peut étudier la forme des courants produits par les machines à courants alternatifs en mettant un téléphone en dérivation sur le circuit. On peut enfin remplacer le téléphone par d’autres appareils électriques oscillatoires.
- Ce procédé n’est pas limité à l’étude des vibrations de la membrane téléphonique, mais peut servir également reproduire de cette manière les courbes ondulatoires produites par la voix humaine ou des instruments à musique quelconques; il suffit de placer le miroir sur une membrane devant laquelle se trouve la source sonore.
- On peut remplacer la lumière électrique par celle d’une lampe à pétrole ordinaire et observer alors directement les courbes sur une échelle
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- transparente à l’aide d’un microscope, mais il faut renoncer à fixer les courbes par la photographie ; l’appareil est alors beaucoup moins encombrant.
- Pour rendre les images immobiles, il suffit que la vitesse de rotation du miroir polygonal soit en rapport simple et constant avec la hauteur de l’appareil vibratoire.
- Cette méthode intéressante peut rendre des services dans l’étude des courants alternatifs; il suffit par exemple de placer deux téléphones orientés convenablement en dérivation en deux points du circuit pour obtenir immédiatement les différences de phase des courants dérivés on peut alors étudier la forme des ondulations, la différence de phase, et les variations d’intensité des courants alternatifs, dans les machines, les électro-aimants les transformateurs, etc.
- A. P.
- Sur la substitution des câbles â couverture de
- chanvre aux câbles actuels, par M. Weatherbee
- 11 peut paraître étrange qu’on revienne après 30 et 40 ans de pratique aux types primitifs des premiers câbles sous-marins. C’est pourtant ce que propose M. Weatherbee^), qui estime que les nombreuses interruptions des câbles transatlantiques et la perte définitive de quelques-uns d’entre eux doivent être attribuées à l’emploi du fer dans la construction des câbles. Des les débuts on a beaucoup discuté la question de savoir si les câbles n’auraient pas pu être construits avec une simple armature de chanvre au lieu de la couverture métallique qui en augmente si considérablement le poids et le prix. Comme on sait, les câbles armés l’ont emporté. M. Weatherbee le déplore car son séjour à Halifa qui est une des plus importantes stations pour la réparation des câbles lui a démontré que l’armature en fer était une cause de détérioration des câbles.
- A l’appui de sa thèse, il cite le fait qu’un des câbles transatlantiques a été réparé en 1887 par la substitution de 30 milles de câbles à couverture de chanvre à une longueur égale de câble armé en fil de fer.
- Les câbles recouverts de chanvre déposés au fond de l’Océan sont inaltérables; des échantillons de cordes en chanvre retrouvés après un séjour de plus d’un siècle au fond de la mer sont en
- 0) Bli'ctrical IVorld i88p p, 4Ô et 113.
- aussi bon état qu’au premier jour; on n’en peut pas dire autant des câbles en fer sur lesquels les actions galvaniques qui se produisent en présence de l’eau de mer ont une action corrosive considérable. Un autre avantage des câbles à couverture de chanvre réside dans leur capacité beaucoup moins élevée qui permet d’accélérer la rapidité des transmissions.
- Peu après la publication de la note de Weatherbee, le capitaine Trott a fait remarquer que l’action électro-magnétique de la couverture de fer du câble retardait les signaux.
- Cette remarque estcontrouvée par SirW. Thomson qui estime que l’effet dû à l’action électromagnétique est complètement masqué par celui de la capacité électrostatique, dès que la longueur dépasse 100 milles. Cette question mérite d’être élucidée et il faut espérer qu’un long câble recouvert de chanvre permettra de vérifier les conclusions énumérées ci-dessus.
- A. P.
- La pile Belloni (*)
- Le professeur Belloni vient de construire une nouvelle pile à colonne dont les deux électrodes sont en fer, la même pièce de métal servantd’élec-trode positive d’un élément et d’électrode négative de l’élément suivant, il utilise de cette manière le montage en tension de l’ancienne pile de Volta.
- Cet appareil est basé sur le phénomène de passivité de la fonte ou du fer plongé dans l’acide azotique concentré ou dans un mélange d’acide azotique et sulfurique dans des proportions convenables. Le fer n’étant pas attaqué joue le rôle d’électrode positive, comme le ferait le platine ou le charbon. La face opposée de cette électrode est couverte d’acide sulfurique dilué qui attaque le métal ; cette face joue le rôle d’électrode négative de l’élément précédent.
- Le montage de la pile est des plus simples ; les électrodes sont constituées par des cônes de fonte (fig. 1) à l’intérieur desquels prennent place des vases poreux de forme conique, mais un peu plus petits ; l’écartement est maintenu constant par des cales en matière isolante, et les couples sont superposés comme l’indique la figure 2. Chaque
- 0) Aiti délia Societa lialiana di Blcttricüa, Anno 11 p. 84 et 91,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cuvette de fonte repose sur la précédente par l’intermédiaire de trois supports non conducteurs.
- A l’intérieur de chaque vase poreux, on verse de l’eau acidulée qui attaque la face externe des cônes de fonte et la rend négative.
- On introduit dans ces derniers la liqueur dépolarisante formée de 4/5 d’àcide sulfurique et 1/5 d’acide azotique. La force électromotrice de chaque couple atteint 1, 35 volt à 1, 40 volt et est supérieure à celle que fournit un élément fer-platine.
- Dans le modèle courant, les vases poreux ont 20 cm. de diamètre et 10 cm. de hauteur: l’épaisseur de la couche de liquide dépolarisant est de 3 mm. et celle de l’eau acidulée de 10 mm. La
- Fig 1 et 2
- résistance intérieure de cet élément est au commencement de 0, 2 à 0, 3 ohm et la pile peut fournir un courant assez constant de 0, 73 ampères pendant 20 heures consécutives.
- Le Pr. A. Volta a soumis la pile Belloni à une série d’essais, sous différents régimes. Voici le tableau d’une expérience sur deux éléments ayant duré 50 heures avec un régime moyen de o, 27 ampères, pendant laquelle la pile a fourni 46800 coulombs.
- Force Intensité Résistance
- électromotrice du courant intérieure Durée
- 5 volts amp. 0,35 ohms 0 heui
- 2,75 o, *04 o,47 5
- 2,75 0,271 0,64 23
- .2,72 0,271 0,64 31
- 2,51 0,2 17 0,64 5°
- L’énergie totale fournie par la pile ne varie pas beaucoup avec son régime, comme on le voit en comparant les résultats de deux expériences de décharge ayant duré l’une 50 et l’autre 10 heures.
- Duré»
- en heures Watts
- Kilogrammètres Énergie totale par heure en kilog.
- 50 0,758 267,4 '337°
- 10 3,329 1219,5 . 12125
- La pile Belloni a donc un bon rendement, et présente l’avantage considérable de brûler du fer qui est très bon marché au lieu de zinc dont le prix est considérablement plus élevé, Elle fournit en outre, comme produit secondaire, du sulfate de fer dont la vente abaisse le prix de revient de l'électricité et on peut la considérer comme une pile économique, le montage est des plus simples, et le remplissage et le nettoyage se font sans aucune difficulté.
- H. W.
- BIBLIOGRAPHIE
- Les progrès de la physique df. 1878 a 1888, par M. Aimé Witz (rapport présenté au Congrès bibliographique international tenu à Paris du 3 au 7 avril 1888).
- A notre époque, où les publications scientifiques fourmillent littéralement, il est nécessaire de faciliter par tous les moyens possibles aux hommes de science la recherche et l’étude des travaux qui peuvent les intéresser. On commence à le comprendre un peu partout, et, dans tous les pays qui ont leur vie scientifique propre, il existe ce qu’on pourrait nommer un service bibliographique parfaitement organisé. La -grande utilité d’une telle entreprise ne saurait être contestée ; elle est d’autant plus méritoire que la bibliographie proprement dite est une besogne ardue, lorsque l’on prend sa tâche au sérieux, et le plus souvent fort ingrate.
- Jusqu’à ces dernières années, la France était restée, sous ce rapport, en arrière des pays voisins. Pour ne parler que de la physique générale la Royal Society s’occupe d’une œuvre colossale qui consiste dans la publication systématique
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- des titres de tous les écrits scientifiques parus dans notre siècle. Depuis cinquante ans, les Fort-schritte der Physih donnent annuellement une bibliographie bien faite, et parfaitement coordonnée de toutes les publications relatives à la physique, et les'Beiblaetterde Wiedemann rendent compte depuis quelques années de tous les travaux au fur et à mesure de leur publication. Nous avons, à Paris, les résumés donnés tous les mois par le Journal de Physique, que l’on s’accorde à reconnaître comme étant en moyenne les meilleurs de ceux que nous avons nommés.
- Malheureusement, ils sont trop peu nombreux, et bien qu’on puisse dire qu’une sélection faite avec discernement soit préférable à un tout-y-va, on peut sérieusement douter qu’ici la qualité rachète entièrement la quantité. On pourrait sans doute faire plus pour faciliter aux physiciens français l’étude des travaux publiés à l’étranger.
- La brochure de M. Witz, dont nous nous proposons de dire quelques mots nous apprend que des efforts ont été faits dans cette direction, et qu'il existe une société bibliographique dont le siège est à Paris, 2 et 5, rue Saint-Simon. Cette société publie une revue, Polybiblion, dont la partie technique forme annuellement un volume d’environ cinq cents pages. D’où vient que cette revue soit pour ainsi dire inconnue ? Nous ne saurions le dire ; peut-être est-ce parce que conçue dans un esprit quelque peu sectaire, elle n’est goûtée que d’un public restreint, dans l’esprit duquel la science pure et simple, étrangère à toute préoccupation théologique trouverait difficilementaccès.
- C’est aussi sous les auspices de cette société qu’a été tenu le Congrès international auquel M. Witz a présenté le rapport dont nous parlons. C’est un beau projet, et qui doit nécessairement tenter un physicien dont l’occupation constante a été de suivre pas à pas le mouvement scientifique, celui qui consiste à dégager, de tout ce qu’il a appris, les progrès véritablement réalisés dans une période décennale, riche en découvertes.
- Dans l’enchaînement des recherches, on voit surgir une nouvelle théorie, timide d’abord, informe, très incomplète; peu à peu elle se développe, elle s’affermit par la contradiction qui l’oblige à chercher une base solide; puis, après quelques années, sans qu’on s’aperçoive d’aucun brusque changement, elle est acquise à la science dont elle enrichit l’inépuisable trésor. Ceux qui n’ont pas étudié les diverses étapes de cette idée croiraient
- volontiers qu’elle n’est point nouvelle; en suivant pas à pas son développement on gagne de précieux enseignements.
- Dans une pareille étude, on découvre, sans peine, quelques tendances qui caractérisent une période et la différencient de toute autre; puis sur tout, on arrive à discerner la dire ion actuelle des idées, préciser les points sur esquels doit porter l’effort, et à démarquer le champ d’études le plus fructueux.
- Ce travail peut être préparé pour ainsi dire mécaniquement d'une manière très simple. Que l’on examine par exemple la table des matières des Fortscbritte der Physih ; on verra chaque année caractérisée par un accroissement ou une diminution d’intérêt pour telle ou telle question. Les questions à l'ordre du jour frapperont par la multitude des travaux qu’elles ont provoqués.
- Si, maintenant, on dresse, pour divers sujets, un catalogue des mémoires parus, en donnant, si l’on veut, à chacun d’eux un coefficient proportionnel à son importance, et si l’on additionne tous ces coefficients, on trouvera, pour chaque question, un nombre annuel caractéristique ; ces nombres caractéristiques restent à peu près constants pour les questions classiques, augmentent et diminuent pour les autres, suivant l’intensité de l’intérêt qu’elles provoquent.
- On dressera ainsi, pour chaque sujet, une courbe qui montrera son développement.
- Cette première partie du travail est mécanique et quelque peu brutale. L’esprit de synthèse s’empare maintenant des résultats mis en évidence, rassemble les questions par groupes, et en démêle les tendances générales. Exécutée par un esprit supérieur, cette synthèse peut, nous en sommes convaincu, conduire à des' résultats très intéressants.
- Mais il est temps de dire quelques mots de la brochure de M. Witz, dont nous sommes censé parler dans cette bibliographie.
- « On nous avait demandé, dit-il en terminant, de retraçer, à grands traits, dans un tableau aussi lumineux que possible, les progrès réalisés par la physique pendant les dix dernières années. »
- L’espace accordé à l’auteur était malheureusement trop restreint pour qu’il lui fut possible de faire un travail complet sur le sujet proposé; on ne peut donc pas lui en vouloir si l’on ne retrouve
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- pas dans sa brochure tout ce qui eût été digne d’y figurer. Cependant, nous ne croyons pas faire fausse route en disant que ce résumé, au lieu d’être un tableau lumineux, consiste plutôt en une série de pointes sèches, marquées en traits précis ; nous nous expliquons: chaque travail est indiqué en quelques lignes nettes, bien définies, donnant à chaque chose son nom et sa place; nous eussions voulu quelques généralités, mais, comme nous l’avons dit, l’espace accordé à l’auteur était trop restreint.
- Comme bibliographie, il faut reconnaître que celle de M. Witz est très complète ; il n’est guère de travaux de quelque importance qui n’y soient mentionnés.
- L’auteur caractérise fort bien, dans la préface, le rôle des mathématiques en physique, rôle que l’on n'a pas toujours bien compris.
- « Les mathématiques sont les servantes de la physique expérimentale. » On ne saurait dire mieux.
- Dans les cinq sections portant pour titre : physique moléculaire, chaleur, acoustique, électricité et magnétisme, optique, le lecteur verra avec plaisir repasser devant ses yeux une foule de noms et de titres qui lui rappelleront les choses lues depuis dix ans.
- Il en est quelques-unes que nous eussions voulu y voir, mais que nous avons cherchées en vain. Il y a d’abord, dans ces dernières années, une tendance marquée vers les recherches de précision ; on fouille les derniers recoins de la métrologie, science aride en apparence, mais qui a mis au jour des résultats inattendus. Il est en particulier, un groupe de phénomènes dont l’étude systématique a pris naissance dans les dix dernières années et qui ouvrent une ère nouvelle dans les conceptions modernes de la matière.
- On pensait, il y a quelques années encore :
- i° Qu’un solide conserve un volume invariable à la même température.
- 2° Que, lorsqu’on mélange deux sels, ils sont sans action l’un sur l’autre, ou bien que la double décomposition s’effectue complètement.
- 3° Qu’un sel est décomposé par le courant électrique à partir du momeut où la différence de potentiel aux électrodes atteint une valeur fixe, dépendant de la chaleur de combinaison des divers corps en présence..
- Aujourd’hui, on ne cfoit plus rien de tout cela; les phénomènes de retrait de divers métaux et du verre ont conduit, ainsi que l’a montré M. Brillouin, à ajouter le temps comme variable indépendante dans les équations de la thermo-dynamique ; le second point est peut-être le plus important de ceux qu’ont mis au jour les belles recherches sur l’électrolyse faites par divers auteurs, et particulièrement par MM. Bouty et Fous-sereau ; il a été développé par M. Le Chatelierdans ses recherches sur les équilibres chimiques. Quant au troisième, il a provoqué d’importants mémoires de M. de Helmholtz.
- On reconnaîtra sans peine, dans ces trois faits auxquels nous en ajouterions aisément d’autres, une connexion, sinon dans leur origine, du moins dans leur tendances; ils montrent que les phénomènes physiques et chimiques sont souvent beaucoup plus compliqués qu’on ne le croyait autrefois, et ils ouvrent un espace immense, dans lequel on ne voit encore que très vaguement.
- M. Witz mentionne le bolomètre, mais ne dit rien des recherches fondamentales faites par le professeur Langley au moyen de cet instrument. 11 cite la détermination de la chaleur spécifique du platine par M. Violle, mais passe sous silence les autres métaux, et oublie que la partie la plus importante des recherches de M. Violle consiste dans la détermination des températures de fusion de divers métaux réfractaires.
- Nous pourrions multiplier les exemples; mais à quoi bon ? Nous donnerions seulement un nouvel appui au proverbe : « La critique est aisée, mais l’art est difficile ». On est toujours trop tenté de l’oublier. Vingt physiciens spécialistes trouveraient sans doute des lacunes dans le travail de M. Witz, que l’auteur défendrait Simplement en répondant : Essayez d’en faire autant, vous verrez qu’il est malaisé de résumer en quinze apges les travaux de dix années glorieuses pour la science. Nous le savons; si un pareil travail était facile, on en verrait plus souvent de semblables. La science y gagnerait beaucoup. Espérons que, dans un avenir prochain, les physiciens s’entendront pour rassembler les résumés bibliographiques dans des synthèses annuelles et décennales étendues.
- Ch. Ed. Guillaume.
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- CORRESPONDANCE
- Paris, le 2 avril 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Je vous serai obligé d’insérer les quelques rectifications suivantes à la lettre que M. Arnoux a bien voulu me consacrer dans votre dernier numéro.
- Mon brevet date de juin 1886. M. Arnoux a été attaché à la maison Bréguet en novembre 1887, c’est-à-dire environ un an, et non pas deux ans et demi, après la prise de ce brevet.
- Le type de machine marine militaire dont il a publié les données fait à sa vitesse commerciale non plus 16000 watts (ni même 18000 watts), mais bien 55000 watts, c’est-à-dire 3,5 fois plus.
- Les expériences faites indiquent alors un rendement net très constant de 85 0/0 et non plus 81 0/0,
- Il est vrai que le poids est alors un peu majoré. II est de 1 320 kil. environ.
- C’est une question d’arbre et de plaque de fondation.
- Quant aux trois machines signalées en souffrance dans un coin de l’atelier, l’une est en magasin et à vendre; l’autre doit figurer à l’Exposition ; la troisième n’existe même pas.
- Veuillez agréer, etc.
- E. Desroziers.
- FAITS DIVERS
- La Société Gay-Lussac; qui au commencement de l’année dernière a pris l’initiative du projet d’érection d’une statue à Gay-Lussac, nous informe que la ville de Limoges inaugurera au mois d’aout 1890, pendant les fêtes du congrès de l’Association française la statue du grand physicien qui sera érigée sur une des places publiques.
- Le modèle de cette statue sera soumis à l’approbation du comité dans le courant du mois. Gay-Lussac est représenté debout, en costume de membre de l’Institut du temps. La statue mesurera trois mètres de hauteur et figurera au Salon de l’année prochaine.
- Le chemin de fer d’intérêt local que l’on construit entre Clermont-Ferrand et Royat sera mû par l’électricité. La force motrice sera produite par une machine de 150 chevaux établie près de la localité de Montferrand. Le courant électrique, qui aura une force électromotrice de 500 volts, arrivera aux voitures par un fil aérien; les rails de la ligne serviront de conducteur de retour.
- Les trains se composeront, suivant les besoins, d’une ou
- deux voitures contenant chacune 50 personnes; ces voitures sont en construction aux chantiers de la Buire, à Lyon.
- Une exposition d’électricité sera ouverte à Saint-Louis, aux Etats-Unis, le 4 septembre prochain. Un emplacement rera réservé pour les envois de l’étranger, sans frais pour les exposants, qui n’aûront pas même à payer la force motrice nécessaire. La durée de l’Exposition sera de six semaines seulement.
- La Directeur général des Postes-Télégraphes en Angleterre a déclaré à la Chambre des communes que son département ne ferait poser que des fils de fer, en attendant que le cuivre soit à meilleur marché. Il n’a du reste jamais été question de remplacer généralement les fils de fer par des lignes en cuivre.
- Nous empruntons au Bulletin international le résumé suivant des clauses les plus importantes de la nouvelle loi sur les brevets d’invention en Suisse, qui est entrée en vigueur le 15 novembre dernier.
- Art. 2. — Ne seront pas considérées comme nouvelles les inventions qui, au moment de la demande du brevet, seront suffisamment connues en Snisse pour pouvoir être exécutées par un homme du métier.
- Art. 6. — La durée des brevets sera de 15 années à partir de la date de la demande.
- Il sera payé pour chaque brevet uue taxe de dépôt de 20 francs, et une taxe annuelle progressive : irB année, 20 frd 20 année, 30 fr.; y année, 40 fr., et ainsi de suite jusqu’à la 15e année, pour laquelle la taxe sera de 160 fr.
- Art. 7. — Le propriétaire d’un brevet qui apportera un perfectionnement à l’invention brevetée, pourra obtenir, moyennant le payement d’une taxe unique de 20 fr., un brevet additionnel prenant fin avec le brevet principal.
- Art. 9. — Le brevet tombera en déchéance :
- i“ Si le propriétaire du brevet y renonce par déclaration écrite adressée au bureau fédéral de la propriété industrielle;
- 20 S’il n’a pas acquitté la taxe annuelle au plus tard dans le délai de trois mois après l’échéance;
- 3° Si l’invention n’a reçu aucune application à l’expiration de la y année depuis la date de la demande;
- 4" Si l’objet breveté est importé de l’étranger et qu’en même temps le propriétaire du brevet ait refusé des demandes de licence suisses présentées sur des bases équitables.
- Art. 10. — Seront déclarés nuis et de nul effet les brevets délivrés dans l’un des cas suivants, savoir :
- itt Si l’intention n’est pas nouvelle ou n’est pas applicable à l’industrie;
- 2* Si le propriétaire du brevet n’est pas l’auteur de l’invention ou son ayant-cause;
- 3° Si le titre sous lequel le brevet a été demandé, indique, dans le but d’induire autrui en erreur, un autre objet que le véritable objet de l’invention;
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- 4“ Si l’exposé (description et dessins) de l’invention, déposé avec la demande, n’èst pas suffisant pour l’exécution de l’invention par un homme du métier, ou ne correspond pas au modèle.
- Art. 17. — Si le bureau croit s’apercevoir que l’invention n'est pas brevetable pour un des motifs énumérés à l’article 10, il en donnera au demandeur un avis préalable et secret, pour qu’il puisse, à son gré, maintenir, modifier ou abandonner sa demande.
- Art. 18. — Les brevets dont la demande aura été régulièrement formée, seront délivrés sans retard, aux risques et périls des demandeurs, et s?ns garantie de la réalité, de la nouveauté ou du mérite de l’invention.
- Art. 32. — Les ressortissants des pays qui auront conclu avec la Suisse, une convention à cet égard, pourront, dans un délai de sept mois à partir de la date de la demande de brevet dans l’un desdits pays, et sous réserve des droits des tiers, déposer leur demande en Suisse, sans que des faits survenus dans Pinter’alle, tels qu’une autre demande de brevet ou un fait de publicité, puissent être opposés à la validité de leur demande de brevet.
- Le même avantage sera accordé aux citoyens suisses qui auront déposé leur première demande de brevet dans un des pays désignés au paragraphe précédent.
- V Elektroiechnische Auçeiger de Berlin annonce que la prochaine assemblée générale de VAlIgemeine Elcktricitaesge-sellschaft de cette ville sera appelée à se prononcer sur un projet d’augmentation d’i capital social qui serait porté de 15 à 20 millions de francs.
- Nous apprenons que la maison Mix et Genest de Berlin a été transformée en une Société par actions. La nouvelle entreprise restera toujours sous l’ancienne direction.
- La septième édition annuelle de l'Indicateur des industries électriques, publié par notre confrère YElectrician de Londres, vient de paraître sous un nouveau titre. La nouvelle édition a été sous bien des rapports augmentée et développée et contient 6od pages au lieu de 400, les éditeurs ayant voulu en faire un formulaire scientifique et pratique à la fois. Sous sa forme actuelle ce livre est appelé à rendre de grands services aux électriciens.
- Ainsi que nous l’avons déjà annoncé, la Compagnie du gaz à Genève avait intenté, depuis l’introduction dans cette ville de la lumière électrique, un procès à la municipalité, sous prétexte d'être lésée dans le monopole de l’éclairage qu’elle prétendait avoir en vertu de sa concession.
- Le tribunal de première instance donna gain de cause à la ville et cette décision vient d’être confirmée par la Cour d’appel, qui a même débouté la Compagnie du gaz d’une demande tendant, à défaut d’un monopole, à la suppression
- de la redevance annuelle de 30000 fr. que perçoit la ville aux termes de la concession.
- On annonce que M. Ericsson, l’ingénieur suédois bien connu, a inventé un nouveau modèle de microphone à contacts mobiles qui, d’après la description qu’en donne le correspondant de YElectncal Revicw, paraît ressembler furieusement à des types bien connus en France.
- Le Financial-News de Londres annonce qu’on a vendu du cuivre la semaine dernière dans cette ville au prix de 875 fr. la tonne, un terme prix inconnu jusqu’à ce jour.
- Le Sénat de l’Etat de Pensylvanie est actuellement saisi d’un projet de loi d’après lequel les fils aériens seraient interdits dans toutes les villes ayant plus de 30000 habitants, sous peine d’une amende de 2500 fr. par jour.
- Éclairage Électrique
- Dans sa séance du 8 mars, le Conseil municipal de Paris s’est occupé de l’éclairage électrique de la rive gauche, qui n’a pas fait partie des ^secteurs concédés, il y a quelques mois, à des entreprises d’électricité : aucun concessionnaire ne s’étant présenté. Depuis, quatre personnes ont adressé à la ville de Paris des demandes.
- M. Alphand ajoute que les demandeurs n’ont répondu que d’une manière insuffisante aux questions que l’administration leur a posées au point de vue de leurs ressources financières. Le préfet de la Seine a déposé un mémoire au Conseil sur ces propositions.
- « La Commission, ajoute M. Alphand, verra, de son côté si ces propositions sont sérieuses, si les autorisations demandées peuvent être accordées ou bien si, tout au contraire, il convient de se métier de demandes en concession qui ne sont pas appuyées par une situation financière solide et qui donneraient infailliblement à la concession accordée par le Conseil le caractère d’une prime à des personnes qui chercheraient à en tirer, sur la place de Paris, un profit quelconque. ))
- M. Deville demande au Conseil de décider, en conséquence, qu’il ne soit plus fait de concession pour l’éclairage électrique, sans imposer dans la mesure du possible aux concessionnaires l’obligation de prolonger sur la rive gauche de la Seine le segment qui leur aura été concédé sur la rive droite.
- De plus, les grandes voies de la rive gauche seraient comprises dans les essais d’éclairage électrique qui seront faits par l’administration à l’occasion de l’Exposition universelle.
- Le Conseil adopte cet ordre du jour et renvoie à la commission du budget la demande d’un crédit de 50000 francs pour cet éclairage public supplémentaire. On se souvient que
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- 200 ooo ont été votés pour l’éclairage électrique des grands boulevards de la rive droite pendant la durée de l’Exposition.
- La ville de Craïova, en Roumanie, désire changer l’éclairage des rues et acceptera jusqu’au 1/13 juin prochain des offres à cet effet. Les soumissions doivent être adressées au Bureau technique de la mairie et accompagnées d’un cautionnement provisoire de 5 000 fr. Les entrepreneurs doivent déclarer : r quel système ils doivent appliquer; 2n leur prix par lampe et 30 le nombre d’années pour lequel ils demandent la concession.
- Le Conseil municipal d’Hennebont (Morbihan) vient d’accorder à MM. Bonfante et Cle une concession de 30 années pour l’éclairage électriqne de la ville, comprenant 6 lampes à arc et 80 lampes à incandescence de 16 bougies pour les rues. Les habitants ont aussi souscrit pour 500 lampes à incandescence.
- Le brevet canadien d’Edison pour la lampe à incandescence a été annullé le 8 mars dernier par le bureau des brevets, étant entaché d’illégalité et n’ayant pas été exploité au Canada dans les délais prévus par la loi.
- Le Times de Glasgow annonce qu’on a volé, depuis le rr janvier, 17 lampes à incandescence dans les voitures de 1" classe du Chemin de fer souterrain de cette ville.
- On sait que, par les soins de l’Etat, la cour des Tuileries doit être convertie en jardin et une communication ouverte au public entre la rue des Tuileries et la place du Carrousel. Les travaux n’ont pu commencer jusqu’ici, parce qu’il fallait attendre que le Conseil municipal consentît à l’exécution de travaux de viabilité en vue de la transformation de la place du Carrousel.
- Ce consentement vient d’être donné, et l’on espère que la transformation sera complètement achevée pour l’Exposition. Les travaux consistent dans l’établissement d’un plateau sablé et d’une voie latérale entre le futur jardin et la place. Les cinq foyers électriques (système Lontin) existants seront rapprochés de ce plateau, et seize autres foyers seront disposés symétriquement autour de la place. L’éclairage sera complété par plusieurs becs de gaz intensifs.
- On annonce que des capitalistes anglais ont acheté une puissante chute d’eau, près de Modurn, en Norwège, pour la somme de 150000 fr. La force motrice qui s’élève à environ 4000 chevaux serait utilisée pour des installations électriques.
- On sait que la ville de Lubeck fut la première en Allemagne à installer une station centrale municipale de lumière électrique, qui alimente aujourd’hui 2 386 lampes à incandes-
- cence de 36 foyers à arc. Les recettes pour l’année 1888 ont été de 83927 fr. et les dépenses dé 56407 fr.
- Le nouveau paquebot le München, appartenant au Lloyd allemand, est destiné au service de l’Amérique du Sud, est pourvu d’une installation de lumière électrique comprenant 300 lampes à incandescence, alimentées par deux dynamos dont une de réserve, donnant chacune iod volts et 250 ampères à 360 tours à la minute. Les dynamos fournies par la maison Siemens-Halske, sont actionnées par des moteurs à vapeur sortis des ateliers de MM. Daevel et Cie de Kiel.
- L’éclairage électrique de la Salle des séances du Sénat, inauguré depuis le mois d’octobre dernier, a donné de si bons résultats que la questure vient de décider de l’étendre à tout le palais. Des ordres ont été donnés à la maison Lacarrière, qui a déjà profilée de l’interruption des séances pendant les jours gras pour commencer les travaux.
- La nouvelle station centrale d’éclairage électrique à Shef-field, en Angleterre, contient 3 dynamos Thomson-Houston de 50 foyers chacune, qui alimentent pour le moment plus de iod lampes à arc. Ces machines sont actionnées par un moteur à vapeur, et on s’occupe actuellement de l’installation d’un grand nombre de lampes à incandescence.
- Au commencement de l’année actuelle la Compagnie Westinghouse avait établi aux Etats-Unis 133 stations centrales de lumière électrique, avec un total de 224050 lampes à in-candesce de 16 bougies.
- Téléphonie et Télégraphie
- On prétend que les pourparlers ont lieu entre les administrations française et anglaise pour des essais de téléphonie sous-marine entre Paris et Londres.
- L’Agence Havas a reçu de Londres la dépêche suivante en date du 28 février :
- « Les négociations continuent pour la cession des droits et du matériel de la Compagnie du télégraphe sous-marin. La France trouve toujours trop élevé le prix demandé. Le gouvernement anglais ayant affaire à des compatriotes, se serait montré plus accommodant, mais il est forcé de marcher d’accord avec la France. D’ailleurs la différence de prix qui constitue le litige serait paraît-il insignifiante et la conclusion du marché ne parait pas douteuse ».
- La « Clc Eastern Extension » de Londres, annonce que la pose du nouveau câble entre l’ouest de l’Australie et l’île de Java, vient d’être terminée et que la ligne sera prochainement ouverte au trafic.
- Le département des télégraphes en Angleterre estime les frais d’exploitation supplémentaires résultant de la reprise par
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- l’Etat des câbles sous-marins entre l’Angleterre, la France, la Belgique, la Hollande et l’Allemagne à 1500000 fr., pour l’année finissant le 31 mars 1890. Par contre les pays susnommés payeront pour la moitié des fiais d’entretien de ces câbles une somme de 253 750 fr.
- Un décret décide que la redevance annuelle que la Ville de Paris est autorisée à percevoir pour l’établissement des lignes télégraphiques et téléphoniques est fixée, pour chaque conducteur double, à 1 franc par 100 mètres.
- Ce tarif est réduit de moitié pour les conducteurs simples.
- La redevance est calculée d’après la longueur réelle du conducteur double ou simple, par fraction indivisible de 100 mètres.
- Les lignes desservies exclusivement par des avertisseurs d’incendie, et reliant des établissements particuliers au réseau municipal de secours en cas d’incendie, ne sont passibles que d’un droit fixe de 1. franc par chaque conducteur aboutissant à ces avertisseurs.
- Pour la première année, la redevance prévue aux articles 1 et 2 est calculée proportionnellement au temps restant à courir jusqu’au 31 décembre. Elle e; t exigible à partir du jour où la ligne est mise à la disposition de l’intéressé.
- Pour les années ultérieures, la redevance est exigible le 1" janvier : elle est due pour l’année (entière.
- On télégraphie de Calais à la date du 18 mars, que le câble danois est de nouveau interrompu. Le steamer de la Grande compagnie des télégraphe du Nord a quitté Copenhague pour faire la réparation nécessaire.
- La communication télégraphique avec le nord de l’Ecosse a été interrompue dernièrement par suite d’une rupture du câble qui traverse le Forth. Le steamer Monarch, appartenant au gouvernement anglais, vient d’effectuer la réparation.
- Le rapport annuel du département des télégraphes aux Indes anglaises constate une augmentation pendant l’année dernière de 5014 milles de fils et câbles nouveaux, ce qui porte le total des réseaux à 94000 milles.
- Le nombre des dépêches a dépassé 2800000, soit une augmentation de 12 0/0 sur l’année 1886. Les recettes ont également présenté une augmentation de 50 0/0 sur la moyenne des trois dernières années.
- Le Sénat de l’Etat de Connecticut a voté le 27 février une loi punissant d’une amende de 2 500 fr. toute personne qui aurait établi une dérivation sur un fil télégraphique ou téléphonique, à l’effet de suspendre la transmission des dépêches.
- Le public peut désormais déposer ses dépêches Jour et nuit dans le petit bureau de la Bourse qui jusqu’à présent était uniquement réservé au service de nuit. Ce petit local est, comme on sait, placé dans l’aile gauche de la Bourse, presque en face du bureau de poste. Il 11’est pas très grand ni très commode, mais il est au rez-de-chaussée, c’est le principal.
- Le réseau télégraphique de la Compagnie Atchison, To-peka et Santa-Fé, aux Etats-Unis, comprenant 7374 milles de fils, vient d’être absorbé par la Western-Union Compagnie de New-York.
- On lit dans le Journal du Havre du 1" mars, des indications intéressantes sur l’exploitation des téléphones par l’Etat. Ces renseignements sont extraits de la séance du 1" février 1889 de la Chambre de commerce du Hâvre.
- M. le président, y est-il dit, donne lecture d’une lettre de M. le maire de Lille, contenant, en réponse à une demande de la Chambre, des renseignements sur le fonctionnement des téléphones dans cette ville depuis le rachat du réseau par l’Etat.
- Il est dit, dans cette lettre, que la Compagnie des téléphones, précédemment installée à Lille, faisait un service plus régulier et plus soigné que celui de l’Etat; qu’elle apportait, d’ailleurs, des améliorations de détail au fur et à mesure des découvertes de la science, ce qui n’existe plus aujourd’hui ; qu’en un mot, les abonnés étaient beaucoup plus satisfaits et que la substitution de l’Etat à la Compagnie ne leur est pas avantageuse.
- Au cours de la séance du 11 mars du Conseil municipal de Paris, M. Donnât a soulevé la question de savoir si la téléphonie doit être exploitée par l’Etat ou par une compagnie privée. L’expiration prochaine de la concession de la Compagnie générale des téléphones donne un intérêt tout particulier à la discussion de cette question.
- M. Donnât préconise la solution qui à plusieurs endroits a donné de très bons résultats, et notamment en Suède et Norwège, c’est-à-dire la création d’une Société coopérative formée par tous les abonnés. Cette combinaison a d’ailleurs déjà été étudiée par la Société d’économie commerciale et industrielle et le Conseil municipal a chargé les 2* et 6' commissions de l’examiner à nouveau.
- Une ligne téléphonique va être établie incessamment entre Paris et Saint-Denis, par les soins des ingénieurs des télégraphes.
- Le Gérant : J. Alêpée
- Imprimerie de La Lumière Electrique. —F. Esnault Paris, 31, boulevard des Italiens, 31,
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- Journal universel dyÉlectricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ ^
- II’ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 20 AVRIL 1889 N° 16
- SOMMAIRE. — Le régime de marche des machines dynamo-électriques ; W. C. Rechniewski. — Nouvelle machine médicale électrostatique; Dr Oudin. — Sur l’emploi d’un fil de retour commun dans les réseaux téléphoniques ; A. Pàlaz.— Différences entre les électricités dites positive et négative ; C. Decharme. — Leçons de chimie ; A. Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Allemagne; Angleterre. — Revue des travaux récents en électricité: Sur la téléphonographie, ' par EL Mercadier. — Le tarage des galvanomètres de grande sensibilité au moyen dé la pile Latimer-Clark, par MM. Threllfall et Pollok. — Sur la mesure des hautes résistances spécifiques, par M. Threllfall. — Mesure de la force ëlectrçmotrice et de la résistance des piles, par E. Morelli. — Sur la théorie des phénomènes thermo-électriques,
- • par M. Planck. — Sur les variations de résistance des conducteurs solides, par G. Faé. — Correspondance : Lettres de M. Arnoirx. — Faits divers.- .
- LE RÉGIME DE MARCHE DES
- MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES
- La détermination du meilleur régime de marche d’une machine donnée a une importance capitale pour le constructeur qui tient évidemment à faire produire à sa machine le plus de travail qu’il pourra ; mais ce régime dépend de tant de facteurs qu’il est impossible à déterminer sans de longues et minutieuses expériences.
- Le constructeur expérimenté y arrive à la longue empiriquement, mais cette difficulté se manifeste chaque fois que l’on veut passer d’un système à un autre, et souvent des machines ont paru défectueuses ou trop chères parce qu’en les comparant aux systèmes établis, on n’avait pas su les faire marcher à leur vrai régime.
- Ayant eu nous-mêmes à effectuer ce travail pour nos machines, nous avons pensé qu’il serait intéressant d’attirer l’attention des spécialistes sur certains points de cette détermination.
- Deux facteurs limitent la puissance qu’une dynamo peut produire : la réaction de l’induit et réchauffement. La première peut devenir nuisible par l’abaissement de la force électromotrice, fait
- qui se produit surtout dans les machines à courants alternatifs, et par la production exagérée d’étinçelles aux balais.
- Dans la plupart des machines actuelles, cependant, c’est réchauffement qui détermine la puissance maximum. Cetéchauffement ne doit pas dépasser une certaine limite, il est proportionnel au nombre de calories produit dans la machine et inversement proportionnel à la surface refroidissante.
- Considérons un induit tournant à une certaine vitesse dans un champ magnétique; la chaleur se trouve produite :
- i° Dans le fer par les aimantations et désaimantations successives (hystérésis) et,
- 20 Dans le fil par le passage du courant.
- Nous faisons abstraction de la chaleur produite par les courants parasites soit dans le fer soit dans le cuivre parce qu’elle peut être réduite à peu de chose par une construction judicieuse.
- Le rayonnement est d’autant plus énergique que la vitesse périphérique est plus considérable ; cependantil estprôbable que au-delà d’une certaine limite, d’ordinaire de beaucoup dépassée par les dynamos courantes, ce rayonnement ne varie plus beaucoup avec la vitesse, de sorte que dans nos calculs nous le suf poserons constant.
- La surface de l’induit considéré étant don-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- née, ainsi que la température maximum qui ne doit pas être dépassée, la chaleur C développée intérieurement se trouve déterminée aussi ; il s’agit de trouver dans quelles conditions de vitesse et de densité de courant doit fonctionner l’induit pour produire le maximum de puissance P pour une même quantité de chaleur C développée intérieurement.
- Nous pouvons poser :
- C = «8H^« 0)
- OU 8 est la densité du courant dans le fil et n le nombre de tours par seconde.
- Le premier terme aW provient de réchauffement par le courant dans le fil, le deuxième bn tient compte de réchauffement par l’hystérésis, il est proportionnel à la vitesse.
- La puissance engendrée par l’induit peut s’écrire :
- P = d n 8 (2)
- sant comme on le voit de connaître les valeurs numériques de ces vitesses.
- Dans une série d’expériences que nous avons effectuées sur deux de nos machines bipolaires, une de 3 300 watts et l’autre de 12 000 watts, nous avons trouvé qu’il fallait environ 3 centimètres carrés de surface rayonnante pour chaque watt transformé en chaleur dans l’induit.
- La surface de l’induit de 3 300 watts était d’environ 900 centimètres carrés, celle de l’induit de 12000 watts de 2 700 centimètres carrés ; les watts produits par l’hystérésis, par tour, étaient respectivement de 7 et de 30.
- La quantité de chaleur maximum que l’on pouvait laisser se développer dans l’induit était donc dans le premier cas de 300 et dans le second de 900 watts ; les vitesses pour lesquelles cette quantité de chaleur serait produite par l’hystéréiis seule sont donc respectivement de 43 et 30 tours par seconde, soit2 48oet 1 800 tours par minute ; et les vitesses les plus favorables par conséquent
- ou d est une constante, P est proportionnelle à la vitesse n et à la densité 3 du courant.
- En remplaçant 8 de 1) dans 2) on trouve :
- Pour trouver le maximum, égalons la différentielle d P à zéro et résolvons par rapport à n.
- 2 c
- Il = - -r
- 3 b
- C’est la vitesse à laquelle l’induit devra tourner pour produire le maximum de travail pour une même quantité d’énergie perdue intérieurement ; c’est aussi à ce régime que la machine aura son meilleur rendement.
- Pour cette vitesse, la densité du courant sera :
- V 3 «
- La chaleur produite par le courant dans le fil
- I -2
- sera =-C, celle produite par l’hystérésis - C.
- 3 3
- Enfin, nous voyons que pour une certaine vitesse C
- n == réchauffement limite serait atteint par le
- travail dépensé par l’hystérésis seule, c’est-à-dire même pendant la marche à vide. Il est intéres-
- et
- 3
- 2 480 = 1 650
- r 18000 = 1 2001.
- 3
- L’on voit déjà que l’on se trouve singulièrement éloigné de l’assertion courante d’après laquelle l’on peut augmenter la puissance d’une dynamo en augmentant indéfiniment le nombre de tours.
- Il est évident du reste que si l’on changeait le champ magnétique, les conditions du problème changeraient aussi ; la vitesse limite sera d’autant plus élevée qu’il y aura moins de fer dans l’induit et des champs moins énergiques.
- Mais c’est surtout pour les machines multipolaires que cette question des vitesses maxima devient capitale. En effet, la limite est bien plus rapidement atteinte parce que chaque molécule de fer est soumise à plusieurs aimantations et désaimantations par tour. C’est ainsi que pour une machine à 8 pôles dont l’induit avait un diamètre de 50 centimètres, la vitesse la plus favorable fût trouvée être de 550 tours. De même pour les grosses machines bipolaires, on atteint cette vitesse bien avant que la force centrifuge ne devienne gênante.
- Supposons que nous augmentions toutes les dimensions d’un type de machine bipolaire à
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- tambour, par exemple. Pour toutes les dimensions le champ restera à peu près constant aux environs de 5 000 unités C. G. S ; la surface refroidissante augmente comme le carré des dimensions, tandis que le volume de fer augmente comme le cube; par conséquent, pour que la chaleur développée reste constante par centimètre carré de surface refroidissante, il faut que le nombre de . tours varie inversement aux dimensions linéaires ; cela conduit, comme l’on voit, à admettre une vitesse périphérique constante pour chaque type de machine. Pourtoutes les machines d’un certain type, quelles que soient leurs dimensions, il existe une vitesse périphérique qui est la meilleure. Ces conditions se trouvent empiriquement réalisées chez la plupart des bons constructeurs parce que chaque fois qu’on les avait dépassées on a obtenu des échauffements dangereux.
- Par conséquent ce sont bien ces effets d’échauf-fement qui fixent la meilleure vitesse des grosses machines et non pas tant les considérations mécaniques que l’on met continuellement en avant. Si nous faisons abstraction des avantages d’une commande directe pour les machines très lentes, il est en effet indifférent au point de vue mécanique qu’une machine tourne à 400 ou 600 ou 800 tours, du moment qu’il y a une transmission intermédiaire.
- On pourrait croire après cela qu’il y aurait peut-être intérêt dans beaucoup de cas, soit de diminuer le champ, soit la quantité de fer pour pouvoir tourner plus vite ; nous ne le croyons pas, parce-que le champ magnétique diminuerait en proportion : de sorte que l’on perdrait à peu près exactement par l’affaiblissement des champs ce que l’on gagnerait par l’augmentation de vitesse ; la perte par l’hystérésis étant en effet, entre de grandes limites, proportionnelle à l’intensité d’aimantation.
- Le seul résultat de l’affaiblissement des champs serait une augmentation de vitesse pour obtenir la même puissance, résultat comme on le voit plutôt négatif.
- La meilleure vitesse périphérique varie aussi évidemment avec le type de machine, elle dépend du rapport de la surface refroidissante au volume du fer, de l’intensité du champ et du nombre d’inversions d’aimantation par tour.
- Les machines à disque sans fer sont en dehors de ces considérations; n’ayant en effet pas de fer en mouvement elles n’ont aucune pertedecechef,
- et leur vitesse ne dépend plus que des conditions mécanique de leur construction.
- Effet de la ventilation. — Une ventilation judicieusement employée permet d’augmenter la puissance d’une machine dans d’assez grandes limites.
- Considérons en effet une grosse machine à 8 pôles de 400 chevaux. Sa meilleure vitesse pourra être de 160 tours par exemple; si au moyen de la ventilation on augmente de 25 0/0 la surface refroidissante et que l’on ne change pas la vitesse, mais seulement le courant, la quantité de chaleur que le courant pourra développer en plus sera les 25 0/0 de la quantité totale de chaleur développée précédemment (dont 33 0/0 développés déjà dans les fils) c’est-à-
- dire — = 75 0/0 en plus, ce qui correspond à une augmentation de courant de 32 0/0.
- Naturellement les réactions de l’induit seront augmentées aussi et il faudra renforcer d’autant les électro-aimants.
- Nous voyons d’un autre côté que cette augmentation de surface refroidissante déterminera une nouvelle vitesse de régime de25 0/0 plus élevée que la précédente, c’est-à-dire 200 tours; à cette nouvelle vitesse la quantité de chaleur qui peut être développée dans le fil est de 25 0/0 plus élevée que lorsque l’on n’avait pas de ventilation; l’augmentation du courant pourra donc être de 12 0/0, et l’augmentation totale de puissance de 40 0/0.
- Quoi qu’il en soit, on voit qu’il est très avantageux de ventiler énergiquement les grosses machines; pour les petites, qui restent généralement au-dessous de la vitesse théorique, c’est moins Utile et aussi plus difficile, car d’ordinaire il n’y a pas beaucoup d’espace disponible dans l’induit.
- 11 est évident du reste que pour des vitesses peu différentes de la vitesse théorique la puissance de la machine est peu différente de sa valeuf maximum (une fonction en effet varie peu aux environs d’un maximum) de sorte que dahs la pratique on marchera toujours à une vitesse de 10 à 20 0/0 inférieure à la meilleure vitesse, ce qui ne diminuera la puissance de la fnachihe qüe de 2 à 6 0/0 environ.
- TransforMateurs. — De même que dans les induits des machines dynamo-électriques, c’ëst réchauffement qui limite la puissance d’un transformateur donné, d’autant plus que dans un transformateur il n’y a à tenir compte ni des étin-
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- celles, ni des frottements dans les paliers, ni de la réaction.
- Parmi les effets nuisibles réchauffement seul est à considérer. Nous ne considérons ici que les transformateurs usuels bien proportionnés et non pas des bobines d’induction à circuit magnétique ouvert dans lesquelles le rendement peut être mauvais et où des considérations d’auto-régulation peuvent intervenir.
- En l'absence d'observations directes, pour la perte par hystérésis, nous prendrons les chiffrer d'Ewing; nous admettrons avec lui qu’un centimètre cube de fer doux recuit, lorsqu’il accomplit un cycle magnétique complet entre les limites extrêmes d’aimantation qu’il peut atteindre, absorbe 13000 ergs et qu’il faut augmenter ce chiffre d’environ 30 0/0 pour les changements rapides tels qu’ils se produisent dans les machines et Jes transformateurs, c’est-à-dire qu’il faut le porter à environ 16900 ou 17000ergs; nous admettrons de plus, comme pour les machines, que le travail absorbé, est proportionnel aux intensités d’aimantation limites du cycle.
- Comme les transformateurs sont immobiles, la surface refroidissante doit être plus grande par
- watt développé intérieurement que pour les induits des dynamos.Nous pouvons admettre 8cen-timètres carrés par watt, ce qui est à peu près le chiffre admis pour les inducteurs des machines dynamo-électriques.
- Considérons maintenant un transformateur de proportions courantes, et cherchons quelle est la puissance qu'il peut transformer sans s’échauffer outre mesure et dans quelles conditions, c’est-à-dire avec quelles inductions magnétiques pour un nombre d’alternances donné, il doit marcher pour produire le meilleur résultat.
- Dans les dynamos, nous avons,admis que l’induction magnétique spécifique B était donnée (déterminée par le systèmede machines) et nous avons cherché la vitesse la plus favorable.
- Ici au contraire, c’est le nombre d’alternances qui est constant dans le réseau de distribution et c’est le meilleur rapport entre l’induction magnétique et la densité du courant dans le cuivre qu’il faut chercher, d’après les conditions de refroidissement
- Soit un transformateur ayant les dimensions suivantes :
- Volume du cuivre..........................................
- Section totale des spires..................................
- Volume du fer...............................................
- Section du circuit magnétique...............................
- Surface extérieure (refroidissante).........................
- Nombre d'alternances (période complète)....................
- Induction maximum dans le fer...............................
- Induction magnétique........................................
- Nombre de watts absorbés par un cycle complet par cm. cube,
- Densité moyenne du courant dans le fil....................
- Résistance spécifique du cuivre.............................
- V„ = 1 800 cm. cubes = 17,2 kg. S„ = 18 cm. carrés.
- V/= 7 000 cm. cubes = 56 kg. S/= 80 cm. carrés.
- Sr= 5 400. u = 100.
- B'. = 20 000.
- B«,„*
- c- B
- C = 17000=—
- 10-7 = B
- 17000
- 20 OOO
- 10-7
- t>moy
- p = 1,6.10—’s.
- Le rapport du cuivre au fer est à peu près 1/3 dans le transformateur que nous prenons pour exemple; c’est la meilleure proportion si l’on admet que dans le transformateur tout monté, le cuivre, matière et main-d’œuvre comprises revienne au poids environ 3 fois plus cher que le fer.
- La puissance totale induite et inductrice mise en jeu dans le transformateur sera alors, en supposant que l’induction varie comme le sinus
- P = ~ u S/ Braav. Sc (1)
- et la chaleur développée intérieurement
- A p = « v,
- C + VcP
- jf
- S2 dt =
- (fl)
- La valeur de l’intégrale / 1 S2 dt est connue si
- l’on suppose que 8 varie comme un sinus; elle est égale à
- 2
- et d’un autre côté
- et la formule (a) devient
- “V/feC+ î V‘ p 8a—-== ï
- (2)
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- Si l’on considère les formules (1) et (2) avec Bmax et Sm0„ comme variables on voit qu’elles sont tout à fait analogues à celles que nous avons établies pour les induits des dynamos, dans lesquels le nombre de tours n serait remplacé par Brao,, la valeur maximum que l’induction magnétique atteint dans le transformateur, et 82 par S2^ ouS,,,,, est la densité maximum que le courant atteint pendant l’alternance ; la solution par conséquent sera la même, c’est-à-dire que le transformateur travaillera dans les meilleures conditions lorsque les 2/3 de la chaleur intérieure seront développés dans le fer et le 1/3 dans le fil.
- La chaleur totale que l’on peut développer dans le transformateur est ^ — 675 watts.
- En supposant que le tiers soit développé dans le fil nous arrivons à une densité de
- d’où
- Smax. — 395 ampères par cm2
- Il reste 450 watts qui seront développés dans le fer, c’est ce chiffre qui fixe l’intensité d’aimantation maximum à employer
- d’où
- n V/
- B
- B'
- C = 450
- B-..- “ 7563
- A ce régime la puissance du transformateur sera:
- P = | n S/ Bmo,.S(, 8max. = % 100. 80. 7 563. 18. 395 = 8 603 w.
- soit pour chacun des circuits, induits et inducteurs 4301,5 watts.
- C’est-à-dire qu’il y a 259 watts transformés par kilogramme de cuivre, et 61 watts par kilogramme du poids total, ces chiffres comme on le voit ne sont pas de beaucoup supérieurs aux chiffres analogues des machines dynamo-électriques.
- Le nombre d’alternances joue pour les transformations le même rôle que la vitesse pour les machines à courants continus.
- Seulement il est impossible de prendre un nombre d'alternances plus ou moins grand suivant les dimensions des transformateurs attendu que sur
- tout le parcours d’un même réseau le nombre d’alternances est le même.
- On voit aussi qu’il est impossible d'augmenter la puissance du transjormateur en augmentant le nombre d’alternances, parce que pour éviter un échauf-fement dangereux il faut diminuer dans la même proportion le flux maximum B„a>.
- W. C. Rechniewski.
- NOUVELLE
- MACHINE MÉDICALE ÉLECTROSTATIQUE
- Les médecins devraient aujourd’hui se servir plus souvent qu’ils ne le font de l’électricité statique ; s’ils la connaissaient mieux ils lui rendraient vite la place qui lui est due.
- Elle a subi les viscissitudes de tous les agents thérapeutiques. A ses débuts, il y a plus d’un siècle, engouement exagéré, ensuite longues années d’oubli injustifié; puis enfin période de contrôle scientifique.
- C’est l’école de la Salpétrière qui, sous la puissante impulsion du professeur Charcot, aidé de l’autorité technique indiscutable de M. Vigouroux a commencé la réhabilitation de l’électricité statique, réhabilitation scientifique, je dirai presque officielle, ayant de toutes façons une bien autre valeur que les tentatives isolées qui s’étaient produites à différentes époques. Et pourtant, malgré ce haut patronage, la machine statique reste peu employée et les traités les plus récents d’électricité médicale lui accordent à peine quelques lignes timides.
- Tous ceux qui l’ont maniée savent cependant quel énergique modérateur elle est pour le système nerveux en général. Peu importe, la théQrie qu’on adopte pour expliquer son efficacité, qu’elle agisse en changeant la tension superficielle, qu’elle provoque des modifications moléculaires, qu’elle commande surtout aux vaso-moteurs ou enfin qu’elle favorise seulement les échanges endosmotiques ou exosmotiques ; quel que soit son mode d’action, elle est un puissant, un très puissant succédané de l’hydrothérapie.
- Le bain électrique simple, c’est-à-dire le fait de rester assis pendant une demi-heure ou trois quarts d’heure sur un tabouret isolé en commüni~>
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- 106 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cation avec un pôle quelconque d’une puissante machine statique rappelle le sommeil, réveille l’appétit, facilite la digestion, en somme régularise toutes les fonctions.
- Je sais des insomnies nerveuses, rebelles jusqu’alors à tous les traitements, qui ont cédé à quelques séances d'électricité statique, j’en dirai autant pour certaines affections du tube digestif. Très rapidement aussi le bain électrique améliore les névroses à type convulsif clonique comme la chorée, ou tonique comme les crampes et les contractures.
- Si l’on a affaire à une affection localisée, l’effluve est d’un grand secours et vient aider puissamment l’action sédative générale du bain. Les névroses à manifestations douloureuses se trouvent surtout bien de l'effluve et de l’étincelle; quand une névralgie résiste à Teffluve, il est bien rare qu’elle ne cède pas à deux ou trois séances de quelques minutes pendant lesquelles on promène le long au trajet du nerf douloureux une électrode en forme de cône qu’on fait glisser sur les vêtements du malade et qui crible ainsi sa peau de très nombreuses et très courtes étincelles, provoquant une révulsion un peu analogue à celle du pinceau faradique, mais certainement avec quelque chose en plus, car j’ai vu des névralgies guérir par l’électricité statique ainsi employée qui avaient résisté à la faradisation.
- Je dirai en passant que, pour mieux localiser l’action révulsive, je me trouve très bien du procédé suivant : J’applique sur le point malade une bande de tissu dont la trame est mêlée de fils métalliques comme le galon d’officier, cette plaque est en communication avec un des pôles de la machine pendant que le malade estassis sur le tabouret isolant relié à l’autre pôle.
- Ce mode de révulsion qu’on peut ainsi limiter exactement à la surface voulue est certainement commode et très efficace.
- L’électrisation par grandes étincelles, la machine étant munie de ses condensateurs, est beaucoup plus rarement employée que les deux modes précédents et pourtant elle peut, dans certains cas, rendre de réels services, surtout dans les affections musculaires douloureuses : lumbago, pleurodynie, scapulalgie; j'ai toujours vu quelques étincelles un peu fortes faire disparaître rapidement ces douleurs.
- On voit par ce très sommaire (J) exposé que la présence d’une machine statique serait parfaitement justifiée dans le cabinet d’un médecin, spécialiste ou non.
- Si on l’y rencontre aussi rarement, cela tient à des défauts inhérents à la machine elle-même, dont les uns tendent à disparaître avec les nouveaux types de machines à influence, mais dont les autres subsistent malheureusement tout entiers.
- Le premier, le plus grave au point de vue qui nous occupe était l’inconstance des machines qui ne voulaient jamais marcher quand on en avait besoin. Cela arrivait à chaque instant avec la machine de Holtz, même sous cage, souvent avec la machine Voos-Tœpler et quelquefois encore, bien que plus rarement, avec la machine Carré. Ce très grave inconvénient est totalement supprimé par la machine de Wimshurst.
- Le second défaut des machines statiques réside dans la nécessité de leur fournir du travail. Le bain électrique doit être prolongé, durer au moins une demi-heure et on comprend que pendant ce temps il est impossible au médecin de tourner la manivelle. On a bien essayé de leur annexer un moteur électrique actionné par une batterie de piles à grand débit, mais quiconque a essayé de demander à des piles un travail régulier, intermittent et d’une certaine durée conviendra que le remède est pire que le mal. 11 faut donc, en attendant le jour ou on aura à Paris la distribution électrique de la force, ou bien avoir dans sa cave un moteur quelconque, à gaz ou à eau, actionnant une génératrice, où faire tourner la machine par un domestique pendant qu’on s’occupe du malade.
- Pour éviter la présence d’un tiers dans son cabinet, on peut faire traverser la cloison par l’arbre dé la machine, de façon que le domestique se trouve dans la pièce voisine. Quoiqu’il en soit c’est toujou.s une complication bien faite pour rebuter nombre de médecins.
- Un dernier reproche très sérieux à adresser aux machines statiques est celui-ci : elles ne se prêtent pas facilement à un réglage proportionné à la maladie ou à la résistance et à l’âge du malade. Elles donnent plus ou moins suivant le diamètre de leur plateau, leur forme, leur mode de construc- (*)
- (*) Je n’ai fait, en effet, ici que citer un peu au hasard de mes souvenirs, me proposant de réunir ultérieurement mes observations dans un travail d’ensemble.
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- tion, suivant le temps qu’il fait, et c’est ce plus ou moins qui doit être employé quel que soit le cas. On a bien la ressource d’approcher une pointe du malade ou du tabouret quand le rendement est trop fort, mais ce n’est là qu’un expédient, et on rencontre ici en pratique une difficulté assez sérieuse. En effet, si l’onneveutsou-mettre son malade qu’à l’action du bain électrique simple, sans provoquer en aucun point de chute de potentiel et en laissant ce soin aux cheveux, aux poils, aux ongles, etc., alors jamais la machine ne sera trop forte et c’est surtout dans ce but que sont utiles les grandes machines de Holtz, modifiées parM.Vigouroux.
- Mais ces machines à grands plateaux de verre, excellentes pourlebain, donnent surtout de la quantité.
- Leurs étincelles sont courtes, fort bruyantes et provoquent des secousses très douloureuses ; aussi deviennent-t-elles difficilement supportables si on veut les employer à faire de la révulsion.
- Tout au plus ces machines peuvent-elles servir pour l'effluve, et encore à condition d’avoir des excitateurs en bois mauvais conducteurs, le tabouret et le malade eux-mêmes jouant dans une certaine mesure ce rôle de condensateurs, et les étincelles sont tout autres quand on les tire directement des conducteurs isolés que quand la machine est reliée au tabouret et au malade.
- C’est pour essayer de remédier dans une certaine mesure à ces inconvénients que nous avons fait
- construire la machine représentée ci-contre, dont le principe est le même que celui de la machine de Wimshurst, bien supérieure à celles qui l’ont précédée. Simple, robuste, très puissante, elle est constante dans ses effets, quelque temps qu’il fasse et s’il lui arrive quelque fois après un repos
- prolongé de changer de polarité, ce changement ne se produit jamais quand elle est en marche, comme cela est si fréquent avec les machine Voos-Toepler.
- Pour construire cette machine, nous nous sommes servi d’un bâti de machine Carré, mais sans attacher autrement d'importance à cette disposition spéciale, au contraire, nous croyons qu’il serait préférable d’avoir les deux conducteurs semblables et disposés symétriquement de chaque côté des disques.
- Telle qu’elleest, elle ne diffère du type ordinaire de Wimshurst que par des détails de construction destinés à l’approprier plus exactement aux usages médicaux.
- Pour remplir cette condition que nous considérons comme très importante d’avoir une étincelle longue et sinueuse, plutôt qu’une étincelle courte, bruyante, éclatante et très douloureuse, au lieu de deux grands plateaux de verre, nous avons adopté des disques d’ébonite de 52 centimètres de diamètre; les deux disques internes montés sur le même arbre creux et commandés par une courroie croisée, les deux externes ayant chacun sa courroie directe.
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- Les courroies, comme l’indique la figure i traversent la table qui supporte la machine, et vont à un arbre commun actionné par un petit moteur. Les disques ne sont par armés de simples secteurs d’étain, mais sur chaque secteur est collée une baguette de bois recouverte aussi de paillon d’étain, de façon que les balais touchant seulement les baguettes en saillie ne métallisent pas les plateaux.
- Quel doit être le nombre de ces secteurs ?
- 11 y en a 24 sur chaque disque et nous croyons que ce nombre répond au maximum d’effet dans les conditions de construction de notre machine. Primitivement, il y en avait 30 par disque et le rendement était moindre qu’aujourd’hui. Plus tard, à la suite d’une conversation avec M, Vigou-roux, qui nousdit que sur sa machine àdeuxgrands
- disques de verre, il obtenait de bien meilleurs re sultats en en réduisant beaucoup le nombre; et après que M. Ducretet nous eût dit aussi que Wimshurst sur sa machine à 6 ou 12 plateaux ne mettait que 10 ou 12 secteurs, nous en supprimâmes un sur deux, réduisant ainsi leur nombre à 15 par disque.
- L’effet fut déplorable, d’abord la machine ne s’amorçait plus que très lentement, ensuite la longueur de l’effluve et de l’étincelle étaient réduites de moitié.
- Peut être faut-il voir là une particularité inhérente à l’ébonite, puisque deux autorités aussi indiscutables en l’espèce que MM. Wimshurst et Vigouroux ont reconnu que pour les machines à grands disques de verre il était nécessaire de diminuer le nombre des secteurs.
- Tous les balais sont reliés à la terre, ils sont formés par des petits pinceaux en fil de cuivre.
- Quant aux peignes, ils sont constitués par des lame<> de clinquant repliées et dont la boucle est fixée sur le cylindre métallique qui leur sert de support par deux bagues d’ébonite. Leur bord libre est
- taillé en dents de scie ; à ce dispositif nous trouvons comme supériorité sur les peignes à pointes d’abord une grande simplicité de construction, puis cet avantage que si les plateaux d’ébonite viennent à gondoler, ils ne sont pas abimés par le clinquant comme par des pointes métalliques.
- C’est surtout par le montage des balais et des peignes que notre machine est appropriée aux besoins médicaux; telle qu’elle est, en effet, elle serait beaucoup trop puissante pour faire de la révulsion par étincelles, et dans bien des cas l’effluve aussi en serait trop forte.
- La longueur moyenne de celle-ci é$t de 20 centimètres, et les étincelles sans condensateur ont dç 18 à 20 centimètres. Pour pouvoir modérer facilement ces effets, les balais et les peignes sont montés à frottement doux sur leurs supports, de façon à pouvoir facilement se renverser en dehors, comme on peut le voir sur la figure pour tous les organes de gauche, peignes et balais, de sorte que, sur la figure, la moitié seulement de notre machine double est en action.
- On peut ainsi très facilement ou supprimer deux pl ataux et transformer ainsi la machine en une m chine simple, ou bien en renversant successivement un, deux ou trois peignes à un des pôles, diminuer progressivement la longueur de l’effluve et de l’étincellev
- De même, pour remédier aux inconvénients graves des condensateurs actuels qui, malgré leur faible surface apportent de si grands changements à la nature de l’étincelle, nous nous servons d’un condensateur placé à côté delà machine à laquelle il est relié par deux cordons souples. 11 est formé de plaques de verre de 18 centimètres sur 24 sur une face desquelles est collée une étroite bande d’étain de 0,03 centimètres de largeur partant d’un des petits côtés de la plaque pour se prolonger deo,05 cm. au delà de son milieu. Cette bande d’étain est recouverte d’une épaisse couche de vernis à la gomme laque (fig. 2).
- Suivant que nous voulons plus ou moins de condensation, nous superposons un plus ou moins grand nombre de ces plaques de verre en les disposant de façon que leurs petits côtés, affleurés par la bande d’étain, soient alternativement placés à gauche et à droite en contact avec deux colonnes métalliques qui servent d’attache aux fils de la machine.
- D1- Oudin.
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- SUR L’EMPLOI D’UN FIL DE RETOUR COMMUN
- DANS LES RÉSEAUX TÉLÉPHONIQUES
- Avec les progrès incessants de l'éclairage électrique et les applications prochaines d’ la distribution électrique de la force, les rues des villes seront bientôt sillonnées de canalisations électriques parcourues par des courants de haute tension et d’intensité considérable. Or quel que soit le soin avec lequel ces installations seront faites, il sera très difficile d’éviter les pertes à la terre. Cette difficulté devient même une impossibilité dans le cas des tramways électriques chez lesquels l’isolation parfaite des machines de la voiture est irréalisable. Le sol sera donc plus ou moins soumis aux fluctuations de ces canalisations électriques.
- Dans la grande majorité des réseaux téléphoniques on emploie actuellement des lignes à fil simple utilisant la terre pour le retour du courant. Ces lignes étant en communication permanente avec le sol participent donc à toutes les fluctuations électriques de ce dernier. Jusqu’à maintenant cet état de choses n’a pas offert de grands inconvénients puisque la distribution de l’énergie électrique n’a commencé à prendre une réelle importance que dans ces derniers temps. Mais, actuellement, la question des perturbations produites dans les lignes téléphonique est à l’ordre du jour; elle a même pris un caractère aigu dans certains pays, en Suisse par exemple, où elle préoccupe vivement le monde des électriciens et des industriels intéressés, l’administration fédérale voulant mettre à la charge de l’industrie électrique tous les frais occasionnés par les modifications des réseaux téléphoniques, nécessitées par le voisinage des courants industriels.
- Le seul moyen qui permette l’exploitation simultanée d’un réseau d’éclairage électrique et d’un réseau téléphonique consiste à supprimer complètement le retour par la terre, en construisant par exemple toutes les lignes téléphoniques à double fil.
- Cette suppression de la terre dans les circuits téléphoniques s’impose aussi par suite des exigences de la téléphonie interurbaine ; on sait qu’on ne peut pas obtenir le silenceabsolu sur un
- fil aérien d’une grande longueur prenant terre aux deux extrémités, par suite des influences extérieures diverses qui y produisent des courants parasites, on sait en outre que l’emploi du fil double pour les lignes interurbaines s’impose dès que l’on veut posséder plus d’un circuit sur la même ligne. Mais pour que le système soit vraiment complet et rationnel, le circuit métallique complet pour les lignes interurbaines exige aussi un circuit entièrement métallique pour les lignes reliant les abonnés avec le bureau central ; sans cela il faut un translateur à chaque extrémité de la ligne ; or cette double translation produit un affaiblissement et une altération de la parole qui rendent l’emploi de cette disposition très peu avantageux. Le seul moyen de remédier aux inconvénients des courants parasites et de profiter des progrès accomplis dans l’établissement des communications téléphoniques à grande distance consiste à isoler complètement le circuit téléphonique de la terre.
- Voici, par exemple, ce que dit M. Rothen dans son étude sur h téléphonie (pages 94 et 95):
- « Si deux conducteurs électriques aboutissent à la terre à leurs extrémités, il se perd toujours quelque chose d’un fil sur l’autre; on trouve rarement dans un réseau téléphoniques un fil sur lequel on ne puisse pas entendre les signaux télégraphiques du bureau situé dans la même ville. Tout le sol est pour ainsi dire imprégné des fluctuations dans l’état électrique provenant des signaux électriques et ces ondes, en remontant de la terre par les plaques de terre ou autres raccords avec la terre (tuyaux de gaz ou d’eau) remontent dans les fils téléphoniques.
- « Cet écoulement par la terre dans les fils téléphoniques est encore plus fort, souvent même intolérable, quand il s’agit de courants pour la lumière électrique ou pour la transmission de la force ; d’autres sources de bruits étrangers dans les téléphones sont à chercher dans la polarisation des plaques de terre, dans les variations de l’état électrique de l’atmosphère et du sol, dans les courants terrestres et les décharges de l’électricité atmosphérique; on entend des sifflements, des bruits analogues à des coups de fouet, d’autres enfin indescriptibles. »
- Les inconvénients énumérés ci-dessus sont inséparables des lignes téléphoniques à fil simple et à retour par la terre qui sont actuellement en grande majorité. La transformation des réseaux téléphoniques dans le but de les rendre indépen-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dants de la terre est une mesure qui est inévitable et dont la réalisation n’est plus qu’une affaire de temps.
- Deux moyens peuvent être employés pour atteindre ce but :
- i° On peut construire toutes les lignes urbaines à double fil, chaque circuit ayant un fil d’aller et un fil de retour parfaitement indépendants; mais cette solution exige un nombre de fils double du nombre actuel et ne va pas non plus sans la transformation radicale des tableaux des stations centrales;
- 2° On peut rendre les circuits téléphoniques indépendants de la terre en employant pour tous les fils d’une même artère un seul fil de retour d'un diamètre suffisant pour que sa résistance soit beaucoup plus faible que celle de chacun des fils de l’artère; ce mode de procéder est plus avantageux que le premier, au point de vue financier en ce qu’il reviendrait beaucoup moins cher pour la construction proprement dite et en ce qu’il n’exigerait qu’une faible modification dans les tableaux actuels des bureaux centraux.
- L’emploi du fil de retour commun a été discuté, d’une manière assez approfondie, à la dernière session de l’Association téléphonique américaine, et on paraît avoir reconnu que c’était le moyen le plus simple de mettre un réseau téléphonique à l’abri des courants dérivés perturbateurs provenant des réseaux électriques industriels.
- Nous n’avons pas à revenir sur ce point puisque La Lumière Électrique a donné un résumé complet des discussions qui ont eu lieu à cette réunion technique. Disons seulement que le fil de retour commun pour les lignes de certaines artères a été employé avec succès à Richemond par M. Mac Clure, dans le but de mettre le réseau téléphonique à l’abri des courants perturbateurs produits parles pertes de courant du tramway électrique de cette ville.
- On peut cependant faire certaines objections à l’emploi du fil de retour commun.
- Considérons, par exemple, deux abonnés At et A2 reliés simultanément au bureau central. Supposons que A, ait engagé une conversation au moment ou A2 sonne pour appeler le bureau central. Le courant d’appel se divise naturellement aux points M et N ; la plus grande partie suivra le fil de retour commun ; mais on voit aussi a
- priori qu’un courant, très faible il est vrai, parcourra la ligne de l’abonné A2 et pourra ainsi troubler la conversation de cet abonné. La même remarque peut s’appliquer aussi aux courants téléphoniques. On percevra alors sur le fil 2 la conversation de l’abonné At et réciproquement.
- On peut atténuer considérablement cet inconvénient en donnant au fil de retour commun une section assez grande pour que sa résistance soit beaucoup plus grande que celle des fils de ligne ordinaires. Il ne faut pas oublier non plus qu’on a à faire avec des courants téléphoniques, c’est-à-dire avec des courants oscillatoires très rapides et que les phénomènes d’induction propre jouent un grand rôle dans ces transmissions, surtout à cause des appareils intercalés aux extrémités de la ligne, appareils dont les coefficients d’induction propre sont loin d’être négligeables.
- Comme les administrations téléphoniques pourraient répondre par une fin de non recevoir aux propositions faites en vue de l’adoption du fil de retour commun, nous avons essayé d’étudier cette question d’un peu plus près afin de nous assurer théoriquement si les résultats pratiques qu’on a en vue en proposant cette modification correspondent exactement à la réalité.
- Nous avons également commencé certaines expériences de contrôle sur des lignes de différentes longueurs; nous en rendrons compte dans La Lumière Électrique dès que nous serons arrivé à dès résultats tout à fait concluants; nous voulons aujourd’hui éxposer aussi simplement que possible les quelques calculs que nous avons faits pour essayer de résoudre théoriquement le problème.
- Nous considérons tout d’abord le cas le plus simple où les lignes des deux abonnés sont de même longueur et se soudent au même point du fil de retour commun.
- Nous supposons avoir à faire avec des abonnés urbains; les lignes n’ont pas une longueur supérieure à deux ou trois kilomètres; nous pouvons donc faire abstraction de la capacité et de l’induction propre de la ligne. Ce qu’il importe de connaître d’ailleurs, c’est la valeur de l’intensité du courant lorsque le régime permanent est établi et c’est ce cas particulier que nous considérons.
- Soient V le coefficient d’induction propre, et p/ la résistance des appareils de l’abonné Aj; V'etp/ les mêmes constantes pour les appareils situés à l’extrémité de la ligne de Ax; soit enfin pi la résistance du fil appartenant à l’abonné Ai seulement.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- ni
- Appelons >2, p2; V> 9z et p2" les constantes relatives au circuit de l'abonné A2.
- Posons
- n = pi + pi' + pi"
- Li = X/ +
- rt = pa + pi' + pa"
- L2 = X2' + X2“
- Désignons enfin par ro la résistance du fil de retour commun compris entre M et N.
- Dans le poste de l’abonné Ai agit une force électromotrice variable E qui produit les courants Ix, I2 et 1. dans les fils I, 2 et o. Nous supposons que le circuit de l'abonné A2 est exempt de toute force électromotrice.
- Les lois de Kirchhoff et celles de l’induction donnent immédiatement les relations
- i.-i.+ l* (0
- dans le circuit 2,0
- dans le circuit 1,0
- I. + lm+Liÿ=E o)
- La force électromotrice E qui agit dans la station de l’abonné Ai est fournie ou par le générateur magnéto-électrique avec le courant duquel on appelle ou par le transformateur du microphone dans lequel on cause. Cette force électromotrice est donc essentiellement de nature oscillatoire; on peut danc la représenter par une série de Fourier; on aura ainsi
- k = <0
- E = ^ ek sin (nt + (1>) k = 1
- nous désignons par n l’expression
- ^__2 «
- T étant la période.
- La force électromotrice E étant ondulatoire, les
- Fig. 1
- L’équation 1 donne à Io la valeur «o = ii — l3
- qui, substituée dans les équations 2 et 3, permet d’écrire
- r„ 1, — (r, 4- rz) I3 — L2 = o (r. + n) Ii - /•. I2 + Li ^ = E L’équation (4) donne les relations
- ii
- d li dt
- 7-: [<r‘+ r‘2> h + u ï]
- 1 f. . , d la d 1*21
- + HW]
- (4)
- (5)
- (5')
- en sorte que la formule (5) devient
- U U ^ + [(/'. + n) La + (/-. + rz) Li] ^ + 4- (r. n +/i fz + r» r,) — r, E
- intensités de courant Ic, h et I2 qui en sont la conséquence directe le seront aussi ; on pourra donc également représenter le courant I2 qui nous intéresse plus particulièrement par la série de Fourier
- k = 00
- la = V («a), sin [nt 4- <*> 4- («a),]
- k = l
- Les conclusions seront les mêmes si nous faisons abstraction des termes supérieurs de la série de Fourier, c’est-à-dire si nous considérons la force électromotrice E comme soumise à des ondulations purement sinusoïdales, données par la formule
- E = e sin (nt + w) (7)
- Nous pouvons faire la même simplification par rapport à l’intensité du courant I2 et écrire
- la *= la sin (ni 4- w + <pt)
- (8)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La période 211 des deux phénomènes E et I2 doit n
- être naturellement la même. 11 n’en est pas de même de la phase. Celle de E est égale à w tandis que nous supposons celle de 12 égale à (w-f- <p2); cette dernière phase peut être en avance ou en retard sur la première, ce qui est exprimé par le signe négatif ou positif de cp2
- Formons
- d h dt
- = n i'î cos (nt + « +
- <pa)
- or
- d* U dt2
- — n- i2 sin (nt 4w4 ça)
- I2 =3 i2 cos ç2 sin (ut 4- «*>) 4* *s sin <Pa cos (w^ + “)
- d I j dt
- = ait cos ça cos (ut 4- “)— «*a sia 42 sin (nt 4- œ)
- l’équation (6), on obtient
- — Lt L2 w2 h cos ça sin (lit 4- a») 4-
- [(/-. 4- ri) L2 4- (r. 4- ri) L,] «2 sin ç2 sin (nt 4- w) 4-(r n 4- n r* 4-4- r2 r.) 12 cos ça sin (nt +• «0)
- (9)
- — L] La »* /2 sin ça cos (nt-\- u>) +
- [(r, 4- n) La 4- (r. 4- fa) Li] n i2 cos ça cos (nt + u>) 4-
- (ra n 4- n r2 -f n r,) sin ®2 cos (nt 4- «)= rc e sin (nt '4- u>)
- Cette équation devant avoir lieu pour toutes les valeurs de t, il faut que le facteur de sin (nt + w) soit égal à zéro ainsi que celui de cos (nt -f- w); elle se décompose donc en deux équations, sa voir
- — L1 La «* cos ç2 i'î 4- [</. 4- ri) La 4- (r„ + n) Li] «cosçj i2 4-+ (r. n 4- r\ r2 4- n r,) cos ça ii — r,e (10)
- et [Li La n- — (r0 n 4- n i î 4- i'î r.)J sin ça —
- [(r, 4- ri) La 4- (r. 4- n) Li] n cos ç2 = o (11)
- L’équation 11 donne immédiatement la valeur detg on a, en effet
- d‘\2 dt2
- —11- /a cos ça sin (nt 4- u>) — m2 h sin ça cos (nt 4- <*>)
- tangça
- [(r, 4- ri) L3 4- (>'„ 4- r2) Lij m Li La n% — (r, n + rx r2 4- n re)
- (.2)
- En substituant ces valeurs de E, I2,
- dk
- dt’dP
- dans
- Connaissant cp2, l’équation 10 permet de calculer 4 qui est donné par la formule
- ______________________________________________r. e_____________________________________________
- [— Li La w* 4- (r, n 4- n r2 4- r2 r0)] cos ça — [(r. + ri) La 4- (r„ 4- ri) Li] 11 sin ça
- 03)
- Les équations 12 et 13 résolvent donc complètement le problème A l’aide des relations trigonométriques bien connues
- 1
- cos ça = -------------
- <J 1 4- tang2 ç2
- et
- sin ça
- tang ça V1 4- tang2 ç2
- on peut donner à l’expression de 4 une forme plus simple; en obtient en effet après quelques réductions
- v[—Li La m24-.Û'. n 4- ri r2 4- r> r,)]2 4- [(>„ 4- n) La 4- (r. 4- ri) Li]2«2
- ou en simplifiant
- f. e
- H= .........— --
- v(r„ ri 4- ri r% 4- r2 r„)2 4- «2 [Li La (Li La n2 4- 2 r.2) 4- (/„ 4- n)2 L12 4- (r0 4- rt)2 La2]
- On voit donc que le dénominateur de 4 se compose d’une partie constante pour un circuit déterminé et d’une partie variable avec la nature du courant. La première partie dépend des résistances seulement; la seconde des coefficients d’induction propre et du nombre des alternances du cou/ant, nombre donné par la valeur inverse de la période 1 __ n
- T 2 Tî
- En faisant 11 — 0, on suppose qu’on a à faire à un courant continu; la valeur de la résistance offerte au courant 4 est alors
- Or comme la résistance offerte au courant sinusoïdal de période T est égale à
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- on voit que le rapport de ces deux résistances, | qui caractérise pour ainsi dire le circuit, est égal à
- R 2, c___ f » n + fi ft + fî f.__________________________________
- K 2, s yf(f-o n + rtfi + f‘, rj* -f n* [Li Ls <Lt L2 /<* |- 3 i\a) + (/'. -f fi)* L2S + (f. + fi)1 L12
- La résistance offerte au courant sinusoïdal est j au courant continu; on peut simplifier l’expres-donc toujours plus grande que celle qui est offerte | sion de ce rapport, en écrivant
- R), c___ 1
- R2’ 8 ~ * / Lt» Lïl + 3 /•„* Li L2 + (/-„ + n) La2 + (r. + n) I.12 , .
- V * ^ 0'. fi + ffî + fa fo)1 H.
- La résistance R2,s augmente donc indéfiniment avec la valeur de n. Pour se rendre compte de cette augmentation, il faut appliquer ces formules à quelques cas particuliers. Mais, auparavant, nous voulons calculer les valeurs de l’intensité du courant ix.
- La formule (5) donne
- ’* = [('“ + ri) 12 + Lî Or nous avons posé
- I2 = h sin (nt + (o + 92)
- nous aurons de la même manière
- h = i\ sin (nt -j- a> -f- 91) 18)
- Par conséquent
- t’t sin (ut + w -f <pi) = ~ [(r, + fi) /Y sin {nt -f <0 -f *2) +
- + L2 n ii cos (nt + to + 92)]
- OU
- r„ il sin (nt + t») cos 91 -f- r„ i\ cos (nt + w) sin 91 =
- ==(/-„** s‘n + “) cos 9ï+ÔVH's) ii cos (nt + (>) sin 92 4- L2 n i2 cos (nt -f- w) cos 92 — L2 nii sin (nt + w) sin 92
- Cette équation se décompose immédiatement dans les deux équations suivantes
- ra ii cos 91 = (/-„ -f- ri) ii cos 92 — La nii sin 92 r0 ii sin 91 = (ra + /'») ii sin 92 -H L2 nii cos 92
- En élevant au carré les deux membres de ces équations et en les additionnant, on obtient
- >1 = “ \l(f0 +f-iY + L 1*0* ii
- Connaissant 4 on calcule donc facilement ix.
- Applications numériques. — Avant de passer aux applications numériques des formules que nous venons d’établir, quelques considérations sur les valeurs des constantes en jeu ne seront pas superflues.
- La résistance du fil de retour doit être égale, d’après M. Mac Clure, à 0,05 de la résistance du fil de l’abonné. Le fil de l’abonné étant un fil téléphonique de bronze silicieux de 1,2 mm. de diamètre, sa résistance kilométrique est de 42 ohms environ ; si le fil est en acier de 2 millimètres la résistance monte à 52 ohms par kilomètre.
- Nous admettrons donc 50 ohms comme résistance kilométrique du fil de ligne. Dans ces conditions la résistance du fil de retour doit être, d’après M. Mac Clure, de 2,5 ohms, ce qui correspond à un fil de cuivre pur de 2,9 mm. de diamètre; nous prendrons plutôt un fil de cuivre de 4,6 mm. correspondant à une résistance kilométrique de 1 ohm.
- Considérons tout d’abord une ligne d’un kilomètre de longueur et étudions l'action du courant d’appel de la ligne Ax dans la ligne A2 occupée par l’abonné pour une conversation avec le bureau central, par exemple.
- La ligne de l’abonné Ax renferme alors :
- i° L’induit en double T du générateur magnéto-électrique; sa résistance est en moyenne de 500 ohms; quanta son coefficient d’induction nous n’avons malheureusement que des indications assez vagues; en le supposant égal à 5 quadrants (ou 5. iolJ) nous serons assez près de la vérité;
- 2° La sonnerie à armature polarisée du poste téléphonique; sa résistance peut être supposée égale à 50 ohms et son coefficient d’induction propre à 1,5 quadrant;
- 3° L’annonciateur du bureau central dont la ré-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sistance est de 200 ohms environ et le coefficient d’induction propre de 2,5 quadrants,
- On a donc
- par seconde, ce qui correspond à 32 tours de l’in-uit du générateur magnéto-électrique ; ce nombre correspond tout à fait à la réalité. On a donc
- n = pi 4- p'i + pi* = 50 4- 550 4- 200 = 800 ohms Li=)/i + X'i = 6,5 + 2,5 = 9 quadrants
- La ligne de l’abonné A2 renferme :
- 11 = 2 7t 32 = 200 environ
- Il en résulte
- i° Le poste de l’abonné comprenant le circuit secondaire du microphone (résistance 150 ohms, coefficient d’induction propre 0,2 quadrant) et la bobine du téléphone (résistance 100 ohms, coefficient d’induction propre 0,2 quadrant);
- 20 Le poste du bureau central composé de l’annonciateur (200 ohms et 2,5 quadrants), de la bobine du microphone (150 ohms et 0,5 quadrant) et du téléphone (100 ohms et 0,2 quadrant).
- On a donc
- iï = pa + ?’î 4 p"a = 50 + 250 4 450 = 750 ohms Lü = V2+ V'2 = 0,7 + 3,2 = 3,9 quadrants
- Vu les grandeurs relatives de ces diverses quantités, nous pouvons simplifier considérablement
- les formules qui précèdent. Puisque ^ = ~
- et
- t\_ _ 1 rl~ 7bo’
- on peut négligerr0auprès de ^etde
- r-i et rt et rs auprès de r£ et de r£. L’erreur commise en procédant de cette manière est inférieure à —. On a alors 500
- „ y/n2 /'s2 + [Li* I.22 il2 + r 12 L22 + ri- L|2) m2
- R*i, B = y ---------------------
- En introduisant les valeurs numériques dans cette formule, on obtient
- R2. j = y/36.1010 + (46 500 000 4- 1332 n2) ri1
- Oô nous savons que n dépend de la période T du courant Oscillatoire d’après la formule
- ~T
- R2, s = V36.1010 4- (46 500 000 4- 33 300 000) (200)1 = V^Ô.lO1® 4- 199,6. IO10 = s/223,6.1010
- OU
- R2, s = 15.106 = i 500000 ohms
- On trouve avec la même approximation que
- R2, c = 600 000 ohms
- On voit donc que la résistance offerte au passage du courant d’appel de l’abonné At dans la ligne de l’abonné A2 est 2,5 fois plus grande que celle que rencontrerait un courant continu. Le courant oscillatoire dans la ligne de A2 a donc, toutes choses égales d’ailleurs, une intensité maximum 2,5 fois plus faible que celle d’un courant continu.
- La valeur du courant d’appel dans la ligne même sur laquelle il doit agir est donnée par la formule 19, sayoir
- ou
- h = V(75 *)3 + (3.9)* (20°>2 i2
- h = 100 <Ju 7 i% il •= 108022
- On voit donc que le courant aura sur le fil de l’abonné A, une intensité 1 000 fois plus grande que sur le fil de l’abonné A2. Or la principale objection des adversaires du fil de retour commun consiste à prétendre que le courant d’appel lancé sur le fil de l’abonné A, actionne également l’annonciateur de la ligne de l’abonné A2. On voit que cela n’est guère admissible puisque le courant qui passe dans la ligne A2 n’est que la 1 100e partie de celui qui passe dans la ligne At, or la sensibilité des annonciateurs des abonnés n'atteint pas des limites aussi grandes. Il faut d’ailleurs remarquer qu’en prenant un fil de retour commun de plus grande section, d’une résistance kilométrique de 0,5 ohm au lieu d’un ohm, par exemple, on double l’intensité du courant par rapport à û ; on a alors f, == 2 200 û ce qui en tout
- Supposons que le courant possède 32 alternances
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- JOURNAL ÜNIVËRSËL D’ÉLECTRICITÉ
- 1 *5
- cas est amplement suffisant. Remarquons en outre que cette résistance kilométrique de 0,5 ohm s’obtient aisément à l’aide d’un fil de cuivre de 6,5 mm. de diamètre.
- Calculons maintenant ce que que sera la résistance offerte au courant téléphonique dont les alternances sont beaucoup plus fréquentes que celles du courant d’appel.
- Les ondulations du courant téléphonique reproduisent exactement les ondulations sonores de la parole qui varient dans les conditions ordinaires entre 300 et 1000 par seconde ; considérons donc une vibration sonore régulière de 637 alternances par seconde, ce qui correspond à « = 4000.
- Les valeurs de Lx et de rx sont également modifiées puisque nous supposons que l’abonné At cause ; nous pouvons adopter pour les constantes du circuit de At les mêmes valeurs que pour le circuit de A2, c’est-à-dire
- n = r-i — 750 ohms
- Lt = L2 = 3,9 quadrants
- La valeur de R2,s devient alors
- ÆT4- (L14 w* 42 ri* Li*) w2
- K.2, s = .......... .........
- r9
- OU
- Ra, s = Ç3164. io8 4- (37,01.108 + 0,17.108) (4000)2 = v/3164.108 4- 594.1011 = 24,4.107 Ra, s = 244 000 000 ohms
- La valeur de R2c est simplement
- Ta ®
- Ra, c = — = ( 50)“ = 562 500 ohms
- ce qui montre que la résistance offerte au courant téléphonique par la ligne de l’abonné A2 est près de 500 fois plus grande que celle que rencontre un courant continu.
- L’intensité du courant téléphonique dans la ligne de l’abonné Ai est
- h — V(75')* + (3>9)s (40oôp h
- ù = ^56,4. io4 4- 243j4.io<i h = 15,6.103 h il = 15 600 h
- de l’abonné voisin qui utilise simultanément le fil de retour commun.
- Dans ces conditions, on peut affirmer que la conversation de l’abonné A2 ne pourra pas être perçue puisque l’intensité du courant latéral est 15 000 fois plus faible que celle d’un courant téléphonique qui transmet les conversations ordinaires. L’intensité du son que l’on pourrait ainsi percevoir serait au minimum 15000 fois plus faible et par conséquent absolument imperceptible.
- Nous croyons avoir démontré par les calculs qui précèdent la possibilité de l’emploi pratique d’un fil de retour commun pour les divers fils d’une artère téléphonique. Nous reviendrons prochainement sur ce sujet en considérant de plus près certains cas particuliers et les dispositions à prendre pour la réalisation pratique de ce projet.
- A. Palaz
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE j1)
- IV
- Effets lumineux
- Étincelles électriques. — On sait que quand on approche le doigt d’une machine électrique chargée on en tire une étincelle, et que si l’on écarte suffisamment les boules excitatrices d’une machine de Holtz, on aperçoit entre elles un trait de feu rectiligne blanchâtre, si l’écartement est court et la machine bien chargée. En éloignant davantage les boules, l’étincelle paraît formée de trois parties : deux portions rectilignes blanches partant des boules, et une partie intermédiaire, sorte de solution de continuité, moins brillante, de couleur bleuâtre et de forme ovoïde, plus rapprochée de la boule négative que de la positive (fig. 34, 35 et 36).
- En éloignant encore davantage les boules, on ne voit plus qu’un seul trait étroit brillant, sinueux, quelquefois divisé dans une partie de sa longueur et, fréquemment, de chaque sinuosité
- Ainsi le courant téléphonique sur le fil de l’abonné At est 15 600 fois plus intense que sur le fil
- (*) Voir La Lumière Électrique du 13 avril 1889.
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-
-
-
- h6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- partent des ramifications déliées, de longueur variable, véritables décharges latérales (accusant une tension électrique dans le corps même de
- Fig. S'<, 35 et 38
- l’étincelle), toutes dirigées de la boule positive vers la boule négative (fig. 37, 38, 39).
- Une des formes les plus remarquables de l’étincelle électrique et en même temps des plus rares (car les conditions qu’exige sa manifestation ne sont pas souvent réalisées) est la suivante :
- Elle se compose d’un trait lumineux blanc ab (fig. 40) qui sert d’axe à une espèce de solide de révolution engendré par un quart d’ellipse».
- Cette espèce de demi-ovoïde de couleur violette semble produit par la rupture de l’ovoïde complet que l'on voit fréquemment, comme dans la figure 36. « Il arrive assez souvent que cette espèce de cloche, qui s’ouvre toujours du côté négatif, se ferme de manière à présenter un ovoïde avec un axe brillant dans son milieu. » (1).
- Etincelle composée. — Quand on provoque l’étincelle entre une boule ou une pointe communiquant avec le pôle positif et un plateau en rap-
- Fig. 40
- port avec le pôle négatif et que la distance entre eux est assez faible, l’étincelle se divise en un grand nombre de traits de feu assez vifs. On voit que le sommet blanchâtre de cette gerbe est à la
- (') Annuaire météorologique, 1849, p. 250.' Expériences de M. Peyré.
- boule positive et l'épanouissement violacé au plateau négatif (fig. 41). Pour une distance très courte, tous ces filets lumineux se réunissent et l’on ne voit plus qu’un trait de feu unique.
- Lorsqu’on opère la décharge d’une bouteille de Leyde entre les boules égales d’un excitateur, il arrive parfois que l'étincelle esté polygonale, formée d’une portion blanche, correspondant à la boule positive, et d’une ou plusieurs branches violettes qui se portent, en s’élargissant vers la boule négative qu’elles n’atteignent pas toujours.
- La décharge oscillante d’une batterie de Leyde
- Fig. 37, 38 et 39
- observée au miroir tournant par M. Feddersen, présente l’apparence de la figure 42. « L'extrémité positive de l’étincélle' est à droite et l’extrémité négative à gauche. On remarque que dans la première division transversale'la lumière sortie de la , boule négative est plus discontinue que celle qui sort de la boule positive ; que l’inverse a lieu pour la seconde division, que la même chose reparaît dans la troisième et ainsi de suite. » f1).
- Forme en crochet, de. l’étincelle électrique. — L’étincelle produite par la machine rhéostatique a une forme différente de celle des machines d’électricité statique ou d’induction.
- « Cette forme consiste (2), lorsque l’angle compris entre les branches de l’excitateur est très
- (') Cazin, L’étincelle électrique, ç. 151.
- (2) Gaston Planté. — Recherches sur l’Electricité, p. 256-257.
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- obtu, en un trait de feu partant en ligne droite ' dans le prolongement de la branche positive, s’élevant notablement au-dessus de la pointe négative, et venant la rejoindre par un crochet, en
- Fig. 41
- décrivant sur ce point, de nombreuses sinuosités, (fig..43,. partie supérieure).
- La même forme se retrouve dans Xaigrette que donne la machine, quand on augmente de i ou 2 millimètres la distance des pointes.'Un jet conique
- s’élance du pôle positif, parcourt les % environ de
- 4
- la distance au pôle négatif et se recourbe vers la courte aigrette formée autour de la pointe négative (ligure 43, partie inférieure).
- « Avec les machines de 30 à 50 condensateurs qui donnent des étincelles de 4 à 5 centimètres, l’aigrette positive présente alors un pédicule terminé par une gerbe lumineuse ovoïde, plus ou moins ramifiée, tout-à-fait analogue à celle des machines électriques ordinaires (fig. 44).
- Avec sa grande machine rhéostatiquede 8ocon-
- Fig. 42.
- densateurs, M. G. Planté a produit des étincelles de grande longueur dans lesquelles « on retrouve particulièrement la forme en crochet (fig. 45) près du pôle négatif, déjà remarquée dans les étincelles plus petites d’une machine de 10 condensateurs. » (Voir pour l’explication de la forme en crochet de
- l’étincelle, « Recherches sur l’Électricité », de M. G. Planté, p. 268).
- L’étincelle électrique a été observée en diverses
- 7
- Fig. 48
- conditions par MM. Warren De la Rue et Muellet, en employant à cette étude une pile de 8040 éléments au chlorure d’argent. A l’œil nu, la lumière de la décharge est visible entre les deux pôles (une pointe et un disque)à la distance de 29,5 mm. elle ressemble à un filet lumineux entouré d’une auréole phosphorescente. Quand la pointe est positive, il se produit un sifflement très fort ; quand c’est le disque qui est positif, il se couvre d’une couche métallique qui a l’apparence des anneaux de Newton.
- Lorsqu’on observe la décharge à l’aide d’un microscope grossissant io'à 15 fois, la pointe étant positive, l’étincelle paraît formée de plusieurs rayons vivement agités (fig. 46).
- La figure 47 représente la décharge quand la pointe est négative.
- Vue au miroir tournant, l’étincelle apparaît in-
- Fig. 44
- termittente. « Quand la pointe est positive, une vitesse modérée sépare la décharge en images distinctes (fig. 48). Si la pointe est négative, l’image se montre en nappe lumineuse continue, plus brillante au voisinage de la pointe. » (1).
- (') Annales de Chimie et de Physique, 5“ série, t. XIII, P- 433-461•
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- Avec leur pile de 11 ooo éléments en tension, MM. Warren De la Rue et Müller ont obtenu un arc lumineux magnifique.
- En se servant de deux pointes, il se produit une belle aigrette continue au pôle négatif, tandis que le pôle positif donne des décharges en jets lumineux intermittents qui enveloppent l’aigrette sans troubler sa forme (fig. 49). (1).
- L’apparence de l’arc n’est pas la même dans les différents gaz, ainsi qu’on peut le voir dans les dessins de la figure 50.
- Le dessin n° 1 représente l’arc dans l’air : le n°2 représente l’arc dans l’hydrogène avec la pointe positive. « Le fuseau central de l’arc est entouré d’une magnifique auréole bleue semblable à une cloche en verre éclairée par une lumière fluorescente et très brillante sur le disque. Quand la
- Fig. 45
- pointe est négative, n° 4, l’arc se meut très rapidement et forme une espèce d’étoile sur le disque positif. Le dessin n° 3 montre sa forme dans l’acide carbonique. » (2).
- L’étincelle d'induction se compose, comme l’a observé M. du Moncel, « de deux flux : l’un représenté par des traits de feu de la décharge électrique qui constitue l’étincelle proprement dite, l’autre représenté par une enveloppe lumineuse nommée auréole qui n’est qu’un flux transporté par un conducteur aériforme et qui rougit sous l’influence de cette conduction, en raison de l’insuffisance de son pouvoir conducteur. » (3).
- Autour du trait de feu blanc, simple ou multiple qui constitue Y étincelle d’induction fournie
- (') À liliales de Chimie et de Physique, 5' série, t. XI11, p. 475. (’) Annales de Chimie et de Physique, 5*série, t. XIII p. 466. (*) La Lumière Electrique, t. VIII, p. 353.
- par un appareil de Ruhmkorfif, on observe une enveloppe lumineuse qui est impressionnable aux mouvements de l’air environnant. C’est à
- L.l..
- Fig. 46 ot 4*7
- cette gaîne d’un rouge verdâtre qu’on a donné le nom A’auréole,.
- On la produit par divers moyens : M. du Moncel qui a particulièrement étudié ces phénomènes, l’obtenait en faisant passer l’étincelle d'induction entre deux lames de verre séparées par un très petit espace. Pour voir le phénomène dans toute sa beauté, il faut employer le microscope et ne laisser à l’étincelle qu’une longueur de 2 millimètres au plus. Les rhéophores sont constitués alors par des lames minces de divers métaux qu'on introduit longitudinalement, l’une devant l’autre, entre deux lames de verre serrées aux deux bouts avec deux petites pinces en bronze.
- « Un grossissement de 80 diamètres suffit pour bien an'alyser le phénomène qui présente l’apparence de la figure 51.
- « Le rhéophore/os/Zf/-est pointu, le négatif est légèrement arrondi et c’est sur ce dernier que s’étale la lumière bleue.
- « L’auréole proprement dite, d’un beau rouge
- Fig. 48
- rosé, semble sortir d’une lèvre brillante d’un blanc rosé qui termine le rhéophore positif et s’étale comme une cloche pour s’arrêter à quelque distance du rhéophore négatif et se mouler en quelque sorte sur son contour ; puis à travers cette nappe lumineuse apparaissent les traits de feu de
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- la décharge directe d’un blanc éblouissant qui s’échangent d’un rhéophore à l’autre en déterminant sur eux des points lumineux scintillants
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- Fig. 49
- dont la couleur varie suivant le métal des électrodes. » O).
- Le transport métallique, opéré par le courant, produit dans le microscope un effet des plus curieux et des plus beaux, surtout au rhéophore négatif.
- L’auréole représente un flux de quantité; les traits de feu constituent un flux de tension.
- Quant à la différence de couleur des deux extrémités polaires, elle résulte de la différence de tension électrique en ces points ; car si la tension était la même de part et d’autre, la couleur des deux pôles devrait être celle de l’électricité négative qui reste stationnaire, tandis que la positive traverse seule le milieu ambiant, dont elle prend la couleur, ou au moins qui modifie la sienne.
- Fig. 50
- Les courants d’induction, directs ou inverses, montrent une différence dans les effets produits, suivant le sens du courant.
- (') La Lumière Électrique, t. VIII, p. 354.
- Les extra-courants, directs ou inverses, de fermeture et de rupture, présentent entre eux des différences analogues.
- M. Gaston Planté est parvenu à construire et à conserver des autographies d’étincelles de 12 à 15 centimètres de longueur (obtenues au moyen de sa machines rhéostatique de 80 condensateurs) en projetant les décharges sur la surface unie d’un
- gâteau de résine (contenant de paraffine); saupoudré de fleur de soufre. L’étincelle laisse, au milieu d’un sillon qu’elle trace, une ligne bleuâtre, très nette, qui semble tracée à la mine de
- Fig. 51
- plomb et qu’on rend ineffaçable en la creusant avec une pointe.
- La ligure 45 représente,'en demi-grandeur, les autographies de quelques-unes de ces étincelles, où l’on remarque, indépendamment du trait principal de chacune d’elles, des lignes secondaires (sortes d’anastomoses) moins prononcées, moins brillantes; et dans toutes se retrouve aussi la forme de crochet plus ou moins accusée, surtout du côté du pôle négatif, comme nous l’avons dit précédemment.
- Photographie des étincelles et décharges électriques
- M. Bertin avait réussi *n des premiers à photographier l’étincelle électrique sans employer d’objectif, en projetant la décharge par deux pointes métalliques, sur une lame de verre couverte d’üne couche de collodion sec; Les étincelles impres-
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- sionnant la couche sensible. On révélait l’image par les procédés ordinaires et l’on avait un cliché négatif qui servaitàtirer des empreintes positives sur lesquelles on pouvait constater des différences très prononcées des effets des pôles positif et négatif: .
- Depuis, M. Mareschal a décrit, dans La Lumière' Électrique (t. XV, p. 160) quelques-uns des résultats d’expériences faites sur le même sujet, d’après l’instigation de M. Bertin (mort depuis) au moyen d’un appareil construit par M. Ducretet et à l’aide
- Fis. eg
- duquel on a pu photographier, sans objectif, les étincelles électriques éclatant sur papier au géla-xtino-bromure. La figure 52 en représente un spécimen où l’on distingue la différence des effets des pôles positif et négatif.
- Les figures 53 et 54 obtenues dans une même expérience montrent également des différences notables pour les deux pôles.
- « M. Righi a réussi à photographier sur des plaques sèches au gélatino-bromure d’argent, à peu près toutes les apparences que présente l’étincelle dans l’air.
- En particulier, M. Righi a pu obtenir et photographier des étincelles éclatant dans Veaityk 'j ou 8 centimètres de distance. Elles sont roses ou
- Fig. 54
- rouges, avec de faibles charges ; blanches et très éclatantes avec de fortes charges; elles n’ont jamais d’auréoles(')» (voir plus loin, les résultats ,obtenus
- (') La Lumière Électrique, t. XXIII, p. 282 (1887).
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- par le même expérimentateur sur les auréoles).
- Dans leurs expériences récentes sur la photographie d’étincelles électriques, M M . Latchinoff et Mo
- Jï.
- ft
- Fig, 55
- niusko (‘) ont constaté plusieurs faits curieux qui mettent bien en lumière des différences remarquables entré les effets des deux pôles électriques Dans une de leurs séries d’expériences, sans chambre obscure, les deux pôles de la bobine de Ruhmkorff étant mis directement en contact avec la couche sensible de la plaque au gélatino-bromure, ils ont trouvé les effets suivants :
- Les figures 55 et 55 bis représentent l’épanouissement de Y électricité positive (l’électrode positive étant mise en contact avec la plaque sensible et l’électrode négative avec le disque de cuivre), la
- Fig. 55 bis
- première avec étincelle, la seconde sans étincelle.
- En intervertissant les jonctions des électrodes, les figures 56 et 56 bis représentent l’épanouisse-
- O La Lunlièrc Électrique, t. XXVIII, p. 85,
- ment de Y électricité négative, la première avec étin? celle, la seconde sans étincelle.
- Une autre série d’expériences où un pôle de la bobine était en contact avec une pièce de monnaie
- Fig. 53
- reposant sur la plaque sensible, a donné les résultats suivants :
- La figure 57 représenté une décharge positive du condensateur avec étincelle et la figure 57 bis, la même décharge sans étincelle.
- La décharge négative, qui diffère beaucoup de la positive et donne les figures 58 et 58 bis la première avec étincelle, la seconde sans étincelle.
- Dans ces derniers temps enfin, M. Brown en Angleterre et M. Trouvelot à Paris ont repris cette question et obtenus des clichés remarquables. Voici comment s’exprime le premier de ces expérimentateurs :
- « Une plaque photographique très, sensible est
- Fig. 58 bis
- posee sur une lame de métal reliée à l’un des pôles d’une bobine d’induction ; l’autre pôle est joint à un fil conducteur qu’on place au centre de la plaque, du côté de la couche sensibilisée.
- Lorsque celui-ci forme le pôle négatif, une simple décharge produit sur la plaque une jolie figure chargé de lignes blanches ramifiées et disposées en éventail. Quand le pôle positif est en rela-
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- îaa
- tion avec la couche sensible, on observe un groupe de lignes noires irrégulières, ayant un caractère tout différent et entouré de faibles lignes rayonnantes (* *) ».
- M. Trouvelot, dans une note communiquée à
- l’Académie des sciences (2), a fait connaître une méthode au moyen de laquelle on obtient parfaitement des clichés des décharges électriques. Ce procédé est fondé, comme cèlui de M. J. Brown, qui, le premier en a eu l'idée, sur l’emploi d’une lame métallique formant condensateur avec la plaque photographique. .
- « Cette méthode consiste à: provoquer une décharge (3) électrique.sur une plaqüé au gélatinobromure d’argent, sous laquelle on a préalable-
- 67 bia
- ment placé une feuille d’étain, collée et isolée sur
- (*) La Lumière Électrique, t. XXX, p. 134 (20 octobre 1888).
- (*) Comptes rendus, 9 octobre 1888, p. 684.
- (8) La Lumière Électrique, 18 novembre 1887, p. 269, 270 et
- *7‘*
- une feuille de verre dont les bords et le côté libre sont vernis avec soin. La feuille d’étain, faisant l'office de condensateur avec la surface sensibilisée, contraint la décharge à suivre la surface im-
- Fig. 68
- médiate de la plaque. De là résulte une grande netteté de l’image.
- « Lesimagesdonnées par les pôles opposés montrent, comme on devait s’y attendre,, des caractères tout à fait dissemblables.
- « Le pôle positif! donne une image dont les traits les plus saillants se présentent; sous forme de lignes très sinueuses, desquelles s’échappent de nombreuses ramifications qui leur donnent une certaine ressemblance avec. les grands fleuves et
- Fig*. £8 bis
- leurs nombreux affluents tels qu’on les représentent Sur les cartes géographiques (fig. 59).
- « Le pôle négatif donne une image d’une délicatesse et d’une élégance de forme qui a un tout autre caractère (fig. 59 bis). Dans ses traits les plus saillants, comme dans ses linéaments les plus délicats, on reconnaît du [premier coup d’œil une
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- différence de forme et d’allure très marquée entre les décharges de Yélectricité négative et celles de l'électricité positive. Ce n’est plus la ligne sinueuse qui chez elle prédomine, c'est plutôt la ligne droite souvent brisée à angle droit sur elle-même qui caractérise ses branches. En cela, elle se rap-
- proche un peu de l’éclair zigzagué des artistes et des peintres.
- Les ramilles qui caractérisent si bien les décharges du pôle positif, sont remplacées ici par des formes beaucoup plus gracieuses qui ressemblent, à s’y méprendre, aux feuilles deceitains
- Fig. 59
- arbres de la famille des palmiers (du latanier). »
- M. Brown, dans de nouvelles expériences, au lieu de faire aboutir les deux pôles de part et d’autre de la plaque de verre (comme M. Trou-velot), dispose « les deux pôles sur la même plaque, afin d’obtenir à la fois la figure caractéristique du pôle positif et celle du pôle négatif ».
- En isolant la plaque sur une feuille de paraffine et faisant passer la décharge directement d’un pôle à l’autre, on voit qu’elle produit « une série
- de lignes en zig-zag, bien marqués; les raies radiales du pôle positif et les feuilles dît pôle né natif sont moins visibles (que par le procédé Trouvelot) mais se reconnaissent encore (*) (fig. 60) ». On y voit de plus la forme en crochet des étincelles, forme que montre la figure 45 des autographies de M. G. Planté.
- Dans une communication que M. Trouvelot a faite à l’Académie des sciences, dans la séance du
- (*) La Lumière Électrique, 22 décembre 1888, p. 580.
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- **4
- 12 novembre 1888, il a ajouté à ses premiers résultats les suivants :
- « Si, sur le cliché qui a donné une empreinte d’électricité positive, ôn provoque^ des décharges négatives de la bobine, « on remarque dès,Ta prer
- mière décharge de faibles lignes blanchâtres qui s’allongent et s’élargissent graduellement avec d’autres décharges succédant à la première. Ces traits blanchâtres suivent exactement les ramifica-étions du cliché positif sur toutes ses branches, ex-,cepté sur la ramille.
- Tig. 59 bis
- « Si l’on fait la même expérience en déchargeant le pôle positif sur une image de l’électricité négative, rien de semblable ne se produit, quel que soit le nombre des décharges.
- « On voit souvent lès images données par les décharges des pôles positif et négatif entremêlées sur le même cliché. Si l’on provoque des décharges du pôle négatif sur un tel cliché, on voit peu à peu les ramifications positives apparaître en blanc, tandis que les ramifications négatives restent inaltérables.
- « Ces expériences mettent de nouveau en évidence les caractères dissemblables des électricités opposées et montrent que l’électricité négative possède un pouvoir de pénétration bien supérieur à celui de l’électricité positive (J) »,
- M. Trouvelot, qui a déjà employé la photographie pour montrer les différences des étincelles d’électricité statique, positive et négative, a eu re-
- (') Comptes rendus, 12 novembre 1888, p. 784.
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- cours au même moyen pour étudier les étincelles d'induction. Dans une communication faite à l’Académie des sciences (18 février 1889), il dit :
- « Si l’on provoque la décharge d’une bobine de Ruhmkorff ou de toute autre machine productrice d’électricité à haute tension, dans le voisinage de plaques sèches convenablement disposées, des décharges induites minuscules viennent impressionner la couche sensible, et le développement révèle
- des images dont l’étude me paraît présenter un véritable intérêt.
- « Les images induites diffèrent de caractère, selon qu’elles sont positives ou négatives ; du reste, ces caractères ne different pas de ceux que j’ai constatés dans la photographie d’étincelles présentée l’an dernier à l’Académie ».
- L’auteur se borne ici à l’étude des images négatives.
- «Les petites images électriques que l’on re-
- 1**
- F
- marque sur nos photographies sont produite chacune par une double décharge induite et, par conséquent, par un minuscule courant. Elles sont groupées par systèmes dont la forme générale est celle d’une éventail ou d’un feuille de palmier (semblable à celle de la Heur négative que j’ai obtenue par la photographie directe de l’étincelle).
- « Les images induites s'alignent, avec une grande régularité, les unes à la suite des autres et forment des ondes parallèles et concentriques dont le centre est placé au point où'les fleurs négatives prennent naissance.
- « Si l’on place face à face la couche sensible de deux plaques photographiques, on obtient des images induites opposées qui ont, les unes le caractère négatif, les autres le caractère positif. L’image positive induite, obtenue par une décharge
- **•
- ,60 •
- négative directe, consiste en. une petite tache j ronde, d’aspect nébuleux, du centre de laquelle s’échappe une petite branche de ramillz positive, qui marche de la circonférence au centre. L’image négative induite, obtenue par une décharge positive directe, consiste en une minuscule fleur négative supportée sur sa tige et dont la marche se fait du centre vers là circonférence ».
- En voyant ces belles photographies d'étincelles électriques positive et négative si différentes d’aspect, de conformation, si bizarres, si inexplicables à l’heure présente, on se prend à les comparer à des hiéroglyphes qui attendent encore leur Cham-polion pour les déchiffrer.
- (A suivre.) C. Decharme.
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- LEÇONS DE CHIMIE. (Suite) Ç).
- CHIMIE ORGANIQUE
- AVANT-PROPOS
- L’étude des métaux et de leurs composés (fonctions basiques et salines) trouverait naturellement sa place après l'étude des métalloïdes, comme cela était indiqué, du reste, dans notre premier article (2), s’il ne nous avait pas paru utile de faire, avant de l’entreprendre, une excursion rapide dans le domaine de la chimie organique.
- Les principales combinaisons métalloïdiques nous ont fait connaître les caractères distinctifs de la fonction acide; avec la chimie organique nous étudierons de nouvelles fonctions. Celles-ci seront définies, autant par la constitution moléculaire des composés que par les phénomènes d'addition et de substitution résultant de cette constitution même. Le nombre des composés organiques est indéfini ; leur structure moléculaire, leur représentation symbolique, leur nomenclature, sont basées sur la tétratomicité du carbone et la théorie des radicaux.
- Malgré la diversité des espèces, le nombre des individus connus et possibles de chaque espèce, on peut, au moyen de procédés mnémotechniques dont il sera facile de saisir le mécanisme, établir la formule de constitution d’un composé quelconque d’après sa nomenclature et inversement.
- Il importe cependant de connaître le nom, fixé par l’usage, d’un nombre déterminé de radicaux, la formule symbolique et les propriétés caractéristiques des principales fonctions définies.
- Les articles consacrés à la chimie organique seront relativement peu nombreux et purement théoriques, nous avons hâte d’aborder avec les métaux l’objet de ce présent travail, c’est-à-dire l’étude des applications industrielles de l'électricité à la chimie.
- LES FONCTIONS EN CHIMIE ORGANIQUE
- Les composés organiques se divisent en deux grandes classes. Dans la première, sont rangés
- (») Voir La Lumière Électrique du 30 mars 1889. (>) Voir La Lumière Électrique du 9 février 1889.
- tous ceux qui font partie de séries normales ; dans l’autre, les composés qu’on n’a pu jusqu’à ce jour établir en séries.
- Fonctions des composés sériés. — i° Hydrocarbures ;
- 20 Alcools et phénols ;
- 30 Aldéhydes, acétones et quinnnes ;
- 40 Acides, séries urique et pectique ;
- 50 Ethers simples, composés et mixtes;
- 6° Amines, phosphines, arsines, stibines;
- 70 Amides, amines-amides, imides ;
- 8° Organo-métalliques ;
- 90 Sucres, cellulose, amidon, gommes.
- Fonctions des composés non sériés. — i° Alcaloïdes naturels ;
- 20 Matières colorantes naturelles ;
- 30 Matières protéiques.
- TÉTRATOMICITÉ DU CARBONE ET RADICAUX
- Tous les composés organiques renferment du carbone combiné avec l’hydrogène seul (hydrocarbures), avec l’hydrogène et l’oxygène (alcool, aldéhydes, etc.), avec l’hydrogène, l’oxygène, l’azote (amines, amides, matières protéiques).
- Les formules de constitution de ces composés sont basées sur la tétratomicité du carbone. Par ce terme on entend qu’un atome de carbone C est saturé lorsqu’il est combiné avec quatre éléments ou quatre radicaux mono-atomiques.
- C’est ainsi que nous pouvons écrire :
- 1 H 1 CH3 I
- J — C — 1 X ! - u - ! X 1 CH3 — C — 1 I
- 1 1 H 1 CHJ
- Carbone Méthane Penthane
- La première de ces trois formules représente l’atome de carbone avec ses quatre centres d’attraction, si toutefois nous pouvons nous permettre ce
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- langage figuré; la seconde, la molécule méthane = C H4 dans laquelle chacun des centres d’attraction est saturé par un atome d’hydrogène mono-atomique; enfin la troisième, la molécule penthane = C5 H12 où les atomicités du carbone sont satisfaites par quatre radicaux mono-ato-miqutsCH3 auxquels on donne le nom de méthyle.
- Le méthyle ne peut exister à l’état de liberté, pas plus que les radicaux d’atomicité impaire. Les radicaux d’atomicité paire peuvent au contraire exister à l’état libre, ainsi : l’oxyde de carbone CO, l'anhydride sulfureux S O2 dont nous nous sommes occupés dans la chimie des métalloïdes.
- Les molécules CO, S O2 sont diatomiques.
- En résumé on donne le nom de radical à tout groupement moléculaire, pouvant exister à l'état libre ou non, doué d’atomicité, c’est-à-dire capable de s’unir, sans changement dans l’arrangement des atomes qui le constituent avec un ou plusieurs éléments ou radicaux, doués eux-mêmes d’atomicité.
- Chaque fonction est caractérisée par une formule type dans laquelle entrent souvent des radicaux de diverses natures.
- Les individus faisant partie d’une fonction déterminée se subdivisent en plusieurs séries et il existe pour chacune de ces séries une formule type moins générale que celles qui caractérisent les fonctions.
- Enfin, l’arrangement moléculaire d’un composé donné peut varier, le nombre des atomes et par suite le poids moléculaire restant le même. Ce changement entraîne la formation de nouveaux composés qu’on dit isomères avec le premier. Les propriétés chimiques et physiques de plusieurs composés isomères diffèrent entre elles.
- Nous ne nous étendrons pas davantage sur toutes ces considérations d’une grande importance, il est vrai, mais sur lesquelles nous aurons à revenir fréquemment dans la suite.
- 1° CARBURES D’HYDROGÈNE
- {hydrocarbures)
- type, et portent chacune un nom qui dérive d’un de ses hydrocarbures.
- Noms des hydrocarbures
- Saturés ou forméniques.......
- Ethyléniques ou oléfines.....
- Acéthyléoiques...............
- Camphéniques ou térébénes....
- Aromatiques....................
- Styrolène et homologues......
- Acéténylbenzine et homologues Naphtaline —
- Diphenyle —
- Stilbène —
- Anthracène —
- Naphtylbenzine —
- Pyrène —
- Chrysène —
- Idrialène —
- Tétraphenyléthylène —
- Nous donnerons pour chaque série la formule, les propriétés, le mode de préparation des principaux hydrocarbures connus.
- PREMIÈRE SÉRIE
- Hydrocarbures saturés ou forméniques O Hn2-f 2
- Nous connaissons déjà un de ses hydrocarbures, le méthane = C H4. Ce composé est saturé puisque le carbone tétratomique se trouve combiné avec quatre atomes d’hydrogène mono-atomique. Il existe d’autres hydrocarbures saturés et renfermant plusieurs atomes de carbone, ainsi :
- Formules types
- C” H2 11 + 2 C" H2"
- C" H2 “ - 2 C" H2 '* — * C” H2" — 0 C" H2 n — 8 C" H- " — >o C" H *-C* H2 n — u C" H2 n — *6 C" H2 » - 18 C” H2 ™ — 20 , C" H2 « — 22 C” H 2 "
- C” H2"-30 C" H2"-32
- HH
- I I
- H — C — C — H = C2 H°
- 1 I
- H H hthane
- H H H
- III
- H — C—-C — C — H=C3H8 III
- H H H Propane
- La seule inspection des symboles indique la manière dont s’opère la saturation.
- Le quatrième hydrocarbure, le butane = C4 H10 présente deux isomères dont les symboles de constitution sont
- H
- On donne le nom d’hydrocarbures à des composés de carbone et d’hydrogène.
- Ils forment entre eux plusieurs sériés qui diffèrent par les proportions des éléments constituants. Ces séries sontcaractérisées par une formule
- H H H H
- 1111 H—C — C — C — C—H
- I I I I
- H H H H
- Premier isomère
- H H —C— H H
- I I I
- H — C — C — C — H
- I I 1
- H H H Deuxième isomère
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- ia8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que l’on peut écrire aussi
- CH3
- I
- CH3 —CH* —CH3 —CH3 CH3 —CH —CH3
- Pour l’hydrocarbure C5 H13, le pentane, on peut prévoir trois isomères; pour Je composé C° Hu quatre isomères, etc.
- Dans le tableau qui suit nous reproduisons les noms les plus employés.
- . . . .Nom». Noms Noms
- de Gerhardt de Berthclot d’Hofmann
- C H* hydriire de méthyle... formène.... méthane
- C3 H« — d’éthyle.. acétène éthène
- C3 H8 — de propyle ... propionène. papane
- C* H*' — . de. butyle butyrène.... butane
- C6 H13 — d’amyle...... valérène.... pentane
- C« H1* — d’hexyle caproène.... hexane
- C, H'“ — d’heptyle..... œnanthylène heptane
- C8 H'8 — d'octyle caprylène... octane
- C* H*° — de nonyle.... pélargonène nonane
- C10 H33 — de décyle décane
- Cil H2* — d’undécyle ... rectène undécane
- C13 H36 — de bydécyle.. laurène dodécane
- C13 H28 — d ; Uidécyle .. cocénène... tridécane
- C‘* H30 — de tétradécyle. myrystène .. tétradécane
- Cir. H33 ' — ' de pentadécyle benène pentadécane
- C18 H3* — d’hexadécyle.. . palmitène... hexadécane
- Les noms de Gerhardt dérivent naturellement du radical qui entre dans la constitution de chacun de ces composés :
- CH3 méthyle, C* H6 éthyle, C3 H7 propyle, etc., etc.
- Nous citons également pour mémoire ceux qu’aadoptés Berthelbt dans ^synthèse des composés organiques.
- Les noms les plus généralement employés sont ceux d’Hofmann.
- Méthane
- Gaz des Marais. — Poids moléculaire CH = 16*
- Propriétés physiques. — Incolore, inodore, sans saveur. Densité 0,5576. Pouvoir réfringent 1,504. Il se disso at dans 18 fois environ son volume d’eau.
- v Propriétés chimiques. — Se décompose par la chaleur en hydrogène et carbone qui se dépose. Même résultat avec une série d’étincelles électriques. Le chlore agit différemment sur le gaz des marais
- suivant les proportions des gaz mis en présence et les conditions de l’expérience.
- CH* + 4 Cl = 4 H Cl + C <rt)
- Il se'produit de l’acide chlorhydrique ; la réaction, a lieu sous l’influence de la lumière solaire ou d’une étincelle électrique et se produit avec explosion.
- ch* + 6 ci = 3 H ci + c H Cl3 (i)
- CH* + 8 Cl = 4 H Cl + C Cl* (ci
- Il se produit un mélange de chloroforme GHCP et de protochlorure de carbone CCP avec l’acide chlorhydrique.
- CH» + 2 Cl = H Cl + C H3 Cl (d)
- II y a production de chlorure de méthyle.
- Préparation. — i° En attaquant de l’acétate de sodium par la potasse.
- C3 H3 Na O3 + K H O = C Na K O3 + C H*
- 2° En décomposant par l’eau le zinc-méthyle (C H3)* Zn + 2 H3 O = Zn O3 H3 +. 2 Ç H*
- Éthane
- Poids moléculaire, C3 H° = 30
- Corps gazeux dont les propriétés chimiques se rapprochent beaucoup de celles du méthane.
- Pentanes isomères
- Poids moléculaire, C1 H1* = 72
- Il existe trois isomères de cet hydrocarbure.
- 1* Pentane primaire. CH3 — CH* — CH3 — CH3 — CH3
- Liquide, incolore, bouillant à 38°. Même réaction que le méthane et l’éthane. Il existe dans les pétroles d’Amérique.
- C H3
- 2° Pentane secondaire - UQ>C H — C H* — C H*
- L H3
- Liquide incolore, très mobile, d’une odeur agréable, Densité 0,6305 à 140,2. 11 bout à 1300, il ne se solidifie pas à 240. Densité de vapeur 2,382.
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- y Pentatie tertiaire, (C H3)1 C
- Liquide incolore, bouillant à 90,5. Se prenant en masse, cristallise vers 200.
- Parmi les autres hydrocàrbures qui constituent cette série, il en est un grand nombre existant à l'état libre, et que Pelouse et Cahours ont pu retirer des pétroles d’Amérique.
- C* H'», C» H", C« H‘«, C” H*‘, etc.
- la plupart de ces composés peuvent se préparer directement par synthèse.
- A. Minet.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Allemagne
- Les nouvelles lampes Bernstein et connecteur de sûreté. — Les avantages particuliers du système de distribution par lampes à incandescence reliées en série, sont aujourd’hui reconnus, pour
- Fig. 1
- certaines applications, par tous les électriciens; des maisons ou compagnies aussi importantes que celle de Siemens (*) à Berlin et de Thomson-
- (.’) Siemens (lampes en série). — La Lumière Électrique, vol. XXIV, p. 582.
- Houston (*) aux Etats-Unis l’appliquent couramment, la seconde surtout.
- M. Bernstein de Hambourg qui a été l’un des premiers à étudier le problème et à réaliser des
- Fig. 2
- lampes qui s’adaptent aux conditions spéciales sous lesquelles l’énergie électrique est fournie au filament, a continué à perfectionner son système, particulièrement en ce qui concerne le connecteur de sûreté destiné à compléter le circuit en cas de rupture du filament.
- Sans revenir sur ce que nous avons déjà dit soit sur les lampes, soit sur le système en général^), nousdécrirons rapidement la nouvelle lampe et ses accessoires.
- Les lampes (fig. 1) sont établies couramment à Hambourg pour des intensités variant entre 16 et 50 bougies, et M. Bernstein ne paraît pas partisan des grosses lampes qui, cependant, semblent avoir quelque succès en Angleterre. Lorsqu’il faut des foyers puissants, il préféré en réunir plusieurs dans une même lanterne.
- Le filament# destiné à fonctionner avec un courant de 10 ampères est rectiligne et relativement épais; il est fixé à deux filsbb’ recourbés dont les parties centrales c, munies de contacts, sont très proches ; ces fils passent dans deux gaînes isolantes d d'qui tendent continuellement l’une vers l’autre par la tension du ressort e. Si donc le filament rompt, le circuit se rétablit en c. Le ressort e peut du reste être remplacé par l’action des fils b.
- (') Thomson-Houston.— La Lumière Électrique, v. XXVI, P- '7- .
- (a) Système Bernstein. — La Lumière Électrique, v. XX, p. 83; v. XXIII, p. 292; v. XXVII, p. 226.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 11 faut en outre que le circuit soit continu dans le socle de la lampe, tant que celle-ci n’y est pas insérée, qu’on ne puisse la retirer sans fermer en même temps ce circuit et qu’on puisse à volonté faire passer le courant dans la lampe.
- Pour celâ M. Bernstein emploie Te support ou la douille représentée figure 2 et ?.
- La lampe porte deux pièces de métal de section rectangulaire^^' qui viennent s’insérer dans deux gaines i ï dont l’un des côtés est formé par un ressort kh’ et qui sont reliées aux fils du circuit.
- Fig. 3
- Dès que la lampe est en place, la pièce m qui forme court-circuit peut être tournée au moyen d’une manette extérieure, et la lampe ne peut être retirée si celle-ci n’est pas dans la position d’extinction (fig. 2) parce que, lorsque la lampe brûle et que le court-circuit est rompu, le crochet m a la position (fig. 3) et vient saisir la goupille f. Si l’on veut enlever la lampe, il faut donc fermer le court-circuit au préalable. Enfin on ne peut ouvrir celui-ci quand la lampe est enlevée, car dans cette position, le crochet m est saisi par un petit arrêt quittait partie du ressort kf.
- Comme on le voit, la rupture accidentelle ou voulue du circuit est impossible. Dans le cas où l’on veut rendre plusieurs lampes solidaires, il
- suffit de les relier à un commutateur spécial qui les met toutes en court-circuit au moment de l’extinction. .
- Pour alimenter ces circuits à courant constant, M. Bernstein emploie des dynamos en dérivation couplées à des moteurs sans régulateurs de vitesse.
- Machine dynamo compound de M. Fein. —- Cette machine bipolaire est construite sur des modèles de différentes puissances depuis ôoojusqu’à 18000 watts.
- Les figures 4 et 5 en représentent respectivement une coupe et une vue extérieure.
- Elle est établie sur un socle en fonte, muni de glissières. Un volant à vis permet d'obtenir^Ia
- Fig. 4
- tension convenable de la courroie, par déplacement de la dynamo sur ses glissières.
- Pour diminuer, dans la plus grande proportion possible, la résistance magnétique de l’inducteur, ses noyaux sont réunis par un socle venu de fonte, l’induit ne recevant, à l’exception du plus petit modèle, qu’une seule couche de fil, l’entrefer aussi se trouve réduit.
- L’âme de cet induit est constituée par un très grand nombre de disques de fer doux de 0,5 mm. d’épaisseur isolés par des disques semblables de papier et assemblés sous la presse hydraulique. L’induit est protégé contre toute atteinte accidentelle de corps étrangers par un couvercle métallique ajouré sur ses parties latérales de façon qu’il ne soit pas un obstacle à la ventilation.
- Les fils des différentes sections de l’induit sont reliés aux lames du collecteur par de fortes vis. Toute rupture fortuite, l’accumulation des pous-
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- «3 ï
- sières sont écartées par une disposition simple qui consiste à revêtir cette partie du collecteur d’un ruban de chanvre plusieurs fois enroulé et emprisonné sous un collier métallique.
- Il suffit de jeter un coup d’œil sur les figures 6 et 7 pour comprendre le mode d’arrangement des balais sur leur support et de leur déplacement circulaire autour du collecteur.
- Les bornes de prises de courant se trouvent au-dessus de la machine sur une plaque de bois unir que, ce sont de fortes barettes métalliques désignées par les signes et—.
- Ces machines sont à enroulement compound lorsqu’elles sont destinées à une installation de lampes à incandescence seulement, ou même des lampes à incandescence associées à des lampes à
- F'ig. 5 6 et 7
- arc en circuit parallèle, ou à un transport de force ; [ elles sont à enroulement en dérivation lorsqu’elles
- MACHINE DYNAMO TYPE N. C. N" I N” III N' V N“ Vil N” IX
- Puissance normale en watts... 6oo 1,500 3,600 8,000 18,000
- Différence de potentiel aux bornes 6s v. 65 I 10 1 10 I IO
- Courant normal 9,2 a. 23 33 73 164
- Tours par minute ',7po 1,300 1, 100 950. 700
- Longueur totale 300mm. 720 920 i,15° 1,450
- Largeur 380mm. 460 570 740 QOO
- Hauteur 390mm. 470 580 750 935
- Poids total 90 kg. 170 360 720 1,440
- Poids du cuivre de l’induit i,7 kg- 3,8 6,800 11,500 22,400
- Poids total du cuivre 8,4 kg. '9,3 40,700 80,500 135,000
- Watts par kilo du poids total 6,7 8,8 10,0 12,5
- Watts par kilo de cuivre de l’induit 353 395 530 695 804
- Watts par kilo de cuivre total 72 79 89 100 l6
- Rendement électrique en o/o 80,6 82,7 87, s 92,8 95,0
- Rèndement industriel en o/o 74,6 77,2 82^4 88,1 9',5
- servent à la charge des accumulateurs, que ceux-ci | travaillent avec la machine ou séparément.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le tableau ci-dessus contient les principales données des modèles courants de ce genre de dynamo.
- Pour les machines très puissantes, M. Fein fait usage du type multipolaire représenté figure 8, et dont la disposition magnétique est tout à fait semblable à celleide la figure4,avec cette différence qu’il y a 4 électro-aimants inducteurs, dont les axes font des angles de 45” avec la verticale. La carcasse entière est encore constituée par une seule pièce de fonte qui vient se boulonnersur une plaque de fondation sur laquelle se rapportent les deux paliers. L’induit est également constitué par un qnneau muni d’une seule couche de fil ou de ruban de cuivre.
- Dans le cas où les machines portent un enroulement com-pound, le gros fil est réparti sur les 4 électros, les quatres bobines étmt groupées en quantité, tandis que l’enroulement en dérivation; ne forme qu’un seul circuit!
- L’induit est constitué par des tôles très minces, isolées; il présente cette particularité que les paquets de tôles sont d’abord assujettis par des boulons isolés puis, lorsque ce noyau est bobiné, il est fixé sur l’arbre par deux couronnes latérales en bronze réunies par des boulons qui viennent le serrer de chaque côté, le centrage étant assuré (?) par une saillie qui pénètre à l’intérieur de l’anneau. Cette disposition permet, il est vrai, d’utiliser entièrement le pourtour de l’anneau pour l’enroulement ; elle facilite le bobinage et les réparations,. mais ce serrage des fils nous paraît présenter quelques inconvénients, malgré
- l’épaisse couche de cuir ét le disque de fer qui servent à assurer 1 isolement et une bonne répartition de la pression sur les fils.
- La collection du courant se fait à l’aide de deux balais seulement, les segments correspondants du collecteur étant reliés ensemble. Ces deux balais sont portés par deux porte-balais indépendants, de manière à permettre un réglage séparé de chaque balai.
- Le fonctionnement de ces machin "s paraît satisfaisant ; ainsi, le type de 24000 watts (218 amp. 110 volts), qui tourne à 650 tours a un rendement mécanique de 85 0/0, et un poids total de 1 950 kilos seulement.
- Station centrale de Barmen. — Nous avons eu l’occasion de parler, dans une chronique antérieure, de quelques importantes installations d’éclairage électrique faites par la maison Schüc-kert de Nuremberg, notamment â H a m -bourg,.à Brême, à Lubeck. Bientôt celle de Barmen, non moins considérable, est venu grossir cette liste. L’exploitation de celle-ci repose sur l’emploi combiné des machines et des accumulateurs. Le fonctionnement est permanent, néanmoins, les dynamos ne marchent que 10 heures sur 24.
- Les dynamos employées appartiennent au type construit par. cette maison, principalement en vue de l’éclairage des navires.
- La figure 9 représente ce modèle dans son ensemble.
- Les noyaux des électro-aimants inducteurs sont verticaux, réunis en haut et en bas par des parties
- Fig. 8
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- «il
- polaires communes formant ainsi un cadre complet. L'induit est un large anneau Gramme.
- La puissance est de 31 000 watts à la vitesse de rotation de 540 tours.
- Ces machines sont enroulées en dérivation, attendu qu'elles servent à deux fins : l’éclairage direct et la charge des accumulateurs.
- Chaque moteur à vapeur en mène deux, directement attaquées par courroies. La tension normale aux bornes est de 120 volts ; elle peut, toutefois, ^s’élever jusqu’à 170 volts, correspondant à la tension aux bornes de la batterie des accumulateurs pendant leur chargé.
- La distribution adoptée à Bar-men est le système à trois fils.
- Laschéma(fig.
- 10) indique les liaisons des dynamos avec les batteries.
- Le courant ve-nant de deux dynamos D placées en série, arrive aux commutateurs de charge L et Lt; les prélèvements de courant s’opèrent par deux
- autres commutateurs identiques C et Cette disposition bien connue, souvent en usage, réunit des avantages d’ordres divers : de faire travailler les machines sous une charge constante, de ne prélever sur les accumulateurs que la différence entre la quantité d’énergie produite et sa consommation, d’effectuer la charge complète de la totalité de la batterie sans avoir à mettre une partie des éléments hors circuits et sans intervention de résistances inutiles.
- Les batteries composées de 68 accumulateurs sont intercalées par deux en série; l’intensité du courant de décharge est de 220 ampères. Par conséquent, avec chaque paire de machines dynamos on est en mesure d’alimenter 1900 lampes à incandescence de 55 watts, avec une réserve.
- Lorsque l’usine aura acquis son entier développement, elle comptera six moteurs à vapeur actionnant chacun deux dynamos.
- L’énergie produite est amenée au réseau municipal par 12 conduites d’alimentation pour lesquelles on a calculé et admis une perte de 9 0/0. Dans celles-ci, la régulation est automatiquement effectuée par deux , moteurs , électriques qui actionnent mécaniquement les régulateurs.
- Le réseau des câbles sous plomb avec armature de fer est souterrain et embrasse une circonscription d’environ 1600 mètres de longueursurôoo mètres de largeur.
- 52. kilomètres de câbles sont couchés sur un lit de sable et protégés par un rang de briques. Des b.oîtes de jonction et de raccordement des conduites d’alimentation avec le réseau sont réparties en différents points, et accessibles par des ouvertures disposées au niveau de la rué.
- La tension entre les branches externes du système à trois fils est de 220 volts, aux pôles des lampes elle ne dépasse pas 110 volts. L’abonnement se fait au compteur, le système Aron a été adopté. Le prix par heure-lampe de 16 bougies normales de 55 watts a été fixé à 5 centimes.
- Moteur à vapeur et machine dynamo accouplés. — Les entreprises des travaux de construction de ponts, canaux, d’ouvrages maritimes, empruntent un puissant concours à l’industrie de l’éclairage électrique. La figure 11 représente une combinaison d’un moteur et d’une dynamo propre à cet usage ; elle peut également s’appliquer au service des signaux pour les armées en campagne ou pour la Hotte de commerce. Sa forme compacte et ramas-
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- sée la rend susceptible de bien d’autres applications spéciales. Elle sort des ateliers de machines à vapeur de Dingler, Zweihücken.
- La vapeur se distribue dans le cylindre à l’aide d’un robinet dont le boisseau fixe est muni de deux ouvertures correspondant aux deux canaux de vapeur du cylindre. Le mouvement de rotation imprimée à la clef démasque ces lumières deux fois à chaque tour de la manivelle pour l’admission et l’échappement, alternativement.
- Un régulateur automatique ou mû à la main régit l’allure de la marche suivant les divers changements survenant dans la charge.
- Afin de réduire dans la plus grande proportion possible la pression spécifique sur les coussinets et éloigner toute cause d’échauffement et d’usure inutile, on a donné de grandes dimensions aux surfaces de frottement. Les pièces mobiles ont été soigneusement équilibrées.
- La boîte visible à côté du cylindre sert de réservoir d’huile; une série de légers tuyaux portent la matière lubréfiante aux divers conduits qui la réclament.
- Toutes les pièces du mécanisme sont renfermées
- ng. 9
- dans un soubassement fermé, une porte en permet l’accès. L’huile en excès se rassemble dans la partie inférieure de ce soubassement d’où elle est purgée par un robinet.
- L’emprisonnement des pièces en mouvement offre l’avantage de les soustraire à l’action destruc-
- I tive des poussières ambiantes et aussi de conserver à l’huile sa pureté.
- La machine est calculée pour travailler à une pression de 10 atmosphères, mais les dimensions
- Fig. 10
- du cylindre sont suffisantes pour une pression de 5 atmosphères et une expansion correspondante. Voici les données principales de Ce moteur :
- Diamètre du cylindre.................... 40 mm.
- Course du piston..................... • 40 mm.
- Nombre de tours....................... 1000
- Puissance dn moteur en chevaux....... 3
- Puissance de la dynamo en watts...... 975 (15 amp.)
- Largeur, longueur et hauteur........... 650 x 90O x 750
- Poids total........................... 380 kilos
- Ce faible poids n’est obtenu que par l’emploi du bronze pour la constitution des paliers du moteur et de la dynamo.
- Angleterre
- La station centrale de Whiteball. — Parmi les Compagnies dont nous donnions dernièrement l’énumération, et qui se préparent à introduire en grand l’éclairage électrique à Londres, l’une des plus puissantes , à côté de la London Electric Supply Corporation qui va bientôt commencer son service, est la Metropolitan Electric Supply C° qui
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- poursuit en ce moment la construction de 6 usines électriques d’une puissance totale de 9300 chevaux, pouvant alimenter 200000 lampes. Les travaux doivent être finis dans le courant de l'année,
- L'une de ces usines, celle de Whitehall Court, a été commencée déjà en 1887, par une petite Société d’où est sortie la Compagnie actuelle.
- Nous décrirons cette usine avec quelques détails car elle se rapproche d’un côté de celle du Palais-Royal par le fait que faute d’espace on a dù l’établir en contre-bas du niveau du sol et de l’autre de celle de la rue Montmartre, parce que, comme celle-ci, elle a pour abonnés principaux un théâtre et un établissement de bains, ou l’on utilise la chaleur perdue de la vapeur d’échappement.
- Cette usine est située en-dessous delà chaussée, dans un quartier très favorable à une exploitation économique et qui comprend entr’autre : Whitehall Court, un vaste ensemble de maisons ou le gaz n’est pas installé, le Grand Hôtel, les hôtels Victoria et de la Métropole, le théâtre de l’Avenue, l’église de Saint-Martin et les bains turcs de Char-ring-Cross.
- L’espace était très restreint, 350 mètres de superficie, aussi a-t-on cherché à l’utiliser le mieux possible, en supprimant toutes les transmissions,
- et en employant des batteries d’accumulateurs Comme nous l’avons dit, l’usine est sous la chaussée, qui est établie sur une forte couverture
- Fig. 1
- en fer et tôles d’acies ondulées supportées par des pilastres en fonte. Elle est divisée en quatre parties : la chambre des'malchines et des dynamos,
- Fig. 2
- celle des chaudières et la salle des accumulateurs, enfin celle des pompes.
- Notre figure 1 représente la coupe de la salle des machines, et le plan (fig. 2) la salle des dynamos qui est séparée de celle des accumulateurs par le tableau de distribution.
- Les chaudières (Hick, Hargreaves et C°) sont au
- nombre de 3, elles marchent à 11,5 atmosphères, et chacune d’elles peut vaporiser 1 600 kilos d’eau à l’heure; l’eau est fournie par les conduites de l’alimentation publique, et elle est préalablement purifiée et réchauffée.
- En vue d’interruptions du service, on a disposé un réservoir de 180 000 litres qui est maintenu
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- 1)6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- toujours plein par les pompes dont nous avons déjà parlé, la pression des conduites étant insuffisante.
- La vapeur condensée sert continuellement à l’alimentation, et l’eau de condensation est employée pour le chauffage des maisons et des bains voisins.
- L’évacuation des fumées a présenté certaines difficultées.
- La ventilation a présenté aussi des difficultés, car on ne pouvait percer aucune ouverture débouchant sous la chaussée ou les trottoirs, aussi a-t-on dû disposer un canal de ventilation de 1,50 m. sur 0,45 m., débouchant d’un côté dans Whitehall-Court, de l’autre dans l’usine, tandis que le tirage est obtenu par un conduit communiquant à la cheminée de l’usine. Cependant on se propose d’adjoindre un ventilateur Sturtevant mû par un petit moteur Villans.
- Comme on le voit sur nos figures, il y a trois groupes de machines comprenant une dynamo de Siemens Brothers, à Londres, et un moteur vertical à grande vitesse Willans et Robinson à triple expansion, du type décrit dernièrement par notre collaborateur G. Richard ('j. Ce moteur tourne à 350 tours par minute. Les dynamos ont une armature à tambour et sont munies d’un double enroulement; elles fournissent chacune 100000 watts, soit 112 volts et 900 ampères. La manoeuvre des machines et les réparations sont facilitées par un pont foulant qui se déplace sur toute la longueur de la salle.
- Les accumulateurs au nombre d’un millier d’éléments Ellwell-Parker (231.) peuvent fournir jusqu’à 800 ampères pendant 10 heures; ils sont rangés le long des parois et au centre de la chambre qui leur est affectée, et disposés en huit groupes comprenant chacun 120 éléments disposées par 2 en quantité pendant la décharge. On maintient la force électromotrice aux bornes constante pendant la charge et la décharge, en variant le nombre des éléments de chaque batterie au moyen d’un commutateur.
- Pour la charge les éléments sont reliés en 10 sections de 48 X 2 éléments.
- Tous les câbles partant de l’usine sont souterrains et disposés dans des conduites Callender-Webb sous la chaussée; dans l’avenue de Nor-thumberland où il y a un égoùt, ils sont placés
- (') La Lumière Électrique, v. XXXI, p. 451
- dans de forts caniveaux en bois, et pour en effectuer la pose, on a éclairé cet égoût à l’électricité avec 20 lampes.
- Cette usine qui a été établie d’après les plans de M. J.-E.-H. Gordon, a une capacité d’environ 10 000 lampes de 8-bougies; celles-ci sont poussées jusqu’à 10 bougies, et les abonnés paient 38 francs par lampe et par an pour un éclairage continuel, et 30 francs pour l’éclairage depuis neuf heuree du matin à minuit; on se propose du reste d’introduire des compteurs.
- En outre du service de i’éclairage, l’usine fait marcher 18 ascenseurs hydrauliques dans Whi-tehall Court, ainsi que les 65 hydrautes du quartier, ce qui permet d’utiliser complètement les pompes.
- Les expériences de M. IVebster pour la purification èlectroly tique des eaux d’égoûts. — Nous avons déjà indiqué à plusieurs reprises, le procédé et les appareils employés par M. Webster pour la purification des eaux d’égoûts (*), M. Webster a établi à Crossness près de Londres une installation d’essai considérable, puisqu’elle suffit à traiter plus de 5 mètres cubes de liquide par heure, c’est-à-dire la somme des évacuations d’une ville de huit à neuf mille âmes. Cette expérience est faite sur une assez grande échelle pour donner des résultats concluants, et nous allons compléter nos renseignements par quelques chiffres tirés des dernières expériences faites à l’usine de Crossness. L’usine comprend deux bassins de dépôt, plusieurs bassins d’électrolyse qui ne sont pas en service actuellement, et une série de canaux dans lesquels les eaux vannas sont électrolysées au fur et à mesure de leur passage.
- Le courant est fourni pir une dynamo Edison-Hopkinson débitant 1600 ampères à 20 volts. Une pompe puise les eaux vannes dans une conduite et les déverse dans une série de canaux qui contiennent des électrodes de fer entre lesquelles coule l’eau impure. De distance en distance se trouvent des vannes de chasse ou de petits déversoirs pour mieux agiter le liquide qui finit par tomber dans l’un des deux bassins de dépôt ; pendant que l’un des deux se remplit, le liquide de l’autre reste immobile pendant une heure ou deux de façon à ce que la clarification soit complète, et que les matières en suspension soient complètement préci-
- (’) La Lumière Électrique, 22 septembre et 1*' décembre 1888
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- . .—---r-nf-r- *'
- JOURNAL UNIVERSEL D\ÉLECTRICITÉ 137
- pitëes avant qu’on n’ouvre la vanne de décharge dans la rivière.
- * Les actions électro-chimiques qui s’effectuent dans ce traitement sont des plus compliquées et jusqu’à présent elles n’ont pas pu être déterminées d’une manière absolument certaine.
- D’après l’inventeur, l’eau et les chlorures de soude et de magnésie sont décomposés. Du reste dans le numéro du 22 septembre nous avons donné une analyse détaillée des réactions qui ont lieu dans cette électrolyse. En dehors de l’action chimique de l’oxygène et du chlore, l’hydrogène joue un certain rôle au point de vue mécanique, en ce sens qu’il entraîne les matières solides en suspension, qui viennent former à la surface du liquide une sorte d’écume qui va au fond et constitue le dépôt. Ce précipité boueux est plus compact que celui que l’on obtient d’ordinaire par des moyens chimiques, et on peut le comprimer sans y ajouter de chaux.
- Un détail assez curieux : pendant la durée des
- expériences, les chaudières étaient alimentées par de l’eau provenant de l’électrolyse des eaux vannes.
- On a remarqué que l’action électrolytique était favorisée par l’agitation du liquide, et actuellement on opère l’électrolyse sur les eaux vannes en circulation ce qui rend le procédé absolument continu. Les douze canaux sont couplés en deux séries de six; ils sont traversés par un courant d’une densité de 0,01 amp. par décimètre carré et la différence de potentiel entre les électrodes varie de 2 à 2,8 volts selon l’état du liquide.
- 11 est évident que plus l’eau sera chargée d’impuretés, de chlorures, plus elle sera conductrice, et moindre pourra être la force électromotrice.
- Le liquide reste pendant dix minutes environ au contact des électrodes, mais ce court espace de temps suffit pour clarifier complètement un liquide noir et nauséabond et le transformer en eau limpide, peu colorée, contenant en suspension de légers flocons de matières solides inodores,
- Analyse
- Azote à l*étai Oxygèno nécessaire Matières en suspension
- Aspect Odeur d'am- moniaque do matières albu- minoïdes un chlorures a l'oxydation dos matières organiques total minérales organiques
- Avant, très trouble et opalescent Mauvaise 3,57 0,6 14,61 4,03 14,52 5,95 8,57
- (A) Après, clair limpide Nulle... 2,9 i,«9 0,28 '3,39 ',34 1,48 1,05 0,43
- Avant, très sale et opalescent.......... (A) Après, clair limpide Très mauvaise.. 0,54 29,5 2,57 15,43 7,43 8,00
- Nulle i,8 0,24 29,0 1,21 2,20 1,9' 0,29
- Résultat de ( Très sale et opalescent .. Fade.' 4,34 0,5 21,64 1,24 33,35 non dosees
- 20 analyses j Nulle...:. 3,22 0,2 18,62 0,52 1,56 non dosées
- Ci
- quitombent au fond des bassins de dépôt.
- Voici du reste un tableau qui résume les derniers résultats d’essais; les nombres donnés se rapportent à 100000 parties en poids d’eaux vannes.
- D’après l’inventeur, ce procédé présente une économie considérable sur le traitement chimique des eaux vannes. 11 ne s’agit en effet que des frais de premier établissement, de combustible, de graissage et d’entretien des électrodes. L’usure de celles-ci est du reste presque nulle, 1 gramme environ pour 2 litres de liquide traité. M. Webster estime qu’on peut traiter 4 500 oco litres de liquide en 24 heures avec une dépense de 25 francs, la puissance mécanique nécessaire étant de 27 chevaux.
- Comme on peut en juger, cette intéressante question a fait de notables progrès.
- E. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la téléphonographie, par E. Mercadier (•)
- « A la suite de perfectionnements récents apportés au phonographe, d’abord par l’inventeur, M. Edison, et, en même temps, par M. S. Tainter.
- (') Comptes rendus, v. CVIII, p. 670.
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- 138 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui a donné à son appareil très perfectionné le nom de graphophone, le problème de la tèlèphono-graphie s’est naturellement posé. Il s’agit de la transmission à distance, par une ligne télégraphique par exemple, des sons ou des paroles incrustées, en quelque sorte, par le style de la membrane du phonographe sur le cylindre de l’appareil, qui est recouvert d’une feuille d’étain dans l’ancien modèle et d’une couche d’une cire spéciale dans les nouveaux.
- « Au mois de septembre dernier, après avoir assisté à des expériences faites avec un graphophone de M. Tainter, j’essayai de résoudre le problème ci-dessus indiqué. En attendant de pouvoir me servir d’un graphophone (celui que j’avais vu étant destiné et étant depuis lors renfermé au Conservatoire des Arts et Métiers), mes essais portèrent sur un ancien modèle de phonographe à feuille d’étain.
- « La monture de la membrane de l’appareil fut modifiée, de façon à pouvoir substituer simple- • ment au cornet acoustique qui sert à parler sur la membrane, soit un téléphone, soit un microphone.
- « Pour le téléphone, la monture du phonographe est taraudée intérieurement et celle du téléphoneextérieurement: on enlève lediaphragme de celui-ci, on le visse dans la monture du phonographe,-jusqu’à ce cju’on vienne buter contre Un arrêt, disposé de façon que les pôles de l’aimant du téléphone soient à une très petite distance de la membrane en fer du phonographe, qui peut servir de diaphragme téléphonique.
- « Pour le microphone, il suffit de prendre un disque de sapin sur lequel sont montés, à la manière ordinaire, trois ou quatre cylindres de charbon, et de l’ajuster dans la monture du phonographe, de façon que les charbons soient à une petite distance de la membrane de l’appareil. 11 est bon de garnir de feutre ou de caoutchouc les bords du microphone, pour que les vibrations des parois se communiquent le moins possible aux charbons, et que celles de l’air seules agissent sur eux. Il va sans dire que l’emploi du microphone exige celui de la pile et de la bobine d’induction ordinaires.
- « Pour faire les expériences, on commence par visser sur la monture du phonographe le cornet acoustique, et l’on inscrit sur la feuille d’étain des sons ou des paroles prononcées avec une grande énergie et une grande netteté, comme cela est malheureusement nécessaire pour obtenir des
- résultats avec cet instrument. Puis, on remplace le cornet soit par le téléphone, soit par le microphone, comme on vient de l’indiquer, en plaçant dans le circuit, ainsi qu’on le fyit d’habitude dans les transmissions téléphoniques et microphoniques deux téléphones servant de récepteurs.
- « Dans ces conditions, en faisant passer le style du phonographe sur les traces imprimées d’abord sur la feuille d’étain, les vibrations du style, et, par suite, de la membrane produisent dans le téléphone transmetteur les effets ordinaires, et il en est de même dans le microphone, par suite de la transmission des vibrations de la membrane à l’air qui entoure les charbons et aux charbons eux-mêmes.
- « Dans les deux cas on entend dans les téléphones . récepteurs les sons émis ou les paroles prononcées d’abord dans le phonographe.
- « Cette reproduction, malgré les transformations d’énergie intermédiaires et les pertes qui en résultent nécessairement, est très nette, au moins en tant que reproduction ; car elle conserve naturellement les défauts inhérents au phonographe, savoir : articulations émoussées, prédominance de certaines voyelles, altération du timbre se traduisant par un nasillement peu agréable. Cependantyj à cause même de la diminution d’intensité des effets, ce dernier inconvénient est aussi notablement diminué.
- « L’introduction de grandes résistances dans lé circuit ne changée pas notablement Yintensitè des effets reçus ; mais on améliorerait beaucoup la qualité en se servant des phonographes perfectionnés: c’est avec l’un d’eux que ces expériences faites au mois d’octobre 1888, seront continuées sur une longue ligne télégraphique. (*) »
- La pile Latimer-Clark considérée comme source de courants étalons ; application au tarage des galvanomètres de grande sensibilité, par MM, Threlfall et A. Pollock (?),
- Les auteurs sont d’accord avec S. W. Tomson que la méthode la plus exacte pour la détermination
- (') On a annoncé dernièrement que M. Edison, avec son nouveau phonographe, a pu faire de la téléphonographie sur la ligne de New-York à Philadelphie, mais par des moyens beaucoup plus compliqués que ceux qui viennent d’être indiquées.
- (!) Physical Society 23 mars 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- en mesures absolues de faibles courants est celle adoptée par ce physicien pour ses balances électrodynamiques.
- Dans ces instruments l’action de la force magnétique terrestre est entièrement éliminée et les seules corrections à faire sont celles relatives à la variation de: la gravité aux différents lieux. Mais ces appareils présentent aussi l’inconvénient de devoir maintenir continuellement l’équilibre des poids et des efforts électrodynamiques, et dans bien des cas, il est avantageux de sacrifier un peu de l'exactitude pour avoir des lectures continues et automatiques. A cet effet les auteurs ont dernièrement essayé de construire un galvanomètre capable de donner des mesures très exactes et ils ont examiné la possibilité d’appliquer l’élément Clark pour obtenir un étalon pour le tarage périodique du galvanomètre afin de corriger les petites variations du magnétisme des aimants directeurs ou de la force magnétique terrestre.
- Ils ont constaté qu’on pouvait obtenir avec un élément Clark un courant constant, à la condition qu’il ne dépasse pas une certaine limite dont la valeur dépend des dimensions de l’élément. En employant des éléments Clark beaucoup plus grands que le modèle ordinaire ils sont arrivés aux conclusions suivantes :
- i° Quand on ferme un élément Clark, la force électromotrice aux bornes arrive presque immédiatement à sa valeur finale.
- 20 Cette valeur est constante en tous cas au premier degré d’approximation ce qui prouve que la force électromotrice d’un élément Clark donnant un faible courant est constante et la même qu'à circuit ouvert (?)
- 3° 11 n’y a pas de variation appréciable avec le1 temps.
- 4° La proposition 2 est vrai pour toutes les températures ordinaire puisque la résistance de l’élément est toujours faible et qu’il n’y a aucune polarisation (?)
- 5° Dès que le courant est interrompu la force électromotrice aux bornes augmente immédiatement et atteint la valeur originale à quelques millièmes de volts près, ce qui prouve que la polarisation est pratiquement nulle.
- 6° L’élément redevient identique à lui-même au bout d’un certain temps.
- 7° Les faits énoncés ci-dessus ne sont vrais que si le courant ne dépasse pas une certaine valeur pour chaque élément. Si les surfaces de zinc et de mercure sont chacune d’environ 30 cm2
- on pourra admettre une intensité de courant de o, 001 ampère. Pour les petits éléments ordinaires l’intensité ne doit pas dépasser de beaucoup un centième de cette valeur.
- 8° Quand la pile fournit un courant trop considérable, la force électromotrice continue, à tomber pendant quelque temps ; elle remonte ensuite un i peu et semble tendre vers une valeur fixe,.
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- r*4°
- LA LÛMIËRE ÊLECTRIQUE
- Le galvanomètre décrit par les auteurs et représenté sur notre figure i est destiné à l’un des hôpitaux de la Nouvelle-Galle du Sud et il suffisait d’une exactitude à 5 pour cent près ; l’instrument a cependant été construit pour donner des résultats exacts à un pour cent près.
- L’appareil se distingue surtout par :
- i° Les dispositions prises pour supporter l’aimant directeur et pour le régler sans déranger la suspension.
- 20 L’amortissement de l’aiguille au moyen d’un cylindre en cuivre suspendu dans de l’huile par un fil fin.
- 30 Le dispositif mécanique facilitant la suspension du miroir et le réglage de l’amortisseur.
- 40 La disposition adoptée pour faire des essais avec un élément Clark.
- La courbure donnée à l’échelle permet d’obtenir directement des lectures des tangentes.
- L’instrument est pourvu d’une seule bobine de section rectangulaire.
- La bobine'së"compose de 200 spires de fil de cuivre d’un diamètre de 0,0711 cm, et d’une résistance de 2,02 ohm à 160 C, elle peut être déplacée en avant et en arrière par rapport à l’équipage tout en restant parallèle à elle-même.
- Trois positions de la bobine par rapport aux aiguilles suspendues ont été marquées etM. Adair de l’Université de Sydney acalculé, par la méthode de développement en harmoniques sphériques de Maxwell, la loi de déviation pour chacune d’elles, jusqu’à 150 d’écart.
- 11 a ainsi constaté que l’écart de la loi des tangentes ne donnerait jamais lieu à une erreur de plus de 0,5 pour cent.
- . M. Adair a déterminé la forme de la courbe qu’il faut donner à l’échelle à divisions égales afin d’avoir des lectures directes. Un bloc en bois fut découpé de cette manière, et on y fixa l’échelle.
- • Ce problème ne paraît pas avoir été résolu jusqu’ici et sa solution est d’une valeur assez grande pôurxméritèr d'être donnée.
- Soit A B une partie de la courbe en question; O A == f la distance à l’axe, f est le rayon lumineux incident, r le rayon réfléchi eh O.
- Si les déviations simples suivent la loi des tangentes, la courbe doit être telle qu’on ait l'équation
- , e
- s = 2 T tang -
- d’où l’on tire l’équation de la courbe :
- (yî),+ r,"/* sec*|
- Cette formule ne peut pas être résolue, mais on peut obtenir une solution approximative si 6 est toujours petit. . ^
- En posant r=f( 1 -fX') en développant en série et en conservant tous les termes jusqu’à ô4, on arrive finalement à la relation .f
- 62 + ^ 04 = °)2°7 08 + 0,0269 01
- L’élément Clark employé pour étalonner cet
- *ig. *
- instrumeht avait une surface de mercure d’environ 75 centittiètres carrés,’ celle du zinc était un peu moins grande. L’élément était relié en série avec une résistance en plàtinoïde de 1417 ohms légaux et donnait une intensité de courant de 0,001007 ampère.
- Pour monter le galvanomètre, on poussa la bobine aussi près que possible de l’aimant suspendu (position O). On soulevait ensuite les aimants controleurs de manière à donner une sensibibilité moyenne, on appliqua le courant connu et on observa la double déviation qui fut marquée sur l’échelle.
- Pour tout changement ultérieur de la sensibilité, il suffirait de placer la bobine dans la position O et ensuite de soulever ou d’abaisser les aimânts contrôleurs jusqu’à ce que la déviation arrive à la marque faite avec l’élément étalon et la même résistance dans le circuit.
- Si la bobine occupait une certaine position définie A, une intensité de 0,001 ampère correspon-
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- s?''.'•'i
- JOURNAL UNIVERSEL ^ÉLECTRICITÉ «41
- dait à io divisions de l'échelle et dans une seconde position marquée B, le même courant donnait une déviation d’une seule di/ision. Ces positions ont été déterminées au moyen d’un grand élément secondaire dont la force électromotrice était essayée pendant le tarage.
- Le galvanomètre fut essayé de cette manière depuis 0,001 jusqu’à 0,4 ampère avec un résultat très satisfaisant.
- G, W. de T.
- Sur la mesure des hautes résistances spécifiques et de la résistance du soufre impur, par le professeur Threlfall (<).
- L’auteur a fait des recherches sur les propriétés isolantes de plusieurs sortes de gommes de la Nouvelle-Galles du sud, mais comme il ne leur a
- Pig. 1
- pas trouvé des qualités suffisantes comme isolateurs, il n’éntre pas dans les détails des résultats obtenus. Sa communication sur la résistance du soufre impur donne cependant, les résultats des mesures plutôt pour faire comprendre sa méthode que p^r suite de la valeur des résultats.
- Les mesures ont été faites par la méthode de l’égale déviation ; i° en faisant agir une fraction connue- de la force électromotrice d’un élément Clark à travers un megohm inséré dans le circuit du galvanomètre.
- 20 En faisant agir un nombre connu d’éléments Clark à travers une couche donnée de la substance et le même galvanomètre.
- L’appareil employé est représenté sur la figure 1 et se compose de deux plaques épaisses et rectangulaires en laiton, parfaitement dressées, de manière que l’adhérence soit parfaite.
- (.*) Pbysical Society, 23 mars.
- La plaque supérieure est pourvue d’une poignée fixée légèrement pour ne pas donner lieu à une déformation par suite d’un échauffement inégal ; des vis micrométriques passent dans trois trous percés dans la plaque supérieure.
- Pour faire une mesure, les plaques étaient réglées à la distance voulue en donnant aux vis un nombre de tours connu et la gomme était fondue entre elles, on évita avec soin toute formation de bulles d’air et on laissait refroidir les plaques très lentement pour éviter toute possibilité de déformation. On enleva alors les tiges de support et l’appareil était prêt à servir.
- Le dispositif général adopté pour faire les mesures est représenté sur le diagramme (fig. 2).
- Au moyen d’une clef K, on pouvait envoyer un courant dans les deux directions à travers la résistance à mesurer R et le galvanomètre G. S C re-
- Fig. 2
- présente une pile composée d’un nombre approprié de petits éléments Clark, LC est un grand élément Clark. Les forces électromotrices de ces éléments furent observées pendant une expérience au moyen d’un galvariomètre auxiliaire et d’un potentiomètre.
- Grâce à la clef K on pouvait mettre la résistance en communication avec cette dernière pile de manière à charger sans permettre au courant de traverser le galvanomètre. Après la charge on changeait la communication de manière à laisser passer à travers le galvanomètre le courant provenant de la perte à travers la substance essayée.
- La force électromotrice des petits éléments n’était pas modifiée par ces pertes, et on mesurait de la manière ordinaire celle du grand élément. On enlevait des chevilles dans la boîte de résistance S jusqu’à ce qu’on eût la même déviation sur le galvanomètre, soit qu’il passât le courant de la pile SC qui traverse la substance à essayer, soit
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- 14a
- y?#-
- LA
- LUMIÈRE
- ÉLECTRIQUE
- le courant produit par la fraction connue de la force électromotrice de l’élément L C à travers un megohm. La somme de résistances B et S était toujours de 10000 ohms.
- Commeil était préférabled’employerdes couches épaisses de la substance à essayer, afin de diminuer l’erreur dans la mesure de l’épaisseur, il importait évidemment d’avoir un galvanomètre de la plus haute sensibilité possible, surtout puisque la force électromotrice pouvait être d’autant plus exactement déterminée qu’elle était petite. Les expériences de l’auteur sur ce sujet sont d’un très grand intérêt et d’une haute valeur. Les premières ont été faites avec un galvanomètre d’une résistance de 9000 ohms, construit par la « Cambridge Scientific Instrument G10, » et l’auteur a constaté que pour les courants atteignant la valeur de io~7 ampères, la torsion était d’une grande importance, et en portant la longueur de la fibre à 300 millimètres, il obtint une sensibilité environ 50 fois plus grande. Il s’agissait ensuite d’obtenir un système plus parfaitement astatique et de réduire le poids du miroir. Les aimants étaient composés de disques en acier coupés à l’emporte-pièce, dans une feuille épaisse comme du papier à lettre et trempés ensuite. Un morceau de fil d’aluminium d’une longueur convenable fut aplati aux bouts et une paire de disques choisis dans un grand nombre et absolument plats furent fixés à chaque bout au moyen de gomme-laque. Le fil devenait ainsi beaucoup plus exactement le centre de rotation que dans l’ancien dispositif.
- Un morceau de verre aussi mince que possible coupé dans une feuille absolument plate, fût alors cimenté à l’un des disques.
- Les deux paires de disques étaient alors aimantées en même temps au moyen de deux petits électro-aimants qui avaient été construits avec toutes les précautions imaginables pour assurer une égalité aussi parfaite que possible.
- Avec un galvanomètre aussi sensible, il faut avoir grand soin de ne pas approcher les aimants contrôleurs plus qu’il n’est absolument nécessaire du système suspendu et, de n’employer que des courants très faibles. La suspension de soie fût ultérieurement remplacée par une fibre de quartz d une longueur de 85 centimètres à cause du dérangement du zéro produit par la soie.
- On Varriva pas sans beaucoup de difficultés à placer les disques en acier formant les aimants exactement dans le même plan, mais le résultat
- fut néanmoins assez satisfaisant pour porter Ja période d’oscillation à 36 secondes. Avec ce galvanomètre il fallait supprimer la ventilation de la chambre pour éviter des courants d’air et il fallait isoler le galvanomètre, les éléments, les boîtes de résistance, etc., en les plaçant sur des supports en paraffine.
- La construction générale du galvanomètre était analogue à celle décrite dans la communication précédente.
- Un instrument de ce genre ne peut être employé que dans un laboratoire non magnétique et exceptionnellement favorisé au point de vue des vibrations, et malgré toutes les précautions prises à cet effet, l’auteur obtenait les meilleurs résultats la nuit et les dimanches. A son avis, on pourrait sans difficulté construire des instruments d’une sensibilité de 10 ~13 ampères par division de l’échelle, mais il croit qu’il faudrait employer une fibre de quartz d’une longueur de 180 centimètres ; une suspension de soie serait inapplicable parce que le zéro change constamment.
- M. Boys a déclaré que la construction de son radio-micromètre lui avait appris que la meilleure manière d’attacher des miroirs très minces en verre était de les cimenter à des tubes capillaires en verre très mince, au moyen d’une toute petite goutte de gomme-laque. II ne croyait pas à la nécessité d’employer une fibre de quartz de 180 centimètres de long qui serait naturellement fort peu commode. Si la fibre était assez mince, la longueur pouvait ne pas dépasser 375 millir mètres. Il avait réussi à produire des fibres dç quartz d’un diamètre de 0,005 mm. qui pouvaient supporter un poids de 2 grammes, c’est-à-dire beaucoup plus qu’il n’en fallait dans un galvanomètre.
- G. W. de T.
- Mesure de la force électromotrice et de la résistance des piles hydro-électriques par M. E. Morelli (’)•
- Dans les applications, on emploie habituellement les piles en circuit fermé, et par conséquent, dans la pratique, les données relatives au circuit ouvert intéressent moins que celles rela7 tives à la pile qui travaille.
- Or, on sait que la polarisation et, par suite, la
- (‘; Communiqué par l’auteur.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- MJ
- force. électromotrice et la résistance intérieure changent avec l’intensité du courant et l’état de la pjle ; il est donc nécessaire, pour étudier une pile d’une façon complète, dé la faire travailler sur la résistance extérieure correspondant au débit normal, et de mesurer à intervalles égaux de temps, jusqu'à l'épuisement, la force électromotrice et la résistance. 11 faut donc, pour les applications, avoir une méthode qui permette de faire facilement ces deux mesures, aussi souvent qu’on le désire, pendant que la pile travaille.
- Les méthodes ordinaires qui permettent de faire ces mesures en circuit ouvert sont donc peu utiles dans ce cas; elles ne fournissent qu’un couple de valeurs et précisément celles qui intéressent le moins. Les méthodes pour la mesure des forces électromotrices ou des résistances à circuit fermé, ne peuvent donner, dans les mêmes con-
- ditions, que la valeur d’une des deux quantités ; leur emploi oblige donc l’opérateur à changer chaque fois la disposition des circuits pour effectuer la double mesure.
- On doit remarquer encore, particulièrement en ce qui concerne la résistance intérieure, que quelques-unes de ces méthodes exigent l’emploi de l’électromètre, ou du galvanomètre balistique, ou bien d’un galvanomètre dont on doit réduire la sensibilité pour avoir des déviations qui restent dans les limites de l’échelle des lectures; on trouve alors difficilement les conditions nécessaires pour avoir des déviations lisibles et une bonne approximation dans les résultats.
- 11 s’en suit que fréquemment on abandonne ces méthodes ; on ferme la pile P' à étudier sur une résistance R convenable ; au moyen d’un ampèremètre et d'un voltmètre on mesure pendant quelques heures, à intervalles égaux, l’intensité ï du courant, la différence de potentiel auxbornesu' en circuit fermé et la différence è de potentiel en circuit ouvert. On admet par approximation queé (différence de potentiel mesurée par un voltmètre
- de grande résistance) est égal à la différence de potentiel à circuit ouvert; on tire alors la résis tance intérieure r' par la formule
- Cette méthode est satisfaisante, mais demande l’emploi d’appareils galvanométriques gradués, par exemple d’un galvanomètre gradué comme ampèremètre et comme voltmètre ; en outre, comme c’est une méthode à déviation, on est habituellement forcé de réduire la sensibilité du galvanomètre pour avoir des déviations lisibles. Je crois préférable la méthode suivante ; elle nous donne encore, pour une même disposition des circuits, les valeurs de v, e, i', r' pendant le travail de la pile ; mais elle a l’avantage d'être une méthode de réduction à zéro ; par conséquent elle évite la graduation du galvanomètre ; en outre elle nous permet d’augmenter autant que possible la sensibilité de l’appareil et par suite d’atteindre dans la mesure une approximation plus grande.
- On emploie le dispositif indiqué parle schéma; on ferme le circuit de la pile donnée P' sur une résistance R convenable et connue ; P est un élément étalon (Daniell), G un galvanoscope sensible, p un rhéostat dont on peut faire varier le rapport des deux branches p,, p2 en déplaçant une borne mobile c ; ce rhéostat n’a pas besoin d’être
- gradué ; il suffît qu’on puisse avoir le rapport ^
- et que pt et p2 soient toujours très grands. Dans ces conditions, on pourra négliger les résistances intérieures r, r' des deux piles P, P' devant p, etp2/ en outre on pourra admettre par approximation que la fermeture des clefs kx et k2 ne varie pas les conditions des piles.
- On fait plusieurs fois, pendant quelques heures, les expériences suivantes. La clef, k étant normalement fermée, on ferme kx et k& on déplace c jusqu’à atteindre l’équilibre en G; des valeurs p'j,
- P 11
- p'2 de p,, p2 et de e on tire v' — e ^->. Ensuite on
- ouvre k et on cherche la position de c qui donne l’équilibre en G; des valeurs p/’, p2" de plf p2 on tire :
- On doit avoir soin de tenir k ouvert le moins longtemps possible lors de la mesure de e' de façon à
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- LÀ LUMIÈRE ELECTRIQUE
- empêcher la dépolarisation de P' ; en effet r' étant ë — v' .
- tiré de r' = —j—-, on doit rapporter ë, v' au
- au même état de polarisation avec grande précision.
- Si l’on veut avoir l’exactitude que donnent les mesures voltamétriques, on remplace la pile étalon P par une résistance connue traversée par un courant constant et connu ; l’intensité aura été mesurée par un voltamètre, et la constance sera vérifiée de temps à autre par un galvanoscope.
- Voici les résultats d’une des séries de mesures que je viens de faire depuis quelque temps, par cette méthode; P' est une pile qu’on m’a donné à étudier; P un élément Daniell étalon pour lequel on a admis e = 1,06 volt; G un galvanomètre Deprez-d’Arsonval ; ce galvanomètre se prête très bien à des mesures dans lesquelles la rapidité des lectures a une grande importance.
- On a pris constamment r — io ohms.
- Temps P* *' S-l S. îi % P*’ 5.1 S \ II II' ôK b 1 b 1
- h. m. olims volts ohms volts ampères ohms
- O 13 668 • ,548 14 27O 1,484 0,1484 0,431
- ÎO 13 860 ',529 14 7^0 ',436 0,1436 0,647
- 20 14 OIO ' ,5'5 14 880 1,420 O,I42O 0,6
- 3° 14 090 i,5°7 15 030 1 >4'° O,1410 0,688
- 40 14 270 1,485 13 270 1,386 0,1386 °,7°7
- 50 14 510 ',459 15 '580 ',359 °>'359 o,73t,
- 60 14 750 ',434 15 840 1,3|8 0,1338 0,770
- 3,5° 15 440 ',372 16 720 1,268 0,1268 0,821
- 28,50 19 300 0,550 23 OOO 0,470 0,0470 1,700
- Le rhéostat p est l’ensemble de deux rhéostats Carpentier; pt = 20000 ohms; p3 a pris les séries de valeurs p2', p/ indiquées dans le tableau.
- Sur la théorie des phénomènes thermo-électriques par Max Planck (<)
- M. Boltzmann (2) a déduit des principes de la thermodynamique, des équations très générales embrassant toutes les théories récentes des phénomènes thermo-électriques. En introduisant dans ces équations les hypothèses faites par les divers vauteurs, il a discuté quelles expériences pourraient
- (l) Annales de IViedemann, v. 36 (mars 1889).
- (*) IViener Bcrichie, v. 96 2 Abth, p. 1258 (1887).
- décider entre les diverses théories. L’auteur suit un autre chemin.
- 11 cherche la théorie la plus simple et en déduit toutes les conséquences. Tant qu’elle expliquera tous les phénomènes, cette théorie étant la plus simple devra être préférée à toutes les autres,
- Voici la théorie que M. planck donne pour les courants thermo-électriques stationnaires. Entre deux métaux a et b, en contact, il existe une différence de potentiel eah — positive quand le potentiel augmente de a à b. La valeur de cette différence de potentiel ne dépend que de la nature des métaux a et b et de leur température absolue T.
- M. Planck ne fait aucune hypothèse sur la cause de cette différence de potentiel. Qu’elle quelle soit, quand la quantité e d’électricité positive passera de a à b l’énergie électrique augmentera de *e.>-
- Où est l’équivalent de cette énergie gagnée ?
- Un certain nombre de physiciens, Maxwell entre autres, supposaient qu’il était fourni par la chaleur due au phénomène de Peltier, mais en appliquant la loi de Carnot à un cycle ,’fermé l’auteur montre qu'il n’en peut être ainsi et pour satisfaire à la fois aux deux principes de la thermodynamique, il introduit (comme l’ont du reste déjà fait Duhem, Lorentz, Budde et Boltzmann) une nouvelle espèce d’énergie, l’énergie électromqjé-culaire.
- L’énergie électromoléculaire zua d’une quantité s d’électricité renfermée dans le conducteur a sera proportionnelle à e et à une fonction wa de la température absolue T du corjfs a. Les coefficients dé cette fonction ne dépendront que de la nature du corps considéré a.
- L’introduction de cette nouvelle énergie rend facile l’explication de toutes les lois thermo-électriques.
- Posons
- ’.-T/'fi**
- ira et eM seront deux fonctions bien déterminées de T si l’on convient d’égaler à zéro la constante de l’intégration et les coefficients de ces fonctions ne dépendent que de la nature du corps a.
- Donnons une signification analogue à k1 et et pour un second conducteur b et appelons enfin Tta4 la chaleur dégagée dans la surface de contact ab
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- quand un courant stationnaire transporte de a à b l’unité d’électricité. Le principe de Carnot exige que l’on ait
- b ^ b
- î (ea, eb, ita et Ttb sont fonctions de T) étant la température de la surface de contact a b. Ces équations expriment que la chaleur de Peltieretla force électromotrice de contact ne dépendent que de la température de la surface de contact et de la nature des métaux qui s’y rencontrent. Au point de vue de M. Planck ces deux lois fondamentale des phénomènes thermo-électriques sont des conséquences immédiates du principe de Carnot.
- On déduit facilement de la définition de ^ les équations suivantes
- ____Y d ea d «„ jr„ d na d* ca
- 1t*— rfT d T — T ST — TT*
- La première de ces équations qui se rapporte à l'effet Peltier, a été vérifié dernièrement par les expériences de M. Jahn (!).
- La seconde joue un rôle dans la théorie de l’effet Thomson, elle donne la valeur de ce que Thomson et Lorentz ont appelé la chaleur spécifique de l’électricité. Si l’on considère un conducteur chargé
- d’une quantité d’électricité e. et que l’on veuille porter sa température de T à T -f- d T son énergie électromoléculaire variera car ua est une fonction de T. Il faudra donc, outre la chaleur qu’il eût fallu fournir si le corps n’eût pas été chargé, fournir en plus une quantité de chaleur équivalente à l’augmentation du potentiel électromolé-
- d il
- culaire. Cette augmentation étant égale à &
- d T
- d T, on comprend que Thomson ait nommé
- la chaleur spécifique de l’électricité.
- Outre la chaleur spécifique de l’électricité, M. Planck est encore amené à considérer l’entropie électrique. L’entropie électrique d’un corps est égale à sa charge multiplié par ce que M. Planck appelle son « electrische Valenz >>. Cette fonction de la température et de la nature du corps est
- (‘) Ann. 'de IVied., v. XXXIV, p. 755.
- corps quelconques il se produirait des changements mécaniques thermiques ou électriques, la somme de l’entropie thermiqueélectrique et devra augmenter ou à la limite rester constante. L’électricité ne pourra pas passer, sans compensation,
- d’un corps pour lequel — ^ est plus petit à un corps ou cette quantité est plus grande (’).
- P. C.
- Sur les causes qui, à part la température, peuvent produire des variations dans la résistance électrique des conducteurs solides, par G. Faé.
- Ce mémoire publié dans le volume VIII de la sixième série de l’Institut vénitien est une monographie complète du sujet indiqué par le titre ci-dessus. On sait combien il est difficile d’étudier les travaux antérieurs lorsqu’on veut s’occuper d’un travail particulier sur un point spécial; les recherches bibliographiques sont souvent fort longues et on court le risque d’ignorer des travaux intéressants. Aussi faut-il savoir gré à M. Faé du travail qu’il s’est imposé en résumant les recherches bibliographiques qu'il a dû faire au cours de ses expériences sur les variations de la résistance électrique des conducteurs solides.
- Le mémoire de M. Faé est divisé en quatre chapitres. Dans le premier, l’auteur étudie l’influence des actions mécaniques sur la résistance électrique: traction, pression, torsion, vibrations; le second est consacré à l’influence produite par le recuit, la trempe et le passage du courant électrique; le troisième, à l’influence des actions de la lumière et le quatrième à celle des actions magnétiques.
- Un répertoire complet des indications bibliographiques termine et complète fort utilement le mémoire dont la lecture est à recommander à tous ceux que ces questions intéressent mais que sa nature particulière nous empêche malheureusement d’analyser.
- A. P.
- (') Nous signalons également à nos lecteurs une étude critique de M. H.-.A Lorentz, dans lequel celui-ci étudie les diverses théories proposées pour l’explication des phénomènes thermo-électriques. On y trouvera, en particulier, une critique de la théorie exposée par M. Duhem dans les Annales de l'Ecole normale et les Comptes rendus de l’Académie des sciences. (Voir Annales de IViedemann, v. XXXVI, n" 5).
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- CORRESPONDANCE
- Ncuill)', le 14 avril 1889.
- Monsieur le Directeur, .
- Le numéro du 6 avril de La Lumière Electrique contient une lettre de M. Marcel Deprez dans laquelle je relève les phrases suivantes :
- « L’échauffement considérable et destructeur si nettement » affirmé par M. Arnoux n'a jamais existé. Les accidents nom-» breux et répétés qui ont instant fait désespérer du succès » étaient dûs à la haute tension mise en jeu (elle variait de •» 6 à 7000 volts). »
- Ces deux phrases m’obligent à revenir d’une façon plus détaillée et plus explicite sur la véritable cause dés accidents nombreux et répétés qui ont un instant, dit M. Marcel Deprez, fait désespérer d’un succès que nous aurions voulu voir quitter le laboratoire pour s’affirmer industriellement.
- Il importe de faire observer que les insuccès des premières expériences de Creil sont dûs uniquement aux machines dynamos.
- M. Marcel Deprez dit que tout le mal provient des hautes tensions employées (6.à 7000 volts, soit 3000 volts par anneau). A cela je répond :
- 1° Que les constructeurs n’ont jamais trouvé de difficultés bien sérieuses à réaliser des induits développant 3000 volts et que MM. Brush et Thomson-Houston en particulier fourni s >ent couramment et depuis nombre d’années à l’industrie des dynamos de 3000 volts;
- . 2" Qu’il n’y a rien à craindre, lorsqu’on emploie, comme M. Marcel Deprez l’a fait, d’excellents isolants de 1 centimètre d'épaisseur;
- 3° Que quand les isolants d’un induit se rompent non pas dès la mise en marche, mais au bout d’une heure ou deux de fonctionnement, il faut en conclure qu’il s’est développé une cause de destruction qui n’existait pas à la mise en marche.
- Cette cause de destruction est dûe à l’échauffement du noyau de fer et à la propriété fâcheuse qu’ont tous les isolants connus de diminuer de résistance électrique à mesure que la température augmente. 11 faut donc, lors de la construction d’un induit, limiter à tout prix par des proportions judicieuses toute cause d’échauffement; sinon on s’expose à voir la température atteindre une valeur assez élevée et par conséquent la résistance des diélectriques employés une valeur assez faible pour qu’à un moment donné ceux-ci ne puissent plus résister aux pressions électriques développées par l’enroulement. 11 se produit alors un court-circuit par le fer de l’anneau entre deux sections presque toujours diamétralement opposées et l’induit est mis hors de service.
- On Conçoit aisément qu’avec des pressions de 3000 volts, il n’est pas nécessaire d’atteindre la température qui correspond à la carbonisation des isolants pour que ceux-ci se rompent sous cette pression électrique. Si les causes d’échauf-
- fement que nous avons signalées n’ont jamais existé. polit M. Marcel Deprez, c’est parce que les hautes tensions électriques mises en jeu et la faible durée des expériences, arretées nécessairement par la mise en court-circuit de l’énroule-ment induit, ne lui ont jamais permis d’en constater nettement les effets destructeurs.
- M. Marcel Deprez dit que dans les expériences définitives il est parvenu à faire fonctionner les machines « pendant cinq heures consécutives sans aucun arrêt ». Nous sommes persuadés que si ce résultat a pu être obtenu, ce n’est qu’en modifiant certaines dispositions désavantageuses des premières machines employées, et nous regrettons qu’on n’ait pas publié de détail à ce sujet.
- M. Marcel Deprez partage certainement notre avis, car les induits de ses machines actuelles sont constitués par des disques de tôle de 0,5 millimètre d’épaisseur, 10 centimètres de largeur, 50 centimètres de diamètre et un enroulement qui a 15 millimètres d’épaisseur extérieurement, proportions qui se rapprochent beaucoup de celles employées couramment par les bons constructeurs.
- Veuillez agréer, etc.
- R. Arnoux.
- Neuilly, le i5 avril 1889..
- Monsieur le Directeur,
- Le dernier numéro de La Lumière Electrique contient une lettre de M.'Desrozier= dans laquelle je 11e relèverai que ce qui intéresse le lecteur.
- Si j’ai comparé les dynamos à 350 tours de différents constructeurs aux types de même vitesse angulaire de M. Desro-roziers, c’est parce que ces types sont les seuls actuellement dans le commerce et les seuls par conséquent sur lesquels on peut contrôler nos appréciations.
- Quant aux machines à grande vitesse angulaire dont parle M. Desroziers, j’espère que le grand tournoi international qui va s’ouvrir en fera ressortir les avantages, et la bonne utilisation spécifiqae des matériaux, car cela nous permettra de proclamer les succès de notre compatriote.
- Veuillez agréer, etc.
- R. Arnoux.
- FAITS DIVERS
- M. Marcel Deprez a présenté dernièrement à l’Académie, comme nos lecteurs le savent, quelques propositions relatives à la régulation des machines dynamos réceptrices, dans certaines conditions particulières. A ce sujet deux de nos confrères, la Nature et le Cosmos, publient un entrefilet assez curieux, dont il ne nous a pas été possible de vérifier l’origine première; nous lisons en effet dans le premier de ces journaux, sous la signature de M. Stanislas Meunier :
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- « Les électriciens considèrent comme démontré que l’eau ne peut conduire l’électricité qu’à la condition expresse de subir l’électrolyse. Or, par une de ces expériences frappantes dont il a le secret, M. Marcel Deprez vient aujourd’hui démontrer tout le contraire. Dans les conditions où il se place> l’eâu la plus pure est conductrice : la résistance est très grande, il est vrai, mais sauf cette circonstance, le phénomène obéit strictement aux lois de la conductibilité métallique dont on doit la formule à Ohm.......» (Nature, 6 avril.)
- Et le Cosmos à son tour :
- « A cette occasion, le secrétaire perpétuel, M. Bertrand, signale à l’Académie une curieuse expérience du savant électricien, qui lui a permis de démontrer que l’eau pure est conductrice de l’électricité, dans une certaine limite, ce qui n’était pas admis jusqu’à présent. Si l’on fait passer un courant à travers une masse d’eau, il éprouve une grande résistance, il est vrai, mais il passe, en échauffant la masse liquide qui entre eu ébulition en quelques instants. Le courant obéit absolument aux lois d’Ohm.
- » M. Deprez tire parti de cette propriété pour former un régulateur très simple, dans lequel il suffit de faire varier la distance des électrodes. » (Cosmos, 13 avril.)
- Nous savons bien, en effet, que M. Deprez, et il n’est du reste pas le seul, a employé des rhéostats à eau pour la manœuvre de ses machines à haute tension; ce doit être l’origine de l’entrefilet en question, dont jusqu’à preuve du con-tra're, nous ne pouvons attribuer la paternité morale ni à l’un ni à l’autre des savants mis en cause, et dont il faut sans doute chercher l’origine dans des paroles mal interprétées par les reporters scientifiques. (Les Comptes rendus ne renferment du reste absolument rien à ce sujet.)
- On sait, depuis les recherches de Helmholtz, Guillaume, Kohl-rausch et Foussereau, que l’eau conduit de moins en moins à mesure qu’elle est plus pure, la conduction ayant lieu par électrolyse, et peut-être même par convection, et on a pu légitimement en conclure qu’elle 11e conduisait plus du tout à l’état chimiquement pur. Mais il faut bien remarquer qu’il s’agit ici d’expériences qui n’ont rien à voir avec les essais grossiers que l’on peut faire avec un rhéostat industriel, dans lequel l’eau toujours chargée de sels conduit comme un simple électrolyte, et suit naturellement la loi d’Ohm, comme on n'en a jamais douté. Il faut, bien entendu, tenir compte de la force contre-électromotricc due à la décomposition. Avec des différences de potentiel de quelques milliers de volts, comme dans les expériences de M. Deprez, celle-ci disparaît complètement, et l’eau impure suit la loi d’Ohm en s’échauffant conformément à la loi de Joule.
- Nous ne pouvions laisser passer sans commentaires une note qui avait l’air de prêter à deux savants justement estimés des opinions aussi étranges.
- On sait depuis longtemps qu’il y a un rapport entre les variations du nombre des taches ou de l’activité solaire et les courants terrestres; M. H. Crew suggère, dans le journal The Nature, l’idée que peut-être on pourrait rapporter cet
- effet au phénomène découvert par Hertz, de l’action des rayons ultra-violets sur les décharges électriques. Voici comment M. Crew prétend expliquer ce rapport :
- Supposons qu’on ait plusieurs nuages à des potentiels différents en un certain point; ils agissent comme condensateurs avec la terre qui prend une charge opposée, et il en résulte une certaine distribution électrique à la surface du sol; dès que l’état des nuages changera par suite de décharges entre eux, la distribution électrique du sol variera, ce qui correspond à des courants terrestres.
- Or, ces décharges dans les nuages doivent être éminemment favorisées par l’effet des rayons solaires, et par suite toute variation périodique de ceux-ci doit avoir son effet sur les courants terrestres.
- Il est vrai que l’effet Hertz n’a pas lieu avec la lumière solaire, telle que nous la recevons, mais on sait d’un autre côté, d’après Langley, que l’atmosphère et en particulier les nuages absorbent fortement les rayons actifs ultra-violets, et en outre cet effet est encore augmenté par la diminution de pression dans les régions élevées. Hertz a trouvé, comme on sait, que ce phénomène e.t d’autant plus marqué que la pression est moindre; avec 300 millimètres de pression, les rayons ultra-violets augmentait de quatre fois la longueur de l’étincelle, tandis qu’à 760 millimètres, elle était à peine doublée. Si nous ne nous trompons, l’idée de M. Crew a déjà été émise, sous une forme un peu différente par M. Schuster, il y a plusieurs années déjà, et elle mérite d’être prise en considération.
- M. Lubinsky (de Kronstadt) a communiqué au troisième Congrès-des médecins russes les résultats de recherches faites sur l’influence de la lumière électrique sur les yeux. Depuis une dizaine d’années, il a pu observer trente cas d’accidents oculaires chez les jeunes marins retenus par leur service auprès d’appareils électriques.
- Les symptômes de cette maladie, qu’il propose de nommer ophthalmic photo-électrique, sont très caractéristiques : ils ne débutent que pendant le sommeil; le malade est réveillé par un écoulement abondant de larmes, accompagné par des douleurs périorbitaires intenses. La photophobie atteint une intensité toute spéciale. A l’examen objectif on constate de l’œdème palpébral et une injection péricornéenne très marquée; à l’examen ophtalmoscopique on rencontre une hyperhémie de la pupille et quelquefois un pouls veineux dans les vaisseaux de la rétine.
- Après un temps qui varie entre une heure et demie et trois heures, ces phénomènes tumultueux s’apaisent, le malade reprend son sommeil interrompu et se réveille guéri le lendemain, conservant tout au plus un peu de fatigue oculaire, comme lorsqu’on a lu trop tard dans la soirée. Le sommeil est une condition indispensable pour l’apparition de l’ophthalmie photo-électrique ; cela est tellement vrai, que si les sujets qui ont exposé leurs yeux dans la matinée aux rayons électriques se livrent à la sieste après le repas de midi, c’est pendant la sieste de l’après-midi et non plus pendant la nuit que les accidents font explosion.
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- Tant que le sujet est en état de veille, il n’éprôttve que quelques phosphènes insignifiants, et if peut même lire et écrire dans'la soirée qui précède les accidents oculaires nocturnes. Ces accidents paraissent dûs essentiellement à de l’hyperhémie du nerf optique et à' des lésions des filets nerveux cornéens.
- On vient d’inaugurer en Italie une nouvelle cible électrique, construite par le capitaine Ceroni, dont la partie centrale et les deux cercles cotés 3 points et 2 points qui mesurent respectivement, dans le matériel actuel, 10, 40 et 80 centimètres de diamètre, sont constitués par autant de lames de fer séparées.
- Derrière la cible se trouvent de petits marteaux reliés par des fils électriques qui ferment le circuit, s’ils viennent à être ébranlés par le choc d’un projectile; les chiffres paraissent au même moment dans un cadre placé près du tireur et lui indiquent le résultat obtenu.
- La cible est placée verticalement pendant le tir et horizontalement quand on ne s’en serc pas, sur un petit char qui permet de transporter facilement tout le système, d’ailleurs fort solide, et de supprimer les plates-formes. 11 n’y a pas besoin de marqueurs ni par conséquent d’abris.
- Les communications entre la cible et le cadre indicateur, que l’on peut déplacer à volonté, sont assurées, non plus par des fils souterrains, mais par des fils placés sur des poteaux ou appuyés, si c’est possible, aux murs d’enceinte des polygones; un avertisseur signale les dégâts qui viendraient à se produire sur la ligne télégraphique.
- Le capitaine Ceroni a exécuté, le 9 janvier, à la caserne Cartoni, à Rome, un tir avec une carabine Flobert. Tous les officiers présents ont pu constater que les points obtenus étaient indiqués par le cadre avec une précision mathématique et que l’appareil, très maniable, fonctionnait parfaitement à tous les points de vue. Le lieutenant-général Malvani, inspecteur général du génie, a rendu compte de cette expérience au ministre et a proposé de donner immédiatement une ciblé électrique à chacun des polygones de Rome, de Milan, de Bologne et de Turin, où des essais pourraient se continuer sans interruption.
- La maison Mix et Genest. a apporté récemment un perfectionnement notable à la construction de son microphone. On sait que la partie supérieure de cet instrument se compose d’une mince plaque en bois de sapin : cette matière était jusqu’à présent celle qui avait donné les meilleurs résultats, mais elle est assez hygroscopique et sous l’influence de l’humidité les plaques se gonflent et se gondolent, de sorte que les points de contacts avec les charbons se modifient, ce qui amène de graves perturbations dans la transmission du son.
- Malgré toutes les précautions et en dépit de tous les vernis, elles étaient mises hors de service au bout d’un temps très court, car les gouttes d’eau qui provenaient de la con-
- densation de la respiration, produisaient dans le vernis de petites fissures qui donnaient accès à l’humidité.
- Après de nombreux essais, on est enfin parvenu à remédier à cet inconvénient, en recouvrant la plaque vibrante de deux minces lamelles de mica et en entourant de caoutchouc les bords de la plaque.
- L’humidité est sans influence aucune sur le mica, dont l’emploi ne modifie en rien la forme des vibrations, pourvu que les lamelles soient suffisamment minces.
- L’expérience a prouvé que les vibrations de la plaque de bois étaient modifiées quand on appliquait le mica au moyen d’un mastic, tandis qu’elles ne subissaient aucune variation quand les vis qui fixent les charbons traversent la - lame dé-mica.
- On avait essayé sans succès le celluloïde, la fibre, le caoutchouc, le papier huilé et le collodion, etc.
- dette invention, brévetée en Allemagne et dans tous leà autres pays, résout non-seulement toutes les difficultés résultant de l’emploi d’une plaque de bois, mais elle permet d’employer le microphone dans les endroits humides et dans les pays tropicaux où la plaque de sapin durait fort peu.
- VElcktrotechnischii Verein de Prague, fpndé lé 17 mars 1888, sous la présidence de M. le professeur Puluj, nous a adressé le rapport de sa première année d’existence. La société compte déjà 66 membres et 14 communications sur différentes questions intéressant l’électricité ont été faites depuis sa fondation.
- Éclairage Électrique
- Le développement de la Compagnie Thomson-Houston aux' Etats-Unis est tout à fait remarquable. Tandis qu’en 1883 la Compagnie avait 22 succursales, avec un tot^l d’environ 1 500 foyers à arc, elle en a aujourd’hui 450 avec plus de 50000 foyers à arc, tandis que 175 entreprises de lumière à incandescence* également fournies par la Compagnie, exploitant 100000 lampes. La compagnie possède en outre de 30 à 40, chemins de fer électriques et ses affaires ont atteint en 1888 un chiffre de 20 millions de fr., et l’on compte pour l’année en cours environ 45 millions d’affaires.
- La Compagnie Jenny d’Indianapolis va prochainement installer une station centrale monstre à Saint-Louis, dont les dépenses sont évaluées à près de 4 millions de francs. La station pourra alimenter 4000 foyers à arc de 2000 bougies et 10000 lampes à incandescence; 2226 foyers arc seront installés dans les rues.
- Les conducteurs comprendfoht plus de 485 kilomètres de fils dont 32 kilomètres seront placés sous terre. La consommation de charbons pour les lampes à arc est estimée à 3 millions ce qui représente* à 50 fr. les mille, une dépense
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- de 150000 fr. Le traité intervenu avec la ville assure à la Compagnie un revenu de 832095 fr. par an, et cette somme sera probablement portée à 1 500000 fr. p ir les revenus de l’éclairage particulier.
- Le nouvel Hôtel Terminus, près la nouvelle gare Saint-Lazare, présente, paraît-il, le plus grand confort que puisse donner les nouveaux appareils électriques. Chaque chambre renfermera un téléphone Ader, au moyen duquel le voyageur pourra transmettre tous ses ordres; comme le bâtiment compte plus de 40 chambres, on voit qu’il faudra établir un véritable bureau central, que la Société générale des Téléphones a été chargée d’installer.
- L’Hôtel tout entier sera éclairé à l’électricité; les machines dynamos et moteurs seront installés dans les bâtiments de l’Hôtel par les soins de l’administration elle-même.
- On vient d’inaugurer à Chicago une importante station centrale d’éclairage électrique, dont la capacité n’est pas moindre de 80000lampes. 13000 foyers sont déjà en service. La distribution, faite suivant le système Edison, comporte une longeur de conducteurs souterrains de 27 kilomètres, l’usine renfermera 36 dynamos Edison de 600 ampères, dont 8 se trouvent actuellement installées.
- En outre de l’éclairage, la station fournira aussi la force motrice, comme cela, se pratique dans toutes les entreprises de ce genre aux Etats-Unis.
- Un grand nombre de demandes d’abonnement ont été re_ çues pour ce service, parmi lesquelles figurent les applications les plus diverses, presses d’imprimerie, ascenseurs, ventillatcurs, pompes, machines-outils, etc.
- Pour faire suite à la décision qu’il avait prise dans sa der nière session au sujet de l’éclairage électrique de l’asile de Vaucluse, le Conseil général de la Seine vient de décider que cet éclairage sera désormais produit par l’électricité. Il a à cet effet, voté un crédit de 142000 fr. qui sera effccté au frais nécessités par cette installation.
- La commission du Conseil avait proposé de confier l’exécution des travaux à la maison Bréguet, qui seule, d’ailleurs avait fait des propositions à l’administration. Le Conseil n’a pas cru devoir accepter cette solution, et il a décidé que ces travaux feraient l’objet d’une adjudication.
- L’asile de Vaucluse, qui est situé à 35 kilomètres de Paris a été choisi pour cette innovation, simplement parce qu’i est le seul où la date d’expiration des traités actuels per mette, sans difficulté, de faire cette installation. Le Conseil est décidé a opérer la même substitution de l’électricité au gaz dans tous les établissements placés sous son contrôle au fur et à mesure qu’il le pourra sans enfreindre des con trats ou s’exposer à des réclamations de la part des entrepre neufs chargés actuellement de l’éclairage.
- On vient de faire en Irlande une nouvelle application de la lumière électrique dans les ports, afin de pouvoir opérer les chargements Jet déchargements des navires aussi bien pendant la nuit que pendant le jour. Il s’agit de la ville de Galway, près de laquelle se trouve une chute d’eau assez considérable non encore utilisée, ce qui facilite singulièrement l’installation. La location à forfait conclue par les autorités du port est de 50 francs par lampe et par an.
- On exécute en ce moment, sur les grands boulevards, de la porte Saint-Denis jusqu’au Grand-Hôtel, des travaux considérables.
- Il s’agit, en effet, d’établir, conformément au cahier des charges qui a été imposé aux compagnies adjudicataires de l’éclairage électrique des boulevards, des canalisations souterraines destinées à recevoir les fils pour la transmission de l’électricité. Ces galeries sont percées sous chaque trottoir des grands boulevards dont elles suivent la direction.
- En outre, de distance en distance, une galerie transversale ouverte sous la chaussée réunit les autres ensemble.
- Ces galeries auront une hauteur de 1,50 m. sur 75 centimètres de largeur, les fils ne seront pas isolés mais suspendus seulement à des isolateurs en porcelaine.
- Les travaux seront probablement terminés du 20 ali 25 avril.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le nombre de communications téléphoniques interurbaines en Allemagne s’élevait à la fin de 1888 à 166, comprenant 10607 kilomètres de lignes, avec une moyenne de 28099 communications par jour.
- La plus longue est. celle de Berlin à Breslau, qui a 348,9 kilomètres, avec une moyenne de 100 communications paf jour.
- La ligne la plus occupée est celle de Hambourg à Lubeck) avec 390 conversations par jour; ensuite vient la ligne de Brême à Bremerhaven, avec 276 comjnunication journalières.
- Pour l’année 1889-90 l’administration a décidé l’installation de 12 réseaux urbains et de 12 lignes interurbaines.
- Malgré ce grand développement le service téléphonique n’occupe que 1091 personnes, dont 445 pour Berlin seulement.
- Le nouveau tarif télégraphique introduit en Suède depuis le commencement de l’année et fixant à 75 centimes environ le prix maximum des dépêches à l’intérieur, a donné lieu à' une forte augmentation du trafic qui, pour plusieurs villes, s’élèvent à plus de 50 0/0.
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- En dehors des 24 bureaux téléphoniques publics que pos-! sède 1’ « United Téléphoné C" » à Londres, 15 nouveaux bu-: reàux seront installés prochainement. Les abonnés peuvent se servir de ces bureaux sans frais et le public moyennant 6 penées.
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- Le ministère des communications à Buda-Pest a accepté la proposition du ministère du commerce autrichien pour l’in-stala'tion d’une ligne téléphonique directe entre Vienne et Pesth et les travaux vont commencer prochainement.
- • Pour s’épargner les frais d’une canalisation ou d’une ligne spéciale pour relier une usine au bureau central des téléphones la Couso/idatcd-Gaç Company de New-York fit placer le fil dans la conduite du gaz. Voici de quelle manière on a procédé : à l’entrée et à la sortie de la ligne on a vissé dans la conduite une vis perforée traversée par un tube en verre fixé au plâtre dans lequel passe le fil. Ce dernier est couvert de coton et supporté par une série d’anneaux en matière isolante à l’intérieur des tuyaux. Cette ligne fonctionne sans’ interruption depuis un ans.
- En décembre dernier, lors de la pose d’une autre conduite de gaz, on y a installé une ligne téléphonique de 8 kilornè--tres, composée d’un câble à 3 fils couvert de plomb. On a conservé le même système pour l’entrée et la sortie du câble, mais à l’intérieur le câble repose sur des appuis en bois.
- Une députation composée du Maire et de plusieurs délégués de la Chambre de commerce de Pilsen a dernièrement demandé au ministère des communications à Vienne de faire établir une ligne téléphonique directe entre leur ville et Vienne ou au moins Prague.
- Le ministre n’a pas pû donner suite à cette demande pour l’année actuelle, mais il promis l’installation pour l’année prochaine. , • . .
- Les Chambres de commerce de Trieste et de Fiume ont également demandé l’établissement d’une ligne téléphonique entre les deux villes. Enfin, le gouvernement a décidé de faire relier Trieste avec Laibach par une ligne téléphonique en bronze cilicieux d’une construction spéciale pour pouvoir résister à la neige et à la glace, qui causent tous les hivers de grands dégâts aux fils télégraphiques de ces contrées. En cas de succès on relierait probablement Trieste avec Gratz et Vienne.
- Le prochain Congrès télégraphique sera sans doute saisi d'une question fort importante pour les entreprises de câbles télégraphiques, car, tandis que le nombre des dépêches transmises par câbles augmente constamment, il n’en est pas de même avec le nombre des mots qui, au contraire, diminue par suite de l’emploi de plus en plus général de codes ou d’un langage convenu. La Diitch-Spanish Tclegraphcn a ainsi transmis pendant les derniers trois mois 2000 dépêches de plus que pendant la période correspondante de l’année dernière, mais les recettes ont néanmoins diminué.
- On annonce de Barcelone qu’on s’occupe dans cette ville d’un projet pour l’établissement d’un câble direct entre l’Espagne et les Antilles. Le ministère des colonies à Madrid a
- j déjà reçu plusieurs pétitions à ce sujet et des capitalistes de Barcelone seraient prêts à former une société avec le capital nécessaire.
- On fait valoir qu’un câble direct serait fort avantageux pour l’Etat et que le projet est d’une réalisation comparativement facile puisqu’il existe déjà un câble allant de Cadix aux îles Canaries, une distance de 1 160 kilomètres, et un autre de Cienfuegos à Santiago-de-Cuba.
- Il s’agirait donc seulement de placer un câble des îles Canaries à Porto-Rico, c’est-à-dire sur 4350 kilomètres, et de Porto-Rico à Santiago-de-Cuba, une distance de 160 kilomètres.
- Ainsi que nous l’avons déjà annoncé, le tarif télégraphique : entre l’Angleterre et l’Allemagne a été réduit depuis le rr avril | à la'suite de là reprise du câble entre les deux pays. Mais le gouvernement allemand a refusé de faire profiter lé commerce autrichien de cette réduction, de sorte que le tarif entre l’Autriche et l’Angleterre restera toujours le même.
- Il s’en suit qu’il y aurait une économie d’environ 30 0/0 à télégraphier de Vienne d’abord à Berlin et de là à Londres au lieu d’envoyer une dépêche directe, de Vienne à Londres.
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- La Compagnie des téléphones à Chùago a décidé d’établir
- des circuits métalliques sur toutes ses lignes. La ligne téléphonique à grande distance entre cette ville et Milwaukee est sur le point d’être terminée, elle se composera de 10 fils de cuivre montés sur des poteaux.de î 2 mètres de haut.
- M. Coulon, le directeur général des postes et télégraphes, s’est entendu lors de son dernier voyage en Angleterre, avec le Post-Office anglais pour faire des essais de téléphonie à grande distance entre Londres et Paris. Un ingénieur français' a été chargé de l’étude de cette question.
- Le département des télégraphes en Angleterre vient de publier un rapport pour l’exercice prenant fin le 31 mars 1889. Les recettes pour l’année 1888-89 ont été de 52 millions de francs contre 48750000 fr. pour l’année 1887-88, soit une . augmentation de 3250000 fr.
- On vient de placer un fil téléphonique aérien à travers l’entrée du port de Dartmouth, avec une distance de 720 mètres entre les deux poteaux. Le fil est en bronze cilicieux n" 17 très léger et a déjà résisté avec succès à deux ouragans. Le poids de la portée n’est que de 10 kilos et la tension de 30.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31, boulevard des Italiens.
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- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- directeur : Dr CORN ÉL1U S HERZ Y'1*- f» 0
- II'ANNÉE,TOME XXXII) SAMEDI 27 AVRIL 1889 N» -S'""’KMf- . ! ... 17
- SOMMAIRE. — Les usines centrales d’éclairage électrique; état actuel de la question en Europe; G. Forbes. — Chemins de fer et tramways électriques; G. Richard. — Différences entre les électricités dites négative et positive; C. Decharme. — Leçons de chimie; A. Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Allemagne; Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la différence de potentiel au contact d’un métal et d’un sel du même métal, par H Pellat. — Sur la différence de potentiel des métaux en contact,par M. Potier.— Sur les phénomènes actino-électriques, par M. J. Borgmann. — Expérience mettant en évidence l’effet de la chaleur sur la susceptibilité magnétique du nickel, par M. Shelford Bidwell. — Un nouvel effet de la lumière sur l’aimantation, par M. S. Bidwell. •— Variété : A quoi servira la Tour Eiffel; W. de Fonvielle. — Correspondance : Lettres de MM. Morelli et Godfroy. — Faits divers.
- LES
- USINES CENTRALES D’ÉCLAIRAGE
- ELECTRIQUE
- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION EN EUROPE (')
- PREMIÈRE PARTIE
- Comme nos lecteurs le savent, on fait en ce moment en Angleterre dî grands efforts pour répandre partout l'éclairage électrique, en particulier au moyen du système Gaulard et Gibbs. Avant que les détails pratiques d’un système de ce genre Soient élaborés, il faut encore faire bien des expé-périences, tant en ce qui concerne le circuit à basse tension que celui à haute tension.
- lly adoncle plus grand intérêt à rechercherquels sont les enseignements qui découlent des expériences déjà anciennes faites un peu partout en Europe et de discuter les détails d’installation des usines centrales et les systèmes de distribution,
- ' (') Conférence faite par le professeur G. Forbes, le 25 février 1889, à VInstitution of Etectrica! Engmecrs de Londres; communiqué par Fauteur, F. M,
- afin de se mettre en garde contre des dispositions défectueuses.
- Je crois que la meilleure manière d’atteindre ce but est de procéder à la description des principales stations centrales que j’ai visitées dernièrement, en insistant surtout sur les différences qu’elles présentent avec les usines anglaises. Je discuterai ensuite certains détails d’exploitation, en vue d'en tirer des enseignements au sujet de ce qu’il faut faire et de ce qu’il faut éviter. Je ne parlerai que des trois stations que je considéré comme les plus importantes en Europe: celles de Berlin, de Rome et de Milan.
- A Berlin on emploie le système à basse tension et à courant continu tel qu’il a été développé par Edison, excepté toutefois pour les foyers à arc placés sur un circuit de haute tension, également à courant continu.
- A Rome, les lampes à incandescence, comme les arcs, sont disposées d’après le système Gaulard et Gibbs, avec des transformateurs en dérivation.
- A Milan enfin, les foyers à arc sont alimentés par des machines Thomson-Houston, tandis que les lampes à incandescence sont alimentées soit par des courants alternatifs à haute tension réduite par des transformateurs, soit par des courants continus à basse tension.
- Dans toutes les usines que j'ai visitées en Eu-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- rope, j’ai rencontré le même accueil bienveillant qu’en Amérique et le même désir de me faire voir les installations dans tous leurs détails.
- BERLIN
- Le réseau électrique de Berlin est actuellement, si je ne me trompe, le plus important de toute l’Europe, car ses conducteurs, tous solidaires,
- S’ig. 1. — Moteur et machine dynaniq Siemens do 400 chevaux
- alimentent 36000 lampes à incandescence de 16 bougies et 144 foyers à arc de 15 ampères. Les conducteurs sont tous souterrains.
- Trois usines, celles de la Markgrafenstrasse, de la Mauerstrasse et de la Friedrichstrasse fonctionnent en ce moment, et deux autres, celles de la Spandauerstrasse et du. Schilïfbauerdamm, d’une disposition nouvelle, sont en cours de construction. La première est la plus importante, la troisième est insignifiante.
- i° Usine de la Mauerstrasse. Les bâtiments sont
- élevés sur des fondations en béton, avec carcasse en fer ; les murs sont en briques et en ciment.
- Les chaudières ont été fournies par la maison Steinmiller et l’on se sert d’anthracite pour éviter la fumée.
- 11 y a 6 machines de 160 chevaux chacune qui actionnent autant de dynamo Edison ancien type. Mais la partie la plus importante de la machinerie est constituée par quatre groupes de moteurs et de dynamos de 400 chevaux, tournant à 80 tours par minute.
- Les moteurs sont du type Corliss vertical et sortent des ateliers de M. Van den Kirchove de Gand, une des rares maisons capables de lutter avec les constructeurs anglais. Les dynamos ont été fournies par MM. Siemens et Halske.
- La ligure 1 donne une idée de la disposition de ces machines, dont la hauteur totale est de 7 mètres. Les dynamos, à courant continu, sont remarquables; ce sont des machines à anneau Gramme multipolaires à inducteurs intérieurs radiaux, et à armature extérieure.
- Chaque machine a dix pôles; le diamètre de l’armature est de 3 mètres, celui du collecteur est de 1,5 m. Il y a dix porte-balais. Chaque paire de pôles forme avec la partie de l'armature et les porte-balais qui y correspondent une section qui constitue une machine indépendante, et toutes ces sections sont reliées en quantité (').
- Deux leviers servent, l’un à régler tous les balais en même temps, tandis que l’autre les applique sur le collecteur. Chaque porte-balai est pourvu de quatre balais.
- Dans une autre dynamo analogue construite par la Berliner Elehtricitaets IVerke, les pôles sont à l’extérieur de l’armature qui est alors un tambour. Je considère ce type de machine multipolaire comme très avantageux pour des grandes machines à petite vitesse. Cependant, le grand nombre de barres sur le collecteur et d’organes diffé-lents en général rend la machine assez coûteuse.
- Les chaudières de cette station sont alimentées automatiquement au moyen d’un accumulateur hydraulique. L’eau d’injection du condenseur est tirée de 15 puits artésiens creusés dans ce but. La pression de la vapeur est de 8,25 atmosphères et l’on prétend ne dépenser que 7 kilos de vapeur par
- . 0) C’est le modèle décrit dans La Lumière. Électrique, v. XXV, p, i^O) mais adapté aux grosses machines, .
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- cheval électrique. 11 est probable que dans aucuhe autre station centrale, on ne produit l’électricité dans des conditions aussi économiques, et la dépréciation des machines et des dynamos doit être très faible. L’usine peut alimenter au maximum 26000 lampes de 16 bougies, et on a constaté Iqu’ily a ati plus 66 0/0 des lampes allumées à la fois; .chacune des grosses machines peut en alimenter de 3 006 à 3 5 oô'. ,
- Ce qui frappe le plus dans cette installation, c'est la quantité énorme de cuivre employé. Les conducteurs l’intérieur de l’usiné se composent de 8 bârfeS de cuivré de 150 millimétrés de large ét"8 millimètres d’épaisseur qui aboutissent dans la salle oü débouche l’extrémité dès câbles; avant
- if . r. •
- d’entrer dans cette salle, ces barres sont interrompues et reliées ensemble par 7 barres analogues d’une longueur d’environ 450 millimètres.
- En cas d’accident sérieux, on peut ainsi, par un Seul tour de vis, disconecter tous les conducteurs principaux des dynamos, en laissant tomber toutes les pièces de connexion. '
- Une seule exception est faite pour les théâtres et l’on a établi une communication spéciale avec les dynamos pour éviter une panique. Dans la salle du commutateur où aboutissent les câbles, les conducteurs positifs et négatifs sont placés horizontalement tandis que des barres verticales descendent aux différents câbles au nombre de 84, formant 42 paires de feeders qui alimentent le réseau d’après le système à deux fils.
- Ces câbles sont généralement de forte section,
- aÿant souvent un diamètre extérieur de^'.rnilii-métres. Ils se composent de torons recouverts de jute préparée avec un composé au bitume, ren-| fermés sous plomb et recouvert de rubans d’uvne composition isolante, enfin armés avec deux spirales croisées de lubans de fer (fig. 2)1 '
- Ce système des feeders et d’un réseau tde distrU bution a été adopté afin de réduire autant que possible les variations de : potentjel, et on. y, est arrivé en disposant un grand nombre de;
- feeders. ; ..... .,........, , Y
- Les câbles souterrains ont jusqu’ici-entraînéune,
- • Fig. 3 et 4. — Boîtes do raccord du réseau de; Berlin
- dépense d’environ 22s0000 francs, qui se répartit par moitié pour les conducteurs principaux et les câbles d’alimentation. La plus grande variation de potentiel admise dans le réseau de distribution est de 1 1/2 pourcent. Dans les feeders, au contraire, elle est de 15 volts à pleine charge.
- Je désire encore insister sur les câbles dont jé viens de parler, et qui, .pendant trois ans, ont fort bien fonctionné, mais tout dernièrement, . ils paraissent avoir subi un peu partout de graves détériorations.
- La couVertüre eii plomb a été percée, et l’humidité a pétiétré jusqu’au cuivre qüi est alors détruit-.
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- On attribua d'abord la détérioration des câbles à des trous faits par les ouvriers gaziers, mais on a constaté que le même défaut se produit dans des tuyaux de fer qui sont demeurés intacts. On croit maintenant que le plomb a formé un élément galvanique avec l’armature de fer. Quelle que soit la cause il paraît certain qii’un câble souterrain de ce genre ne peut pas durer plus de trois ans environ (1).
- Les câbles sont en général placés sous les trottoirs sans aucune protection et reliés aux maisons par des boîtes de jonction en fonte sans emploi de soudures pour les contacts; les jonctions étant faites comme l’indiquent les figures 3 et 4.
- Toutes les dynamos envoient leur courant directement dans les feeders et sont toutes groupées en quantité. Un seul feeder qui alimente les conducteurs principaux voisins de la station a une résistance auxiliaire dans son circuit pour ramener la chute de potentiel à sa valeur normale.
- En résumé, il a été posé environ 100 kilomètres de câbles avec le système à deux conducteurs, le plus gros ayant une section de cuivre de 9,4 centimètres carrés, li distance maximum à l’usine étant de 1 000 à 1 200 mètres.
- Chaque lampe de 16 bougies consomme de 50 à 55 watts. Le prix de la lumière est de 7,30 fr.
- p) Cette assertion du Pr. Forbes n’a pas manqué de soulever de violentes protestations de la part des intéressés ; M. W. v. Siemens dans une communication faite à VEIeclt-trotechnische Vcrcin de Berlin, en revendiquant les droits de l’industrie électrique allemande en général, a protesté vivement contre l’allégation que les câbles armés à chemise de plomb n’auraient qu'une durée de 3 ans. M. O. v. Miller le directeur de l’Allgcmeine Elecktricitaets Gcsc! hchiifto également déclaré que telle n’était pas l’opinion de la Compagnie qu’il dirige, et qu’il fallait probablement attribuer à un malentendu entre M. Forbes et M. Rathenau, lé directeur de l’usine de la Mauerstrasse qui a fourni les renseignements sur le réseau de Berlin, l’assertion si formelle du premier. Cependant il faut croire que l’or> n’est pas entièrement satisfait du système, car on a fait dernièrement à Berlin des essais : de canalisation à conducteurs nus fixés par des isolateurs dans des conduits en béton, comme le font actuellement diverses compagnies parisiennes, en particulier la O" Edison, pour l’éclairage des grands boulevards.
- La question est du reste assez importante pour que nous y revenions, et nos lecteurs trouveront dans notre prochain numéro, avec la fin de l’étude de M. Forbes, un résumé de la communicat'o i de M. Sie ne is et de la discussion qui l’a suivie.
- E. M.
- par lampe et par an, ou de 1,20 franc par kilowatt et par heure ; dans ce dernier cas, on emploie exclusivement le compteur Aron.
- Le prix du gaz à Berlin est de 26 centimes par mètre cube.
- J’ai consacré beaucoup de temps à cette station et j’ai pu voir les opérations de mise en marche et de marche à vide des machines, ce qui se fait en 2 ou 3 minutes et exige une surveillance minutieuse. Un employé qui est un électricien instruit, ayant l’habitude des appareils de mesure, est toujours sur les lieux surveillant l’intensité et ja force électromotrice des différentes machines et la tension dans le réseau indiquée par les fils auxiliaires, et il prend note des lectures.
- Une des particularités les plus intéressantes de cette station est le commutateur permettant de relier en quantité une dynamo ou de la disco-necter. C’est là encore une des questions qui n’ont pas été assez étudiées en Angleterre. Dans toutes les stations que j’ai vues sar le continent, on a reconnu nécessaire d’emplcyer vne rés's-tance auxiliaire, généralement comparée de lampes, dès qu’on introduit eu enlève du circuit une machine donnant plus de 100 ampères. .
- Avant de relier aux câbles une nouvelle dynamo, on la fait d’abord travailler avec une résistance artificielle'et le courant d’exsitation est réglé jusqu’à ce que le potentiel et le courant correspondent à ceux des autres machines ; dès que cet équilibre est atteint, on opère les connexions, puis on retire la résistance auxiliaire. On évite ainsi que le courant des autres dynamos ne fasse fonctionner la nouvelle machine comme moteur en sens inverse, et l’on évite aussi de violentes étincelles aux balais.
- Le commutateur qui sert aux quatre grandes dynamos, avec ses résistances artificielles, sesam-pèremètres et voltmètres, est un appareil parfait. Placé en facé de l’opérateur, il est divisé en quatre sections correspondant aux quatre dynamos; chacune de celles-ci a trois doubles commutateurs massifs ; l'un pour la dynamo, l’autre pour la résistance artificielle et le troisième pour les barres du tableau.
- On peut introduire des chevilles pour varier la résistance de la charge artificielle. Au-dessus de ces commutateurs se trouve l’ampèremètre de chaque machine, et on peut relier à volonté un voltmètre à l’une quelconque d'entre elles.
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- La seconde station est située dans la Mauers-trasse ; elle contribue à alimenter le réseau des lampes à incandescence, et fait marcher en outre des foyers à arc disposés sur 12 circuits comprenant chacun 12 lampes de [4 à 15 ampères, disposées en dérivation.
- Trois machines Siemens, ancien modèle, sont actionnées par un contre-arbre. Il y a également trois machines multipolaires Siemens et Halske nouveau modèle, quatre dynamos Edison et six machines multipolaires à faible tension. En dehors des foyers à arc, la station peut alimenter 11 000 lampes de 16 bougies. Trente-quatre paires de câbles d’alimentation partent de l’usine.
- La station de la Friedrichstrasse est de peu d’importance, bien que ce soit le berceau du réseau actuel. Elle contient quatre dynamos Edison, ancien modèle, de 75 chevaux, actionnées par des machines Armington-Sims et alimentant le réseau général.
- Le personnel dans les trois stations comprend 52 personnes travaillant 8 heures par jour. La Ber-liner Elektricitaetswerne a payé l’année dernière un dividende de 5 0/0, Y Ailgemeine Elehtricitaets Ge-sellscbaft qui exploite les stations centrales a payé 7 1/2 0/0. Dans certains quartiers, la durée d’activité des lampes atteint jusqu’à 800 ou 900 heures par an ; dans les maisons d’habitation seulement 4 ou 500 (>).
- MILAN
- La station centrale de Milan n’offre pas un très grand intérêt au point de vue qui nous occupe, si ce n’est cependant sur un seul point important : les principales rues de la ville entière sont éclairées par 3-0 foyers à arc Thomson-Houston. Cet éclairage nous donne une idée de la manière dont notre capitale sera bientôt éclairée et ceux qui l’ont vu admettront sans peine qu’à ce moment on pourra espérer que les rues de Londres perdront un peu de leur triste notoriété au point de vue de l’immoralité et de l’insécurité.
- La station alimente 14000 lampes à incandescence de 16 bougies. La consommation maximum
- (1) Les diagrammes relatifs à la variation horaire de la consommation pour chaque mois, à Berlin, ont déjà été publiés : La Lumière Électrique, v. XXVIII, p. 251; nous 11e les reproduisons pas ieii Ei Mi
- correspond aux 60 o/o du nombre total des lampes installées.
- On a pu employer sans inconvénient les lampes à arc Siemens de 4 1/2 ampères seulement, dont le charbon supérieur a un diamètre de 12 millimètres sur 200 millimètres de long, et le charbon inférieur 7 millimètres de diamètre avec une longueur de 200 millimètres. Ces lampes brûlent pendant 7 ou 8 heures. Pour une durée plus longue, allant jusqu'à 15 heures, on emploie des charbons plus épais. C’est la première fois que j’ai vu employer en grand une lampe à arc avec une intensité de courant aussi faible.
- Une certaine résistance auxiliaire est placée en série avec la lampe et deux de celles-ci sont groupées en série sur les conducteurs alimentant les lampes Edison.
- Au théâtre de la Scala il y a 2800 lampes à incandescence de 16 bougies et 30 foyers à arc alimentés par les mêmes conducteurs.
- On se sert de compteurs Edison qui ont donné de très bons résultats. Le prix varie depuis 80 centimes à 1,25 franc par kilowatt-heure. Le gaz coûte aujourd’hui environ 29 centimes le mètre cube, tandis que le prix était de 50 centimes avant l’introduction de la lumière électrique.
- Deux théâtres sont alimentés par des machines Zipernowski de 40 ampères et 2 ooo volts chacune, pour lesquelles on emploie des câbles concentriques de Siemens d’une sectiqn utile de 28 millimètres carrés. Quatre dynamos Thomson-Houston alimentent chacune 35 foyers à arc et quatre autres fournissent le courant à 30 foyers. La moitié de ces lampes sont à doubles charbons, les autres sont éteintes à minuit,
- 11 convient de dire que le charbon coûte 34,50 fr. la tonne, mais la main-d’œuvre est très bon marché.
- La vapeur est fournie par dix chaudières Bab-cock et Wilcox, et les moteurs fonctionnnent par condensation. Le système à basse tension est à deux fils; le courant est fourni aux conducteurs principaux par 28 câbles ou 14 paires de feeders, et l’on n’emploie pas de fils auxiliaires pour indiquer la tension dans le réseau, mais un surveillant regarde les indications de l’ampèremètre, et règle h tension d’après des tables dressées expérimentalement.
- Les machines Edison sont du vieux type Jumbo. Chacune d'elles avait au commencement un régulateur séparé pour le courant d’excitation, mais on
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- Ie$ a reliés par une transmission qui les fait fonctionner simultânéme'nt. Tout le système à faible tension est bien antique et ne peut guère nous apprendre que ce qu’il faut éviter.
- 'Le commutateur pour les dynamos fonctionne très bien et on emploie également une charge artificielle formée de lampes placées dans un coin della salle avec un conducteur qui passe à toutes les dynamos. Il faut donc deux hommes pour intercaller une nouvelle machine, on la relie d’a-
- bord aux lampes en l’excitant au même degré que les autres, et on varie le nombre de lampes jusqu’à ce qu’on ait le même nombre de volts que su rie réseau.
- A un signal donné la dynamo avec les lampes est intercalée dans les conducteurs principaux et on enlève ensuite les lampes. Ce procédé est plus simple que celui employé à Berlin parce que le courant d’excitation est connu d’avance, mais moins commode parce que les commutateurs des
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- Fig. 5.'— Plan de l’usine électrique de Rome
- Légende : 1 à'8, chaudières Babcock et Wileox de 164 chevaux; 9 à 14, emplacement pour 6 nouvelles chaudières; A et B dynamba aut-b excitatrices d,e %OQO volts, ,45 ampères, moteur de J 50 chevaux; 1 et II, dynamos : 2 000 v, 160 ampères, moteur de 600 chevaux; III et IV, emplacement pour deux groupes semblables; n n n, excitatrices, moteurs Westinghouse; C, pompes alimentaires’ M, moteur à g:a7, de 50 chevaux, dynamo de 80000 watts et excitatrice.
- dynamos sont loin des lampes et des voltmètres. 'Dix machines fonctionnent ainsi en quantité sans aucun inconvénient.
- * Le prix moyen pour l’installation des fils dans les maisons n’est que dé ^ francs par lampe. A Milan les salaires représentent un cinquième dés frais d’exploitation, le charbon la moitié et le renouvellement des lampes qui est à la charge de la Compagnie rep-ésente 7 0/0.' Le capital social est de trois millions dont six cent mille francs ont été absorbés par les câbles du'réseau/"
- Deptlis plusieurs années la Compagnie paie un dividende qui augmente constamment et qui était de 4 0/0 l’année dernière. Le fond de réserve est considérable (1).
- (’) Nos lecteurs trouveront dm s notre collection 'des détails plus étendus sur l’usine de Milan; Leu ; Lumière Électrique, v. XV, p. 383, v. XIX p. 241, v. XX 481. Ces arti-
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- La station de Rome installée par MM. Ganz^et, Cln de Buda Pesth pour Iç compte de la Compa-r gnie locale du gaz est le plus bel exemple d’unq usine à courants alternatifs que j’ai jamais vu,, mais sa construction a coûté fort cher. L’étudç d’un grand nombre de détails sera certainement utile à ceux qui s’occupent de cette question.
- La figure 5 indique la disposition de l’usiné de Rome.
- Il y a deux machines alternatives auto-excitatrices de 150 chevaux chacune et deux autres de 600 chevaux à excitation indépendante, qui donnent respectivement 42 et 160 ampères à
- clés seront du reste complétés prochainement par M. G. Colombo. ,
- N. D. L. R.
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- 2000 volts. Pour le moment la station alimente 9000 lampes à incandescence de 16 bougies et plus de 200 foyers à arc. Toutes les machines peuvent être groupées en quantité. Le nombre des alternances du courant est de 5 000 par minute ou 41 périodes complètes par seconde. La lampe la plus éloignée de l’usine est actuellement à 4,5 kilomètres. Les fils d’alimentation vont tous jusqu’à la Piazza Venezia et partent de là dans trois directions différentes. Le maximum de la chute de tension dans les circuits secondaires
- provenant; de,, .........
- perte de tension dans les feeders n’est que de 0,6 volt; la perte provenant de la résistance propre du circuit secondaire est également de 0,6 volt. La longueur des feeders est de 1,6 kilomètre (voir le planfig.6).
- On emploie partout des con-ducteurs concentriques de Siemens; la section des feeders est de 220 mm2. Nos figures montrent comment l’on fait les jonctions dans les boites de raccordement.
- Les câbles sont placés dans une canalisation en bois remplie de ciment,, et atteignaient au inr janvier 1889 une longueur de 17 kilomètres. Les transformateurs sont tous de 10 chevaux avec environ 4 ampères daiji^ le circuit primaire et 75 dans le secondaire ou,(règne une xension de 110 volts; mais la ^objne^ secondaire a 3 bornes, dont l une au m.ijjeu de'la longueur du fil, afin de permettre l’emplqi cj’urî système à trois fils, quand on se sert de lampes à arc absorbant avec leurs résistances 55 volts chacune.
- On a renoncé à employer l’ancien modèle de transformateur avec du fil de fer enroulé autour des bobines de cuivre. Le noyau de fer se compose de disques annulaires en tôle, maintenus ensemble par des boulons qui servent à fixer la carcasse de l’appareil. Les bobines en cuivre sont enroulées
- sur les segments des anneaux entre les boulons, La bobine primaire est au-dessous de la secon-. daire. Les boulons dont nous avons parlé servent en outre à fixer deux disques en fer, qui permettent de faire rouler l’appareil facilement d’un endroit à un autre, sans endommager les fils. Les bornes et les interrupteurs fusibles se trouvent au-dessus, sur un disque en porcelaine. Ces interrupteurs sont de courtes bandes en métal faciles à placer et à enlever (fig. 10 et 11).
- Les petites machines sont destinées à alimenter
- 1000 lampes de. 60 watts. Elles ont vingt pôles inducteurs, et elles marchent à 250 tours par mi-nute.Lfnedériva-tion est prise sur un commutateur pour exciter la machine. Ces dynamos sont actionnées directement par des moteurs Sulzer marchant à 8,5 atmosphères.
- Le régulateur automatique, inventé parM.Bla-, thy, pour le réglage du courant excitateur, donne,-'de très bons résultats.
- Le courant excitateur traverse un solénoïde actionnant un noyau de fer monté à l’un des bouts d’un levier, équilibré par un flotteur.
- En haut du noyau de fer se trouve un godet de -mercure qui, en descendant, coupe le contact avec les extrémités de fils plongeant dans le mercure,, Çes extrémités sont à différentes profon -deurs,;.‘ de, sorte que les fils qui sont reliés à des résistances, sont successivement mis hors circuit. Ce réglage automatique fonctionne bien entre des limites étendues.
- Les excitatrices pour les grandes dynamos sont actionnées par des machines Westinghouse. Elles sont réglées à la main pour les grandes variations de charge et le réglage automatique se fait ensuite. Cette méthode de réglage est indispensable avec des machines ayant une grande self-induction; C’est le seul réglage satisfaisant de ce genre que
- Fig.6. — Plan du réseau électrique de Rome
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- j’aie jamais vu dans la pratique. Ce sont là de ces petits détails d’où dépendent les succès d’une station *iais qui sont trop souvent négligés faute d'expérience jusqu’au moment où le besoin s’en fait sentir.
- Les deux grandes machines ont chacune 40 pôles sur les inducteurs mobiles. Les inducteurs, comme l’armature, sont divisés en deux sections qui fonctionnent en quantité, Quand la machine est éclairée par un foyer à arc qu’elle alimente, il se produit un phénomène optique curieux. Comme l’arc est périodiquement formé
- et interrompu, on voit les pôles mobiles dans une-position fixe et l’on s’aperçoit de suite de la différence de phase variable avec les différentes charges.
- Le rendement de ces machines serait de 90 0/0. en y comprenant le courant excitateur qui entre pour 3,3 o/o dans la perte totale. Cés machines sont construites de sorte que l’enveloppe extérieure qui contient les bobines de l’armature peut être retirée facjleméntau moyen d’un levier appartenant à la machine.
- De plus, la construction de l'armature fixe permet d'enlev:r ou de changer n’importe «quelle
- Fig. 7, 8 efc 9, — Câbla conoontriquo Siemens et Iïalske, boite de raeeord
- 1 ; 1 sic.
- bobine en quelques minutes. Le noyau de fér d’une section de l’armature s’enlève dans ce cas avec la bobine ; les plaques de fer qui composent ces noyaux ont la forme d’un T, de sorte que le centre de la bobine est rempli de fer. Dans les petites machines, il y a beaucoup moins de fer dans les bobines.
- Les plaques de fer K' de l’armature sonbreliées ensemble par de solides plaques de bronze S', S2, et un boulon C". La bobine est alors introduite et fixée par des boulons. Ces segments sont fixés à 2 traverses T par les boulons R, et ces traverses elles-mêmes fixées avec intermédiaire d’isolant U aux deux (langes qui forment le bâti de la machine (fig, 12 et 13).
- Les inducteurs sont construits de la manière suivante : des pièces de tôle K en forme de U sont disposées de manière à former une étoile à laquelle on juxtapose avec intermédiaire d’isolant une
- étoile semblable, de manière à croiser les joints';* On forme ainsi un électro-aimant laminé (*). 1
- La masse de tôles est pressée de manière à former un tout compact au moyen de deüx disques roidesS, deux demi-moyeux N et les boulons N.; Les bobines M sont enfilées sur les noyaUX K et maintenues par les pièces H et les boul6hs!C\ La' subdivision des inducteurs a été rendue nécessaire par suite des noyaux de fer des bobines induites qui forment des projécfions discontinues.
- Les grandes machines ont également été construites par MM. Ganz et Cie, toutes les parties mobiles en sont équilibrées avpc soin, et elles sont munies d’une transmission pour les mettre en train.
- Le commutateur est très ingénieux mais aussi
- (*) Ces machines sont celles que notre collaborateur G. Richard a décrites dans La Lumière Electrique, v, XXXI,
- .p. ta.
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- très coûteux; il mesure environ 2,4 mètres de haut
- Fig. 10 et 11. —Transformateur Gans üt C’de 10 chevaux
- sur 5 mètres de longueur. 11 est divisé en quatre
- sections, une pour chaque dynamo, et chaque section est subdivisée en six compartiments, un pour chaque paires de feeders.
- Deux barres horizontales de 1,20 m, passent le long de chacune des sections des dynamos et sont reliées aux deux pôles de la dynamo. Deux barres verticales descendent de celles-ci à chacun des six compartiments réservés aux six circuits. Six paires de barres horizontales sont reliées aux six paires de feeders (dont trois sont en service actuellement), ces barres sont l’une au-dessus de l’autre, A chaque section des feeders une paire de barres verticales en cuivre descend à partir des barres horizontales correspondant à cette section,
- 11 y a donc à chaque section .de feeder deux barres verticales pour la dynamo et deux barres verticales pour les feeders ; leurs extrémités inférieures sont toutes au même niveau.
- Des godets à mercure peuvent être élevés ou abaissés pour relier les différentes barres ou pour rompre la communication entre elles. Le but principal de ce commutateur est de permettre d’établir ou de rompre instantanément et simultanément la communication entre un nombre quelconque de dynamos et de feeders.
- Voyons' maintenant, en nous reportant aux • figures ,14 et 15, comment se.fait cette manœuvre. Dms les conditions normales, la manivelle A et la poignée B occupent la position indiquée sur l’élévation latérale, chaque manivelle correspondant à un godet à mercure C'. Si l’on désire relier à la
- Fig. 1S ot 1S. — Usina do Rome, m&ahino Zipcrnowski
- dynamo le feeder n° 6, et enlever, au contraire le J nn 1, les poignée» B et les manivelles A correspon-
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- i6o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dant à ces feeders sont poussées ensemble à gauche; le bouton de chaque manivelle vient alors entrer dans une fente verticale du disque E qui
- est relié à la roue G par un arbre creux sur lequel il est claveté. Cette roue engrène à son tour avec H qui est claveté sur un arbre 1, régnant sur toute
- DYNAMO*
- Fig. 14 et 1J5,— Tableau commutateur de l'usine de Rome
- h longueur du tableau. Le levier du n° 6 sera diamétralement opposé à celui du n° i, puisque i’un est déjà relié et l’autre pas. Le levier L est alors placé dans le second cran, ce qui amène h levier 6
- f’i^. 18. — Courbes do potentiel obtenues au voltmètre enregistreur
- de sa position la plus basse à sa position la plus élevée, tandis que l’inverse a lieu dans le n° i.
- Les voltmètres de cette station qui servent à maintenir constant le potentiel aux lampes sont réglés au moyen d’un transformateur spécial excité
- par une dérivation, et, différentiellement, par la force électromotrice induite dans un égalisateur parcouru par le courant principal.
- Le voltmètre à double enroulement indique la pression aux limpes qui doit être maintenue con-
- \ \ no\ , * é. \ » \ . —'T* l iwi \ J> r \
- t; r a II 10 II IJ. 1 -
- t L Hairx .'<01 r malin
- Rij;. 17. —Courtes co p Vontiel ol. tenues au vnlïmH'*** evncgistreur
- stante. Le P' Mengarini a imaginé un voltmètre enregistreur très ingénieux qui donne chaque jour un diagramme indiquant la pression aux bornes de la dynamo de minute en minute. Ces courbes montrent des variations de 12 volts à différentes heures de la journée.
- 11 y a aujourd’hui 50 transformateurs de loche-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ »6i
- vaux en service, dont 20 au Capitole. Le rendement de ces. appareils est de >95 0/0 à pleine charge. Celui des transformateurs de .5 chevaux est de 92 0/0, et celui des appareils de 2 1/2 chevaux de 88 0/0. Ce rendement est bien plus élevé que celui de la plupart des transformateurs construits en Angleterre.
- G. Forbes
- (A suivre.)
- CHEMINS DE FER ...
- HT
- TRAMWAYS ÉLECTRIQUES (l)
- Le système de transmission du courant au locomoteur représenté par les figures 1 à20 et breveté par M. Holroyd Smith appartient à la classe des transmissions sectionnées à contacts électro-magnétiques (2) et diffère par conséquent du tout au
- Fïg. 1 Holroyd Smith. Voie à eollootmiu magnotiqui
- B
- Ki.^. 11. — Holroyd'Smith Collostour g
- iriquo
- tout des systèmes à conducteurs continus du même inventeur déjà décrits dans ce journal (3).
- P) La Lumière Electrique, 27 octobre 1888.
- <*) Exemple tramway Pollack La Lumière Électrique, 16 avril 1888. -7.
- (3) La Lumière Électrique 24 février 1884, 31 octobre 1883, ao janvier, et 30 février 1886, 23 avril 1887.
- Dans le cas d’un collecteur magnétique, les barres ou rails conducteurs i i sont, comme l’indique la figure i, séparés par. un intervalle assez grand pour assurer leur parfait isolement magnétique et pourvus, au droit des commutateurs 3,
- th .
- J b
- > \ 1
- po 7\
- X \ x
- X \ \
- ». è. '
- î 9 et :
- Je pôles N et S, constitués par des projections de ces barres. ...
- Le collecteur magnétique représenté par les figures 2 et 3 a ses pôles correspondants supportés au ras des barres 1 1 par des galets en bronze, et porte à l'avant un balayeur b. On reconnaît, sur les figures 4 et 3, qui représentent le détail d’un commutateur, en 11, les bandes conductrices, en N S leurs pôles. Quand le collecteur passe, les pôles NS attirent le levier A, qui leur envoie, ainsi qu’au collecteur, par le trajet B A N S, le courant moteur des fils G., Une fois le. collecteur passé, l’armature A retombe, et rompt le circuit en séparant B de B'.
- Lorsque l’on veut employer un collecteur électrique actionnant des commutateurs magnétiques.
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- Fig’. 0 et7 Collecteur magnétique.
- Fig. *tet5 Commutateur
- .10
- Figl8et19.
- E./Aaqmr :
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- ./ôtfÆM4£' UNIVERSEL U ÉLECTRICITÉ 163
- on peut adopter la disposition représentée schématiquement par la figure 8 dans laquelle on a indiqué en C le câble conducteur qui amène le courant, en R le rail de retour à la génératrice, en bb les lames sur lesquelles roule le collecteur, en
- Fig. SI F. Wynne eomrr.utalour électromagnétique
- rn un rail central, sur lequel frotte le balai du collecteur relié à la réceptrice du locomoteur.
- Lorsque le collecteur passe au dessus du commutateur d, son courant, alimenté par une pile placée sur le locomoteur, actionne les électro-aimants de c, qui relient, au moyen de leurs armatures A, le câble C aux barres motrices m, et envoient au locomoteur le courant nécessaire pour entretenir sa marche pendant tout le parcours d’une section.
- On peut comme l’indiquent les figures 9 et io, n’employer qu’un seul rail collecteur b, en faisant le retour du courant de la pile par le rail moteur
- m (fig. 9) ou par les rails porteurs R (fig. 10). Ainsi qu’on l’a indiqué en A', un seul commutateur peut (fig. 10) desservir plusieurs sections, en employant autant d’électro-aimants que de sections.
- La figure 11, qui représente shématiquement
- F:g. 14.
- — Edison
- l’ensemble du système, permettra d’en saisir complètement la marche. La génératrice D est reliée au câble moteur C et au rail R, par où se fait le retour du courant. On a figuré en M la réceptrice du locomoteur, en B la pile reliée aux balais bb' du collecteur G. Ces balais sont disposés en avant et en arrière du frotteur relié à la génératrice Mt de *açon que le commutateur c’ soit fermé avant que »/, ne quitte 11 section précédente : on évite ainsi les étincelles de rupture.
- On peut, lorsque l’on veut, comme en A' (fig. 10) commander plusieurs sections par un seul commutateur, employer un électro-aimant annulaire,
- el SS -
- Orwon /Ulevr •
- analogue à ceux que représentent les figures 12 et 13.
- Les enroulements de cet anneau sont reliés figure 12 parlesfils ee aux sections bb, parcourues par les balais du collecteur reliés à la pile. Lorsque le collecteur est en mx, par exemple, les pôles NN SS déterminés dans l’anneau, font pivoter l’aiguille de,contact K, et la maintiennent sur les touches IIII, qui amènent le courant de C au rail moteur m. L’armature K passe ainsi aux diverses
- touches I II III IV, d’une section à l’autre, e 1 suivant la rotation des pôles dans l’anneau.
- Dans la disposition analogue repré ;enlte par la figure 13. lorsque le balais moteur///' d a collecteur passe d’une section à l’autre de la voie, de II à IV par exemple, la direction du courant change dans les fils de l’anneau, dont les pôles se renversent, et font pivoter l’aimant permanent NS de manière à amener l’aiguille de contart K de II sur IV. et à
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- £64 LÂrLl7MIÈRÉ‘ ÊLECTRIQÙÉ
- faire ainsi passér’le éôura'nt dans lé ràii rriotèur in de ÎV.-'V" i 1 •
- La figure I4urèpréserite le détail d’une vôié ëtâ-blie d’après Je schéma des figures 9 et 10'. On voit nettement les galets G du collecteur roulant sur les bandes b et m, séparés par'désbbis B-, divisés de manière à franchir facilement les courbes. Le commutateur est indiqué en f,
- Le contact des galets G est complété (fig. ;6 et 7) par celui des frotteurs V et'E', l’un pour le courant principal et l’autre pour célui'de la pile. Le collecteur est attaché au locomoteur par les câbles hh. : -, .
- Les figures 18 et 19 représentent un commutateur commandant deux sections, protégé par deux ; couvercles, dont l’un à joint au caoutchouc j serré j par une vis de pression. Lorsque l’armature de j l’électro-aimant E appuie la lame B sur la borne
- Fig. £5. :— Edison
- B', le courant passe du fil principal C aux barres motrices m.
- Ainsi que l’indique la figure 11, les contacts B' sont fermés avant l’instant précis où l’on a besoin du courant moteur, et maintenus fermés quelque temps après sa rupture. Mais, néanmoins, pour parer à toute éventualité dans le cas où l’électroaimant lâcherait son armature pendant le passage du courant et provoquerût ainsi des étincelles, on a enroulé le fil qui amène le courant de C autour de l’électro-aimant de manière qu’il attire certainement son armature tant qu’il passé un courant de C au locomoteur. ;
- On obtiendrait le même résultat en activant le contact B' par un électro-aimant auxiliaire, dérivé sur la barre motrice m. Les électros E sont activés par les fils de pile p : ils sont constitués (fig. 20) par un solénoide entouré d’une enveloppe de fer, dont l’unsdes pôles attire l’armature A en même temps que le solénoide attire le plongeur A'.
- Le commutateur représenté par les: figures 15;
- 16 et 17 est remarquable par son extrême 'simplicité. L’armature B, dont le prolongement ferme le contact B' 'en oscillant autour du couteau g; est pourvue de clous en cuivrer, qui l’empêchent de venir au contact des pôles de Télectro E. ' ’
- Les détails de construction, du système de M. Smith sont donc parfaitement étudiés; on y rencontre le même soin des moindres pièces, qui a assuré le succès de ses tramways à caniveau central. Nous souhaitons qu’une heureuse application fasse bientôt passer cette conception de la théorie à la pratique.
- Les armatures A des commutateurs électro-ma-
- À'J
- Fig.So. — Westinghouse
- gnétiques de M. Frank Wynne viennent lorsque leurs solénoïdes sont (fig. 21) excités, par le passage du balai du locomoteur en I, pivoter autour de l’articulation a, et fermer sur les contacts betd le circuit du conducteur principal C à la fois directement sur le moteur m et sur le commutateur de la section suivante, par le fil ni, qui en excite, l’enroulement auxiliaire g. Le contact auxiliaire ni relie constamment l’un des solénoïdes de A à un des pôles de l’électromoteur, dont l’autre pôle aboutit, à la section qui la précède.
- Dans le système proposé par M. Allen,
- de Denver, le conducteur principal 11 — 12 (fig. 22) est divisé en sections par des commutateurs f; 2-....'. qui dérivent le èourant à1 la récep-*
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTMCITÈ
- T
- 165 •
- trice'24 du locomotèur lorsque son 'aiguille 23" traverse, comme en 1, leur pince 16, 17.
- Le commutateur 2 est supposé fermé: le courant passe librement de 11 à 12 par le trajet (8, 5, 9).
- Le commutateur 1 est au contraire, ouvert, l’aiguille 23 ayant fait basculer son cadran 3 de manière que le courant doit suivre, pour passer de 12
- Fig. S7. — Westinghouse
- à 12', le trajet (12, 8, 3, 7, 13, 17, lame inférieure 23, dynamo 24, lame supérieure de 23, 16, 14, 10, 6, 9, 12').
- Les lames 5 et 6 des commutateurs, et leurs contacts 7, 8, 9 et 10, doivent être tels que 5 relie 7 et 8, et 6 relie 9 et 10 un peu avant que le déplacement de 3 ne sépare 8 de 9, de façon que la continuité du circuit principal ne soit jamais complètement rompue. On peut en outre parer à toute éventualité, d’une rupture par mauvais fonctionnement d’un commutateur en dérivant sur le
- Fig. £9 ef 30. — Bentley
- Sections a a de la voie 9— 10 des courants de tension réduits (5 à 10 volts). Les locomoteurs D empruntent directement aux iv.ils ces courants, qui ne présentent plus aucun danger.
- On a supposé que l’on employait en B un transformateur du type moteur-générateur d’Edison, analogue à celui décrit par M. Rechniewski i la
- ' circuit * principal un électro-aimant, H (fîg. 23), très résistant, dont l’armature A rétablit, pàr Æ A a', le circuit principal 11 — 12, s’il vient à se rompre au commutateur C. * ; 1
- Le système de-transmission du courant récem-
- 1 ment proposé par Edison, représenté par les
- figures 24 et25, a pour objet de réduire les pertes au contact des collecteurs dues à la haute tension du courant moteur. A cet effet, le courant moteur à haute tension n’est pas transmis directement aux rails collecteurs, La génératrice A transmet son courant de haute tension aux conducteurs maîtres (3, 4), parallèles à la voie et reliés à des intervalles convenables, par (3, 6), à des transformateurs continus B B, qui envoient aux différentes
- Knighl çjoiiù3lour mixte . - ......
- page 417 de notre numéro du 26 novembre 1887.
- M, Westinghouse a proposé d’appliquer aux tramways électriques le système de transmission que nous avons décrit à la page 323 de notre numéro du 17 novembre 1888.
- La génératrice altetnative A a so'n circuit L, L.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- t6o
- disoosé le long de la voie B, B,, construite en sections isolées, et ses courants de haute tension sont transformés par le transformateur C, dont le fil primaire/) est monté en dérivation sur Lt L2. Le fil secondaire s aboutit aux balais g g, du commutateur redresseurF, mu par l’électromoteur B,comme
- Fig, 31 ot 35. — Bentley-Knight
- nous l’avons expliqué dans l'article précité. Les balais bx b2 sont reliés aux fils principaux Lj L2, dont ils envoient une dérivation dans l'armature de B, tandis que les balais hx b., aboutissent aux rails Bj B, auxquels ils envoient un courant continu. L’accumulateur N, quel’on peut charger en fermant R puis décharger sur B, B2 en fermant Rj, sert de réserve en cas d’accident à la génératrice.
- Le commutateur B et les accumulateurs N peuvent être, comme l’indique la figure 27 placés sur le locomoteur même, auquel les galets rr transmettent directement, par les rails B( B2, les courants alternatifs du transformateur C.
- Dans le système de M. de Ferranti, les courants de haute tension de la génératrice A (fig. 28) sont aussi transformés sur les rails C C par un
- Fig. 33 — Bentley Knight rhéostat frein.. — Fig,
- grand transformateur D, mais ce grand transformateur ne fonctionne que lorsque le train se trouve sur la section qu’il dessert.
- En temps ordinaire, lorsqu’il n’y a pas de trains sur la section de D, cette section n’est mise en rapport avec le circuit moteur B que par le petit transformateur auxiliaire E. Dès qu’un train pénètre dans la section et laisse le courant passer d’un
- rail à l’autre par son moteur, l’électro F attire son armature G, et le courant va au grand transformateur; puis, le train passé, comme il ne s’écoule
- Fig. 34 et 35.— Bontley-Knight Rhéostat
- plus qu’un courant insignifiant des convertisseurs aux rails, l’électro F lâche son armature. Qn évite ainsi les pertes d’électricité qui auraient lieu si le convertisseur principal D était constamment relié à la génératrice.
- La modification récemment proposée par M. Bentley-Knigbt à son système bien connu de nos lecteurs (*), a pour principal objet de permettre, lorsque le tramway quitte la ville, dépasser du système des collecteurs souterrains à celui
- — Détail du doslie
- Fig. Si
- moins coûteux et plus simple des collecteurs à l’air libre. 11 suffit pour cela de soulever au moyen du levier L'(fig. 29et3o)hors de son canal le collecteur souterrain P, fixé aux poutres, G articulées en H, et d’appliquer, par L, les collecteurs D, sur les
- (l)La Lumière Électrique, 31 octobre, 7 novembre 18S5, 23 janvier 1887, 10 mars 1888, 16 février 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 167
- conducteurs extérieurs C. Cette disposition mixte n’est évidemment appliquable quedansdescas tout particuliers, plus fréquents aux États-Unis qu’en Europe.
- M. Knight a aussi proposé, pour les conducteurs aériens, d’appuyer simplement le galet de contact C sur le câble A par l’élasticité d’une tige ou d’un câble d'acier articulé air bout de la voiture et maintenu dans la position voulue par le loquet E. La tige D est prolongée par une fourche qui l’empêche de quitter le câble (fig. 31 et 32).
- Le locomoteur est pourvu d’un rhéos'at G (fig. 33) dont le levier h est relié à la manivelle E des freins, de façon qu’il ajoute des résistances et
- Bentley Knight, transmission
- supprime le courant à mesure que l’on serre les freins. Ce rhéostat représenté en détail par les figures 34 et 35, est formé par deux rangées de plaques C, au contact dans des auges d’ébonite, et dont le tiers environ fait saillie, comme l’indique la figure 35, à des intervalles suffisant pour qu’il ne puisse pas jaillir d’étincelles entre elles au passage des contacts E. Le courant entre en G et sort par K, après avoir traversé les contacts E, ainsi qu’un nombre de plaques d’autant plus grand que les contacts sont plus reculés vers la droite. Avant d’arriver tout au bout de leur parcours vers la droite, comme l’indique la figuré 34, le bouton d de la manette des contacts pousse la tige 0 (fig. 36), en comprimant le ressort R, puis, au moment où les contacts E arrivent tout au bas de
- leur course, sur la dernière plaque de droite, la butée P vient (fig. 35), déclencher la gâchette du
- jft.iih
- l'nniiiiimi
- levier Lqui, violemment repoussé par le ressort R, passe rapidement de la position (fig. 36) à celle de
- rçf- /
- Fig. 41 à 44.' — Hopkinson
- la figure 35 en rompant le circuit en N avec assez d’écart entre ces contacts pour éviter toute production d’étincelles. Le circuit est donc toujours
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rompu en dehors du rhéostat avant qu’il ne soit | abandonné par les contacts E. Au retour, les le-
- Elig. 45, 46 et 47. — do ITerranti
- viers S et L se renclenchent, et reprennent automatiquement leur position de fermeture représentée par la figure 36.
- L’armature de la dynamo du locomoteur transmet le mouvement aux roues motrices par un train d’engrenages, comme l’indiquent les figures
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i6$
- yi et 38. La dynamo est fixée à un cadre D, articulé | sur l’essieu moteur E, et rivé en G au châssis
- /vAV
- •W/5,
- m-Æ—en
- LÆfÆ-
- 1---T
- t
- Fi- 5S ot 54 — Sandwcll transmission par aourroios
- H. La dynamo est elle-même reliée à ce châssis en L par une paire de ressorts qui limitent ses petites oscillations autour de l’arbre intermédiaire C.
- Le train d’engrenages peut ainsi se prêter très facilement aux mouvements relatifs du cadre H par rapport aux essieux, et cela sans que l’engrenage
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- iyo
- des diverses roues, qui forment uu système invariable, cesse de se faire dans les meilleures conditions.
- La dynamo à deux armatures du locomoteur de M. Ahester est montée sur un châssis DD (fig. 39 et 40), portant directement sur les fusées des essieux moteurs accouplés, non par des bielles, mais par deux trains d’engrenages à pignons fous F F.
- La dynamo de M. E. Hophinson est, au contraire, portée par le.châssis du locomoteur, mais l’axe du pignon intermédiaire c, qui transmet son mouvement de & en a1 est, (fig. 4 r etqa) monté sur un genou bda, qui lui permet de suivre les déplacements de l’axe de la dynamo b par rapport à l’essieu moteur a, ainsi que l’indique le tracé en pointillé de la figure 41. On obtient le même résultat, lorsque l’arbre b de la dynamo est perpendiculaire à l’essieu moteur <7, en le montant sur un étrier d~ (fig. 43 et 44) mobile autour de a. L’accouplement b3 est suffisamment flexible pour suivre les oscillations de cet étrier dues aux flexions des ressorts de suspension.
- L’armature des dynamos de Ferranti attaque l’essieu moteur directement par des ressorts en spirale K (fig. 46) ou les roues motrices au moyen d’un train articulé (GH IJ KG) (fig. 4s et 47) analogue aux « drag links » des machines marines à roues, et dont le jeu se comprend à l’aspect seul des figures.
- C’est au moyen de poulies à gorges PP1?2 (fig.48, 49 et 50) et à cordes tendues au moyen de galets N que M. L. Paget transmet le mouvement de sa dynamo aux deux essieux de son locomoteur. Les poulies P et P' sont folles sur les essieux moteurs et constituent, en réalité, des électro-aimants annulaires tournant vis -à-vis d’électros semblables CC’ calés (fig. 5 1) sur les essieux. Les élecfi'os CC' PP' sont excités par l’accumulateur moteur B, de façon que, dans la position du commutateurs représenté parla fig. 3 1, leurs pôles de même nom sont en regard et se repoussent. Lorsqu’on met en train en reliant par le commutateurs,, la dynamo M aux accumulateurs, les poulies PP' commencent donc par tourner folles et librement sur leurs essieux: puis, une fois la vitesse de la dynamo acquise, on renverse, au moyen du commutateurs, le courant dans les poulies P P', qui sont alors attirées sur les
- électros CC' avec lesquelles elles constituent un embrayage magnétique suffisant pour entraîner l’essieu moteur. Les différents fils qui relient aux accumulateurs B, la dynamo et les commutateurs s s' sont réunis dans un seul câble H (fig. 48) qui aboutit au tableau de distribution R, pourvu en outre d’un rhéostat permettant de faire varier à volonté la puissance de traction. En outre, les électros C et P développent sur les roues motrices une certaine aimantation, qui en augmente un peu l’adhérence.
- M. Frank Wynne obtient le même résultat au moyen de ses roues électro-magnétiques dont la figure 52 représente un spécimen avec enrou-
- Fig. 52. — Wynne, roue olestromagnétique
- lement compris e'ntre le bandage b et un anneau a d’acier manganifère non magnétique (1).
- M. Sandwell commande l’arbre moteur au moyen d’une courroie x' (fig. 53 et 54) pouvant lui communiquer, au moyen de trois poulies et pignons, trois vitesses différentes comme on le voit sur la figure 54.
- L’arbre de la dynamo porte (figure 54) deux armatures, dont l’une de rechange, ou servant l’une pour la marche avant, l’autre pour la marche arrière. On fait glisser les inducteurs d’une armature à l’autre sur les guides c au moyen des crémaillères et pignons fg: en même temps, le pignon t manœuvre, par u v les barres s, qui renversent les balais (fig. 53), et remplacent la paire mm par la paire nu par exemple. Ce déplacement des balais peut aussi s’effectuer indépendemment sur chacun des collecteurs.
- G. Richard.
- C) Voir à ce sujet les expériences de Ries. Lumière Élec~ trique, 8 octobre 1887, p. 89.
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- >7*
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- IV. — Effets lumineux (Suite) (’)
- Aigrettes positives et négatives
- Les aigrettes sont des lueurs pâles que l’on remarque dans l’obscurité, spécialement à l’extrémité des pointes placées sur des conducteurs chargés d'électricité. Il s’en forme aussi sur les arêtes vives des angles sortants ou rentrants, ou même sur des boules de petit diamètre. Ces ai-
- Fig. 61
- grettes proviennent de l’échappement de l’électricité dans l’air.
- L'aigrette positive est tout à fait différente de la négative.
- En effet, la première est de forme conique, ayant son sommet à l’extrémité de la pointe conductrice. Sa longueur atteint parfois 0,20 m. Elle est très divergente; son épanouissement est d’autant plus grand que la source électrique est plus puissante et l’air ambiant plus sec.
- Elle est de couleur bleuâtre, violacé, purpurine. Lorsqu’elle acquiert un très grand développement comme celle dont Van Marum a donné le dessin, (fig. 61) aigrette obtenue avec la très puissante machine de Harlem, elle est blanchâtre au pédicule, bleuâtre aux embranchements et bleu vio-
- (l) Voir L.i Lumiîn'i F.lc. triqui du 20 avril 18S9.
- lacé dans ses ramifications dont les extrémités sont de moins en moins visibles. La figure 62 représente la forme ordinaire de l’aigrette positive.
- Elle fait entendre quelquefois une légère crépi-
- Fig 6S
- tation, un bruissement particulier, continu, qui ressemble à un sifflement aigu, mais extrêmement faible.
- Elle est formée, d’après Faraday, de milliers de petites étincelles qui jaillissent entre les particules de l’air. Tous ces petits filets brillants partent de l’extrémité de la pointe conductrice et divergent par répulsion réciproque. Les figures 63, 63 bis,
- 63 ter, 64 montrent les formes les plus remarquables de l’aigrette tant positive que négative.
- L’aigrette négative incomparablement moins belle, se réduit ordinairement à un point lumineux, blanchâtre, brillant, comme une espèce d’étoile ; elle ne prend jamais d’expansion dans l’air, à la pression ordinaire et ne produit aucun bruissement.
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- *7*
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En un mot, l’aigrette est le signe de l’électricité positive, et le point lumineux le signe de l’électricité négative.
- Faraday a montré que ces différences entre les deux sortes d’aiguilles proviennent de ce que l’électricité négative s’échappe plus facilement que la positive. Par suite, la charge est toujours moindre quand elle est formée d’électricité négative. Aussi ces différences finissent-elles par disparaître avec les fortes tensions.
- M. Doubrava, au moyen de petits électromètres (fondés sur la répulsion des électricités de même signe), chargés pour qu’il y ait une forte déperdition, a constaté qu’une charge positive produit une plus grande déviation qu’une charge négative de même potentiel.
- D’autre part, il a observé que les aigrettes positives sont toujours plus longues que les aigrettes
- Fig. 64
- négatives, soit dans l’air, soit le long d’une feuille de papier, la valeur absolue du potentiel et la forme des conducteurs restant les mêmes pour les deux électricités; effets que M. du Moncel avait déjà signalé dès 1859 (voir sa notice sur la machine deRuhmkorft).
- Si l’on opère dans l’huile d’olive, le résultat est inverse.
- Dans l’air raréfié, les aigrettes se produisent plus facilement que dans l’air et peuvent atteindre une grande longueur. Quand on se sert, à cet effet, d’un long tube comme celui qu’on emploie pour la chute des corps dans le vide, et dont les viroles métalliques sont garnies de pointes à l’intérieur, on voit de longues aigrettes allant en se ramifiant à partir du point qui reçoit Y électricité positive.
- Dans le vide ordinaire, on ne distingue plus d’aigrettes proprement dites ; mais le tube est rempli d’une lueur purpurine qui semble marcher tumultueusement dans le sens de V électricité positive.
- Dans les gaz, les différences entre les aigrettes positive et négative varient beaucoup; elles s’ac-
- centuent dans l’azote plus que dans l’air, à pression égale. Dans l’hydrogène et l’oxygène, l’aigrette positive diminue tandis que la négative reste sensiblement la même. 1
- Dans l’oxyde de carbone, l’acide carbonique et l’acide chlorhydrique, les deux aigrettes sont à peu près les mêmes et très petites.
- Après avoir observé les aigrettes dans les gaz, il était naturel de chercher à en produire dans les liouides. C’est ce que Faraday est parvenu à réaliser dans l’essence de térébenthine, en y plongeant le bout d’un fil de métal placé dans un tube de verre, le liquide était lui-même dans un vase métallique. L’aigrette était très petite et très difficile à réaliser et à voir, même dans une chambre
- Fig. 65
- obscure; ses ramifications étaient peu nombreuses et divergeaient beaucoup les unes des autres (1).
- Ce qui vient d’être dit ne s’applique qu’à l’aigrette positive, car dans les mêmes conditions Yaigrette négative est absolument invisible.
- Dans une note Sur la différence de nature des électricités positive et négative (2), M. Wachter signale une dissymétrie provenant d’une différence d’action des deux pôles électriques : « En considérant les aigrettes comme l’illumination des lignes de force et tenant compte des différences de forme qu’elles présentent, quand on passe d’une électricité à l’autre, on conclut à la dissymétrie des surfaces de niveau. »
- Aigrette voltaïque. — M. G. Planté assimile à
- (') De la Rive, Traité d’Electricité, t. II, p. 212.
- (s) Journal de Physique, 1887, p. 285 (Bulletin de l’Académie impériale des Sciences de Vienne, 1886).
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- *7J
- l’aigrette d’électricité statique, une sorte de houppe lumineuse qu’il obtient de la manière suivante, avec un courant de haute tension : « L'électrode positive étant plongée d’avance dans l’eau distillée, on obtient, en approchant le fil de platine négatif de la surface de l’eau, et le relevant aussitôt, une flamme jaune, presque sphérique, de 0,02 m. de diamètre. » C’est cet ovoïde qu’il nomme aigrette voltaïque (fig. 65).
- La forme en crochet de l’étincelle d’induction (fig. 44) montre en même temps (dans la partie inférieure) l’aigrette en crochet produite par la grande machine rhéostatique de M. G. Planté. « L’aigrette positive présente alors un pédicule terminé par une gerbe lumineuse ovoïde, plus ou
- Fig. 66
- moins ramifiée et tout à fait analogue à celle des machines électriques ordinaires Q). »
- Auréoles et effluves électriques. — Indépendamment des phénomènes lumineux dont nous venons de parler, il en est encore d’autres que l’on produit par divers moyens, ce sont les auréoles et les effluves électriques.
- On obtient les auréoles d’une grande netteté en appliquant sur une lame de verre une feuille d’étain de manière à représenter par exemple une figure (comme l’a fait M. Th. Du Montel) (2), tandis que l’autre face du verre est entièrement recouverte d’une feuille d’étain. En mettant la première face en communication avec le pôle positif d’une bobine d’induction et l’autre face avec le pôle négatif, on voit, à chaque décharge de la bobine, une belle lumière, formant auréole tout autour de la découpure et rayonnant dans toutes les directions (fig. 66).
- Quand on fait communiquer la découpure avec le pôle négatif, l’auréole est beaucoup moins étendue et moins brillante.
- En soufflant sur le verre une légère buée qui le rend un peu conducteur, la lumière s’étend fort loin : quand l’humidité du verre est à peu près disparue, les rayons se réunissent en faisceau autour de la silhouette et se terminent en aigrettes.
- On peut remplacer les lames métalliques, les feuilles d’étain, par de la limaille, sans que h lumière bleue qui circonscrit les contours perde son caractère auréolaire. On peut même dans cette expérience employer, en guise de plaque, un liquide conducteur avec lequel on trace sur le verre des figures, des caractères; alors les lettres ou figures au lieu de paraître obscures sont lumineuses et « entourées de rayons ramifiés en forme de branchages qui sont du plus curieux effet. »
- Mais, ce que nous devons noter, c’est que, dans ces diverses circonstances, les effets, « quant à leur proportion et leur éclat, présentent leur maximum d'énergie lorsque le pôle négatif occupe celle des deux surfaces conductrices qui est la plus étendue (J). »
- En disposant différemment l’expérience, M. Ro-setti a obtenu des effets de colorations assez curieux, variables avec le sens du courant : « La lame de verre est encore couverte incomplètement, sur l’une des faces, d’une feuille d’étain circulaire qui communique avec l’un des pôles de la bobine; l’autre pôle communique avec une tige terminée par une petite boule ou par une pointe disposée normalement à la lame de verre et amenée à une petite distance de la face non garnie. A chaque décharge, la surface nue du verre se couvre d’étincelles ramifiées de formes et de couleurs différentes, suivant que le pôle correspondant est positif ou négatif (2). »
- M. Planté a produit, au moyen de sa machine rhéostatique, une auréole de lumière rouge dans le vide, par la disposition suivante : Il fait passer dans un tube de Geissler une étincelle condensée, obtenue en mettant le tube « entre les branches de l’excitateur, dans le circuit duquel est placée une bouteille de Leyde; on remarque que la lumière produite au pôle positif est entourée d’une auréole, ou d'une frange d’un rouge vif, » qui n’a pas d’analogue au pôle négatif.
- (* * (i)) Planté. Recherches sur l’Electricité, p. 258.
- (*) Du Moncel. Notice sur la machine Ruhmkorff, p. 66.
- (i) Du Moncel. Notice sur l’appareil de Ruhmkorff, p. 66.
- (s) Mascart. Loc. cit., M, p. 185.
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- m
- L’auréole de la lumière d’induction, placée sous l’action d’un aimant, s’étale en éventail d’un bel effet (voir plus loin : effets magnétiques).
- M. Righi a obtenu de très belles photographies à!auréoles positives et négatives, autour des deux électrodes, «alors que la charge n’est pas suffisante pour que l’étincelle éclate (*). »
- Effluve électrique. — L'effluve découvert par M. Th. du Moncel en 1854 consiste en une lueur bleuâtre, une sorte de pluie de feu qu’on observe entre deux lames de verre séparées par une
- Fig. 67
- couche d’air de quelques millimètres et de chaque côté desquelles on applique une lame métallique (pièce de monnaie ou feuilles d’étain) que l’on met en communication avec les pôles d’une bobine d’induction ou d’une machine de Holtz, en produisant une étincelle intermédiaire. Ce système constitue un véritable condensateur. A chaque décharge on aperçoit, entre les lames de verre, la lueur bleue qui constitue l’effluve dont l’intensité dépend des dimensions relatives des armatures et de leur polarité; elle est niaxima quand la plus petite des armatures est positive (fig. 67).
- On donne aussi le nom d’effluves aux aigrettes qui s’échappent des peignes d’une machine élec-
- trique ordinaire, aux nappes lumineuses qui s’étalent sur les plateaux mobiles des machines de Holtz, et aux lueurs qu’on observe dans les gaz raréfiés, lueurs obtenues par les décharges alternatives d’un appareil d’induction et nous savons que ces diverses formes de la détermination de l’étincelle proprement dite, sont différentes aux deux pôles*
- « M. de Bezold a démontré, par les figures de Lichtemberg, l’alternance des effets électriques qui se produisent dans la pluie de feu. Si l’on emploie une seule décharge et une décharge faible, la projection d’un mélange de poudre sur les faces intérieures des lames de verre, montre des taches circulaires rouges entourées d’anneaux neutres sur la lame qui touche Xèlectrode positive et des étoiles jaunes sur la lame opposée. » (')
- Photographie des effluves. — Nous avons parlé plus haut du système employé par M. M.ireschal pour photographier directement, sans objectif, les étincelles électriques ; le moyen réussit également à la reproduction photographique des effluves.
- La figure 53 représente l’effluve positif.
- La figure 54 représente l’effluve négatif.
- Outre l’étincelle et l’aigrette, on distingue encore des différences suivant qu’elles sont produites par l’électricité positive ou négative.
- La lueur s’obtient quand on diminue la surface de la boule et de la tige qui communique avec la machine et qu’on augmente la force de cette machine. Les décharges sous forme d’étincelles diminuent, les aigrettes disparaissent et sont remplacées par une lueur phosphorescente continue qui entoure le fil. Cette lueur se montre beaucoup plus difficilement avec l’électricité négative qu’avec la positive. Elle se présente aussi dans tous les gaz avec des différences plus ou moins sensibles pour les deux électricités. La lueur négative dans l’air possède une propriété qu’elle ne partage pas avec la posiiive, c’est celle de communiquer la fluorescence au verre qui l’entoure et qui devient jaune verdâtre si c’est du verre ordinaire, et bleu si c’est du cristal à base de plomb.
- Quand à cette forme de la décharge que Faraday a nommée décharge obscure, on la produit en écartant l’une de l’autre les tiges métalliques entre lesquelles passe l’électricité dans l'air raréfié, sous forme d’une faible lueur continue sur le bout de la
- (!) La Lumière Électrique, t. XXIII, p. 282.
- (') Mascart II. 189.
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- •7;
- tige négative, tandis que l’extrémité positive reste tout à fait obscure. A mesure que l’on écarte les tiges conductrices, une traînée lumineuse pourpre ou blanchâtre paraît à l’extrémité positivé et s’avance vers la négative sans jamais la joindre et laissant toujours entre elle un petit espace obscur.
- Nous aurons occasion de revenir avec plus de détails sur ce phénomène lorsqu’il sera question des stratifications de la lumière électrique dans les gaz raréfiés.
- On peut dire que la manifestation lumineuse de l’électricité statique se produit sous la forme d’étincelle, d’aigrette, de lueur diffuse et même de décharge dite obscure, qui ne sont que les phases d’un même phénomène : la décharge électrique, éblouissante et sonore, tantôt lumineuse et simplement crépitante,tantôt presque invisible. Ces différentes phares s’obtiennent facilement avec la même source électrique dont on diminue successivement l’énergie, et en faisant aussi varier la forme des électrodes.
- Dans toutes ces manifestations du même phénomène on peut remarquer qu'il y a, en tous les cas, une différence plus ou moins marquée dans les effets de l'électricité positive et ceux de l'électricité négative, différence qu’on peut produire plus ou moins facilement et rendre plus ou moins apparente, selon les dispositions expérimentales.
- C. Decharme
- (A suivre.)
- LEÇONS DH CHIMIE (Suite) (’).
- CHIMIE ORGANIQUE
- carbures d’hydrogène (suite).
- Deuxième série Ote fines = C" H2" U)
- Les hydrocarbures qui font partie de cette série ne sont pas saturés; ils sont diatomiques. Comme l’indique la formule typique; ils renferment un nombre d’atomes d’hydrogène double de celui des
- (’) Voir La Lumière Electrique, du 20 avril 1889.
- (4) Les tableaux qui comprennent la nomenclature et la formule des principaux hydrocarbures connus, sont tirés du traité de ch mie de M. Alfred Naquct.
- atomes de carbone. Ils dérivent des hydrocarbures saturés par la soustraction de deux atomes d’hydrogène.
- Nous donnons le nom et la formule des principaux carbures connusde cette série.
- Éthylène........................ C4 H1
- Propylène....................... C3 H3
- Butylène (trois isomères)....... C1 H3
- Amylène (deux isomères)......... O H10
- Hexylène (deux isomères)........ C* H1*
- Heptylène....................... C7 H11
- Octylène........................ C3 H13
- Nonylène.......................... C° H13
- Decylène........................ C13 H*3
- Undécylène...................... C11 H44
- Cetène.......................... C13 H34
- Cerotène (paraffine)............ C’-7 H31
- Melène.......................... C30 H33
- Propriétés. — i° Ces hydrocarbures s’unissent directement au chlore, au brome à l’iode, pour former les composés
- C” H4" CI», C" H2" Br4, C" H4” I4
- Représentons la formule de constitution du premier de ces composés, l’éthylène :
- I
- H — c — H
- 1 = — CH4 — CH3
- H — C — H
- I
- Nous remarquons deux centres d’attraction libres, pouvant chacun être satisfait par un halogène, élément mono-atomique, et nous pouvons écrire :
- (CH4)4 + Br4 = CH4 Br4
- On obtient une réaction entre les composés chlorés, bromés ou iodés et la potasse.
- C2 H1 Br4 + KOH = KBr + ^ | O + C4 H3 Br
- Le groupement moléculaire C2 H3 Br prend le nom d’éthylène bromé.
- 20 Ils s’unissent avec l’acide sulfurique concentré.
- 11 se forme-de l’acide éthyl-sulfurique.
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- 176
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 30 Les hydracides se combinent avec eux.
- Les composés qui en résultent, traités par l’oxyde d’argent, se transforment en alcool secondaire, ou régénèrent l’hydrocarbure primitif.
- 2 C3 H8, l H + Ag2 O + H* O = 2 Ag I + 2 O» H8 O (<r)
- 2 G1 H8, H I + Ag2 O = 2 Ag I + 2 G1 H8 -f H* O (b)
- 4° Réaction avec le chlorure de soufre. c» h10 + ci» s = o H)0 ci3 s
- Préparation. — 11 existe une méthode générale qui consiste à traiter certains alcools par un corps avide d’eau. C’est ainsi que pour produire l’éthylène, nous aurons:
- Cj H8 O i- S O3, H1 O = C1 H1 + S O3, 2 H* O
- Ml Berthelot a réalisé la synthèse du propylène C3 HG, en faisant passer dans un tube chauffé au rouge, un mélange de gaz des marais et d’oxyde de carbone.
- C O + J CH1 = C’ H8 + H! O
- éthylène (gaç o/éfiant)
- Poids moléculaire, C3 H1 = 28
- Incolore, insipide, odeur éthérée. Densité, 0,9784 Se liquéfie sous une forte pression et une température de — 1 io°. Très peu soluble dans l’eau, un peu plus soluble dans l’alcool et l’éther.
- c H3
- Formule de constitution : J
- C H3
- éthylidène (isomère de l’éthylène)
- C H3
- Formule de constitution : |
- C H
- Comme le premier.
- AMYLÈNE ET SES ISOMERES
- Poids moléculaire, C6 H10 = 70
- Bien que théoriquement on puisse prévoir un grand nombre d’isomères de l’amylène, on n’a pu en produire jusqu'à ce jour que deux.
- Liquide fluide incolore, odeur sut generis. Il bout à 350. Densité de vapeur, 2,43.
- TROISIÈME SÉRIE
- Acétyléniques = C" J-J 2 n — 2
- Acétylène C2 H2.... Points d'ébulliti
- Allylène C3 H*.... —
- Crotonylène... C* H8.... 18-
- Valérylèns.... o> H».... 45
- Héxoylène .... | C« H18 ... 80
- Diallyle ! 59
- Œnanthylidène O H12... 103
- Caprylidène... C8 H11.... '33
- Décénylène... C19 Hls.. 163
- Rutylène 150
- Bénylène C16 H28.. 225
- Céténylène.... C18 H38.. 289
- On prépare ces hydrocarbures tétratomiques en chauffant à une température variant entre 1300 et 150°, les dérivés monobromés des carbures répondant à la formule C” H“2, avec l’éthylate de sodium.
- C” H*•‘-'Br + C2 H6 O N,v = C3 H« O + N„ Br + C" H2"-
- Ils sont absorbés par l’acide sulfurique, ils absorbent une ou deux molécules d’un hydracide.
- Ils peuvent se combiner avec deux ou quatre atomes de brome pour former les composés
- c H2"-2 Br2. C” H2»-2 Br*
- QUATRIÈME SÉRIE
- Campbêniqttcs ou térèbènes, C* H2"—*
- Ces hydrocarbures présentent de très nombreuses isoméries, les plus connus sont :
- Valylène........................ C5 H8
- Carpène......................... C9 H11
- Térébenthène (essence de térébenthine) .......................... C18 H18
- Isomères :
- Terpilène........ [
- I sotérébenthènes,
- Camphènes.......
- Térébènes.......
- Diverses essences. |
- Ce sont des produits d’addition des hydrocarbures qui appartiennent à la série aromatique.
- C'° H18
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- >77
- CINQUIÈME SÉRIE
- Aromatique = C” H2"—0 (benzine et ses dérivés)
- Benzine, C8 H8................
- Toluène, C7 H» = C8 H8. C H»
- Orthoxylène..,.
- Métaxylène.....
- Paraxylène.....
- Éthylbenzine, C8 H19 = C8 H8, C2 H8...........
- Méritylène, C9 H12 = C8 H3 (C H3)3............
- Pseudo-Iumène, C9 H12 = C8 H3)3...............
- Méthyl-éthylbenzine, C9 H* = C8 H* | ^2^:. ••
- Propyl-benzine, C9 H2 = C8 H6, C3 H7..........
- Isopropyl-benzine, C9 H* = C8 H8, C3 H7.......
- Tétraméthylbenzine, C10 H1* = C8 H2 (CH3)*...
- Méthylpropylbenzine, C10 Hlt = C8 H* |
- C8 h*8 = C8 H* j £ [j3
- Points d'ébullition .. 8o",5
- 111
- . .. 140
- ... 138
- ,136
- ... 13s
- ... 163
- ... 166
- ... 159
- ... 157
- ... 151
- ... 190
- ... 178
- Diméthyl-éthylbenzine, C10HU = C8H3 j .... 184
- r C“ Hh
- ( C* * H
- Diethyl-benzine, C10 Hu = C8 H* | .......... 179
- Méthyl-isopropylbenzine, C19 H1* = C8H* j ••• 176
- Isobutyl-benzine, C19H14=C8H8—CH2— CH . ^ 160
- f C HJ
- Diméthylpropyl-benzine, C11 H18 = C8 H3 | . 18S
- f H7
- Amyl-benzine,C11H,8=C°H8—CH2—CH2—CH j £ 193
- Isoamyl-benzine, C11 H18 = C8 H8— CH— J •• 178
- Méthylamyl-benzine,;C12 H18 = C8 H* i ..... 223
- Diméthylamyl-benzine, C13 H20 = C8 H3 j ^ . . 232
- Il suffit de jeter les yeux sur les formules de constitution que nous donnons pour saisir le mécanisme de la nomenclature des carbures aromatiques. Fittig et Tollens ont démontré qu’ils dérivent tous de la benzine Cfi H(i, par la substitution à l’un des atomes hydrogénés de ce corps, d’un radical mornNttomique.
- On conçoit la formation de nombreux isomères.
- Benzine
- Poids moléculaire, C8 H8 = 78 1
- 4
- Kékulé admet que les 6 atomes de carbone qui
- entrent dans la formation de la benzine peuvent être représentés par une boucle fermée.
- La molécule C" étant hexatomiquepeut se combiner avec 6 atomes mono-atomiques, l’hydrogène par exemple, et nous aurons la benzine C6H6.
- H
- I
- H — C C — H
- II
- H
- On conçoit comment un ou plusieurs de ces atomes d’hydrogène pourront être remplacés par un radical ou plusieurs radicaux mono-atomiques, et donner ainsi naissance à des molécules plus complexes ;
- CH3
- I
- C "S.
- H - C C - H
- CH3
- H - C
- C
- C - CH3
- H - C
- ^C
- C - H
- H - C C - C3 H7
- H
- Méthyl-benzine
- H
- Diméthylpropyl-benzine
- On peut prévoir également la formation d’isomères suivant la place occupée par plusieurs radicaux, c’est ainsi qu’il existe: trois isomères dimé-thyl-benzineoù lesdeux radicaux mono-atomiques C H3 occupent successivement les centres d’attractions 1,2 — 1,3 — 1,4.
- Préparation.
- i° Obtenue synthétiquement en chauffant vers le rouge sombre, trois molécules d’acétylène (Ber-thelot).
- 3 C2 H3 = C8 H8
- 20 Obtenue en faisant agir la chaux au rouge sombre sur un acide mono-atomique qui diffère de la molécule de la benzine par C O2. Ainsi l’acide benzoïque
- C8 H6 CO2 H + Ca O = Ca CO3 + C8 H8
- Remarque. — Même mode de préparation pour
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- f>7-8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les dérivés de la benzine. Les acides sur lesquels on fait agir la chaux, peuvent avoir une atomicité du rang n et diffèrent ainsi de l’hydrocarbure à préparer de n fois CO2.
- Propriétés. — La benzine et tous ses dérivés existent dans le goudron provenant de la distillation de la houille.
- On peut fixer sur la benzine 6 atomes de chlore, la constitution moléculaire du nouveau compo. é est ainsi représentée :
- HCl
- II.
- HCl - C C = HCl
- I I
- HCl - C C = HCl
- "C^
- II
- HCl
- Le toluène ou mèlhyl-ben^ine, premier dérivé de la benzine et plusieurs de ses homologues, se transforment pai l’oxydation en acide benzoïque Cü H'1, CO2 H.
- C,; H!‘ CH3 4 C3 = H2 O + C« H;’, CO2 H (<;) C" H\ Cr- H' + O-' = j H* O + s CO2 + Cü H\ CO2 H (b)
- Si: 1ÈME SÉRIE
- Styrolène et ses homologues — C" H'-‘n —8
- Styrolèn: ou styrol ou cinnainène.... C8 H8
- Cédrène.............................. C115 H2t
- On obtient le cinnanaène en traitant l’acide cin-namique par l’oxyde de baryum et opérant la distillation
- C9 H8 O2 + Ba O = C« H8 + C B.i O3
- SEPTIÈME SÉRIE
- C" H2«-">
- Hydrure de naphtaline.................. C10 H19
- Phenyl-acetylène....................... C8 Hl!
- Le second de ces carbures, prend naissance lorsqu’on chauffe le bibronaure de cinnanaène ou le cinnamène bronaé par la potasse.
- C« H9, C Br, C H2 4- K O H = H* O -f K Br + C« H9, C, C H
- HUITIÈME SÉRIE C” H2"-12 Naphtaline
- Poids moléculaire, C10 H8 = 128
- Constitution. — La naphtaline joue, par rapport à ses homologues le même rôle que la benzine dans la série aromatique. Les 10 atomes de carbone de la naphtaline forment une double chaîne fermée.
- H H
- I 1
- H -
- C C C -
- 1 II 1
- H - C ^ C C —
- 1 "c** I
- 1 H 1 H
- La molécule carbone est octatomique, et chacun des atomes d’hydrogène de la molécule naphtaline peut être remplacé par un radical mono-atomique et donner ainsi naissance aux dérivés ou homologues de la naphtaline.
- Propriétés. — Solide, provenant du goudron de houille. On l’obtient cristallisé par sublimation. Elle fond à 790 et bout à 220°. Odeur goudronneuse saveur acre et aromatique.
- La naphtaline njontre dans ses réactions une grande analogie avec la benzine.
- En la traitant par le chlore, on obtient des naphtalines mono, bi, tri et pentachlorées.
- L’acide azotique concentré la convertit en produits nitrés.
- Nitron-aphtaline............ C10 H7 (Az O2)
- Binitro-naphtaline.......... C10 Hu (Az O2)2
- Trinitro-naphtaline......... C10 H5 (Az O2)3
- Les principaux dérivés de la naphtaline sont l’éthyl-naphtaline, le méthyl-naphtaline.
- NEUVIÈME SÉRIE C” H2" — 11
- Dypbènyle et ses homologues
- Points Points de fusion d’ébulitio
- Diphényle, CW,,Cl!’,';i............. 70* 240“
- Dicrésyle, CW‘,(CH3)-CW,(CH3)....... 121 274
- Dibenzyle, CW,CH2—CH2C“ Hr-.......... 52 284
- Dixylyle, CW(CH3p-CW(CH3)2......... IquLte 293
- Phénylbe.izyle, CW’—CH2CW’........... 25 261
- Cresylbenzyle, C#H'CH3 — CH2,CW’... Iqu'de 277
- Métaxylylbenzyle, CW(CH2)2 — CH2,CW liquide 295,5 Paraxylylbenzyle, CW(CH3)2— CH2,CW liquide 294,5
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- ‘79
- On prépare ces carbures en traitant un hydrocarbure aromatique par le chlorure du radical alcoolique qui y entre, et un peu de poudre de zinc.
- C8Hf,,CH3 + C1CH2C8H8 = HCl-t-C8H*,CH3-CH*,C8H>> (toluène) chlorure de benzyle crésylbenzyle
- DIXIÈME SÉRIE C" H2 " — 18
- Fluorène......................... C13 H10
- Stilbène ou toluylène .......... Cn H11
- On prépare le stilbène en soumettant à la distillation sèche le sulfure de benzyle.
- ion différente de celle des hydrocarbures dérivent tous de ceux-ci ; leür nomenclature indique, en même temps que la fonction dont ils font partie; le carbure d’origine.
- il était intéressant de donner pour les hydrocarbures connus la constitution moléculaire en même temps que la nomenclature afin de ne pas avoir à revenir, pendant l’étude des fonctions dérivées, sur les principes qui ont servi de bases à ces déterminations.
- Adolphe Minet.
- (A suivre.)
- c° H5 CH2 C8 H6 CH*
- C« H5 CH
- S = H* S + H
- C« Hn CH
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Cet hydrocarbure cristallise en lamelles minces, fusibles à 1200, peu solubles dans l’alcool.
- Allemagne
- ONZIÈME SÉRIE C” H2"—1*
- Anthracène............. \ C6 H8 C
- Phenantrène............ [ = III
- Tolane................. / C8 H6 C
- Ces isomères résultent de la soustraction de deux atomes d’hydrogène au stilbène.
- L’anthracène et le. phenanthrene se trouvent dans le goudron de houille, parmi les produits qui distillent entre 300 et 400°.
- On obtient l’anthracène synthétiquement en chauffant du chlorure de benzyle avec de l’eau à 200°.
- 4 C7 H7 Cl = Cl» H» + 4 H Cl 4- C1* H10
- Nous citerons pour mémoire les hydrocarbures moins riches encore en hydrogène que l’anthracène.
- Points de fusion
- Naphtyl-benzine, 07H‘» = C'«H7 — CH»,C8H3........... 90"
- Diacétényl-benzine, CI8HI0= C8Hl — C*= C2— C8Hr’ 90
- Pyrène, C18 H10.................................... I42
- Diphenyl-méthane, C^H'^C'WXC^H''’)2.................. 205
- Triphenyl-méthane, C,,J H18 = CH (C8H;')3........... 92,5
- Chrysène, C’8 H’*.................................... 248
- Idrialène, C2* H12.....................»............ 285
- Tétraphenyi-éthylène, C26 H*° ....................... 221
- Les corps organiques qui présentent une fonc-
- Dispositif pour l’essai comparatif des appareils téléphoniques. — La valeur de rendement d’un appareil téléphonique dépend du mérite intrinsèque de chacune des parties constituantes. 11 n’existe, pour l’appréciation des qualités d’un appareil, aucune unité, aucune méthode de mesure, on ne peut que les cataloguer.
- Pour juger de la puissance de deux téléphones mis en parallèles, il faut les approcher de l'oreille à tour de rôle et aussi rapidement que possible, tellement fugaces sont les impressions sonores sur les organes de l’ouïe que leur comparaisons est extrêmement difficile-et peu sûre.
- Les investigations portent -sur les trois parties comprenant un poste complet: le téléphone, le microphone et l’appareil d’induction. M. Wilke de Berlin a réalisé une disposition qui lui permet d’opérer soit l’échange rapide de deux appareils à comparer, soit celui de leurs organes homologues.
- Un simple commutateur suffit à cette fonction.
- Le schéma de cet arrangement est représenté figure 1.
- D’un pôle d’une pile bifurquent deux fils qui la relient aux deux microphones, les deux autres extrémités de ceux-ci sont en connexion avec les deux contacts d’un commutateur à deux directions 1 et II ; l’autre pôle de la pile aboutit à un deuxième commutateur dont le levier peut être mis en relation alternativement avec fun ou l’autre des cir-
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- cuits inducteurs de chacun des microphones suivant qu’on les portera sur la borne I ou la borne II.
- Celà posé, il est aisé de voir qu’en manœuvrant dans un sens convenable chacun de ces deux leviers, on substituera dans un même circuit, un microphone à l’autre et un circuit primaire à son voisin.
- De chaque côté du levier du commutateur des circuits d’induction se trouve une autre borne où se greffent les circuits secondaires reliés entre eux et en même temps aux téléphones. Le commutateur est pris à la terre par un fil, ainsi les circuits primaires et secondaires se rendent à la terre par
- une de leurs extrémités, diagramme bien connu et fréquemment employé.
- Enfin un troisième commutateur met le fil de ligne en communication avec l’une ou l’autre paire de téléphones. De plus, un commutateur double à trois directions permet encore d’inter-caller les récepteurs en circuit parallèle ou en série suivant qu’on le pousse vers la gauche ou vers la droite.
- Il serait oiseux d'insister sur la série des expériences que l’on peut faire par la judicieuse manœuvre de tous ces commutateurs combinés ; l’examen de la figure complète le texte et l’abrège tout à la fois, des modifications seront facilement imaginées; pour rendre plus promptes et plus habiles les diverses manipulations nécessaires.
- HydromètrographedeM. Helles.— Le programme ,
- poursuivi par la réalisation de cet appareil est le suivant :
- Avant chaque signal de l’aiguille, elle revient à zéro pour s’arrêter ensuite à la division de son échelle correspondant au niveau à indiquer.
- L’aiguille accusera automatiquement toute différence de niveau intervenue.
- L'appareil fonctionnera avec un courant de transmission continue.
- Les figures 2 et 3 sont une représentation schématique des dispositions adoptées respectivement pour le transmetteur et le récepteur.
- L’aiguille (fig. 2) est fixée sur l’axe commun à une roue à rochet et à une petite poulie sur laquelle s’enroule un cordon terminé par une petite masse pesante P. L’armature O est influencée par
- Fig. 2
- deux électro-aimants polarisés dont l’un est sensible aux courants positifs, l’autre aux courants négatifs.
- Lorsque le premier est actif, l’armature actionne la roue à rochet qui entraîne l’aiguille dans le même sens. A son tours, le second libère la roue à rochet et le contrepoids P ramène l’aiguille à zéro. Au lieu de deux électro-aimants, on pourrait n’en employer qu’un seul avec l’adjonction de relais polarisés ou bien deux lignes, si la distance des postes est faible.
- Le récepteur (fig. 3) consiste essentiellement en un disque métallique C pourvu de dents sur une moitié de sa tranche seulement, tandis que l’autre moitié est unie et d’un rayon plus petit.
- Un flotteur avec chaîne et contrepoids transmet au disque les fluctuations du niveau de l’eau dans le réservoir, par intermédiaire de roues dentées.
- Pour rendre la chose aussi intelligible que possible, le disque est doublement représenté par une vue en coupe.
- En avant du disque se trouve un demi-anneau
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- R isolé qui en masque la tranche inférieure. Lorsque le réservoir est vide, le flotteur est à sa position la plus basse, la partie dentée du disque est complètement cachée par ce demi-anneau. Quand l’eau s’élève à une certaine hauteur, dix centimètres par exemple, le disque tourne d’une quantité suffisante pour démasquer une dent, pour vingt centimètres une nouvelle dent deviendra visible ; on peut donc tailler un nombre de dents tel, que chaque division corresponde à une hauteur de liquide déterminée.
- Sur l’axe du disque, mais isolé de lui, est disposé un bras a. II reçoit un mouvement d’une horloge à poids ou d’un ressort, et fait une révo-
- lution aussi souvent que le mouvement d’horlogerie est déclenché. Le dessin ne représente pas ce dernier.
- Le bras a se trouve ordinairement dans la position indiquée sur la figure et se meut, après déclenchement, dans la direction de la flèche. Le demi-anneau R empêche tout contact du ressort, fixé à l’extrémité du bras a, avec la tranche du disque C. Mais, dès que ce ressort, par suite de la continuation de la rotation du bras a, vient à quitter l’anneau C, il s’appuie et frotte sur les dents du disque donnant des contacts successifs correspondants aux variations de niveau.
- Avant que le ressort abandonne l'anneau, il passe sur un plot de contact; un courant négatif est transmis au récepteur qui ramène l’aiguille au zéro. Ensuite, le courant positif passe autant de
- fois qu’il y a de dents en contact avec le ressortdu bras et l’aiguille fournit une série d’indications. Le bras a ayant accompli une révolution entière, reste à sa position initiale jusqu’à un prochain déclenchement qui est produit par l’action de l’électro-aimant E.
- Sur l’arbre de la roue qui porte la chaîne du flotteur, se trouve un ressort f frottant sur une série de plots distribués circulairement sur la face du disque H. Ils sont alternés de façon à former deux groupes distingués par des petits cercles noirs et blancs.
- Le même dispositif est répété dans un second disque H! sur lequel court un ressort frotteur /j. 11 y a une différence dans les fonctions de ces deux disques. Elle consiste en ce que le premier frotteur t, commandé par les mouvements du frotteur se meut dans les deux sens tandis que le second /, est entraîné dans un sens par une roue dentée R et un électro-aimant e.
- Un fil conducteur u réunit tous les cercles noirs, un autre v relie les cercles blancs.
- Supposons le frotteur / sur un de ces cercles noirs, et son similaire/ sur un blanc. L'eau monte ou baisse progressivement; pour une différence de io centimètres, par exemple, le ressort/arrive sur le cercle suivant qui est blanc. Le circuit de la pile b est fermé, un courant traverse l’électro-ai-mant E,/, v,fu R pour revenir au pôle négatif. L’électro E déclenche le mouvement d’horlogerie actionnant le bras a autant de fois que le niveau de l’eau monte ou baisse d’une quantité déterminée.
- Il pourrait arriver, qu’à la suite d’un long repos de l’eau, le ressort/ restât longtemps sur le plat de contact et qu’alors non seulement les batteries & et B seraient exposées à s’épuiser, mais encore le mouvement d’horlogerie ne s’arrêterait plus et déterminerait un va-et-vient de l’aiguille du récepteur nuisible à une observation commode.
- Pour éviter cet inconvénient, il faut nécessairement faire disparaître la coïncidence dans les deux systèmes de disques H et H!.
- Après que l’électro E a opéré le déclenchement, le bras a commence sa course, son ressort ne tarde pas à suivre le contact hz qui ferme le circuit de la batterie l sur l’électro e. Le courant part du pôle positif, passe par i, 2, 3, par le bras a, k2, 4, 5, par l’électro e pour rejoindre le pôle négatif.
- L’armature de l’électro e fait avancer d’une dent la roue R, et avec elle, le frotteur/! qui touchera
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- alors un cercle noir voisin si bien que tout le système est privé de courant jusqu’à ce que, par suite des oscillations du niveau de l’eau, le ressort / atteigne de nouveau un petit cercle noir, et les phases se renouvellent.
- Aussi souvent que l’eau dépassera ou quittera une section de hauteur déterminée, autant de fois l’aiguille indicatrice du récepteur reviendra subitement à zéro pour aussitôt reprendre sa marche accusatrice des déplacements de niveau et s’arrêtera la division correspondant à sa hauteur actuelle.
- Le mouvement d’horlogerie qui actionne le bras a est susceptible de fonctionner i 150 fois sans nécessiter de remontage.
- Dans l’hypothèse d’un réservoir d’une hauteur de 3 mètres et d’une différence d’un mètre entre le niveau le plus haut et le niveau le plus bas au bout d’un jour, l’horloge fonctionnera sans re-
- montage, pendant 57 jours avec des indications de 10 en 10 centimètres.
- Les éléments Leclanché employés ou les piles sèches occasionnent peu de frais d’entretien, attendu qu’ils travaillent toujours pendant un court intervalle de temps.
- Le même fil qui réunit les appareils à distance peut également servir à relier des postes téléphoniques situés soit au réservoir supérieur, soit aux machines élévatoires ou au bureau de l’exploitation.
- Ordinairement, un enregistreur accompagne l’appareil récepteur. >
- ____________________E. D.
- Etats-Unis
- La baveuse électrique Sperry. — Cet appareil qui figurait à l’exposition ouverte à Chicago à
- Fig. 1
- l’occasion de la réunion des compagnies d’éclairage électrique, a été combiné par M. E. A. Sperry et paraît pouvoir rendre des services;,il a été construit avec toute lasoliditérequise pour des appareils qui sont naturellément soumis à, un travail très dur et mis entre des mains peu délicates.
- La figure 1 représente cet appareil prêt à marcher tandis que sur la figure 2 on voit les détails du mécanisme. La machine est une sorte de perforatrice, mais avec cette différence que la barre qui vient attaquer le charbon est lancée en avant comme un projectile par un puissant ressort, bandé à chaque coup par une came et un cliquet manœuvrés par le moteur électrique; en outre, aucun mouvement de rotation ne lui est imprimé;
- cette barre ou meche pèse 30 kilos, et l’appareil donne 150 à 300 coups à la minute.
- Il est simplement monté sur roues ordinaires et l’ouvrier le tient au moyen des deux empoignes indiquées, à la manière d’une charrue ou d’une brouette.
- Comme on le voit, le moteur est à l’arrière, son axe parallèle à celui de la barre porte d’un côté un petit volant, et de l’autre un pignon engrenant avec une roue dentée. Deux roues d’angle transmettent le mouvement à la came et à un encliquetage. La course de la mèche est de 15 centimètres.
- Bouées électriques du port de New-York. — L’ad-
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- ministration du port de New-York vient de faire installer six bouées éclairées par des lampes à incandescence le long du canal de Gedney qui forme une des entrées du port. Cette innovation facilite beaucoup le mouvement maritime de la ville en permettant aux navires de fort tonnage de pénétrer dans le canal aussi bien de nuit que de jour, ce qui leur était interdit jusqu a présent. Les trois bouées de droite sont à feu blanc, les trois autres à feu rouge.
- Chaque lampe est placée à l’intérieur d’une lan-
- terne très résistante (fig. 1) dont la solidité est augmentée par l’adjonction d’une cage métallique; elle est supportée par un mât en bois de Virginie (fig. 3) fixé à une masse de fonte pesant plus de 2000 kilogs qui se trouve au fond du canal. Les conducteurs sont logés dans une rainure profonde faite le long du mât qu’on remplit ensuite de matière isolante et que l’on ferme solidement par une plaque de fer.
- La station fournissant l’électricité est distante d’environ 450 mètres de la bouée la plus éloignée: elle se compose de deux dynamos compound Edison de 152 volts. Chaque lampe reçoit le courant par par un câble spécial qui part de la station après avoir traversé un ampèremètre et un rhéostat; et un seul conducteur sert pour le retour.
- Le schéma de l’installation est indiqué (fig. 4) grâce à ce dispositif spécial chaque lampe peut être réglée d’une manière indépendante depuis
- Fig, 3
- la station centrale ; cette condition et le long développement des câbles sous-marins ont obligé d’avoir recours aune disposition totalement diffé-
- Nouveaux accumulateurs. — La société de construction des accumulateurs Macraeon a surtout cherché à augmenter la solidité et la simplicité de construction de ses appareils tout en ren-
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- la lumière électrique
- dant en outre les plaques moins déformables, On s’est éloigné des formes adoptées généralement et
- Fig. 5
- sel de plomb, ce qui assure un meilleur contact avec le cadre et les positives, qui sont en plomb pur, sont rapidement formées par un traitement électrolytique dans un bain d’azotate d’éthyle.
- Fig 8
- Les poids et les courants de charge et de décharge des différents types sont indiqués dans le tableau suivant :
- on a réalisé une simplication notable en utilisant comme électrodes la boîte et son couvercle.
- Les plaques négatives sont encastrées dans une
- Fig. 8
- Courant Courant
- Type de charge de décharge
- A 6 amp. i à 8 amp.
- B 12 i à 17
- C 20 1 à 32
- Capacité Poids
- 50 A.H. 15,8 kg.
- 100 23,6
- 200 36,3
- L’Electric Testing Bureau de l’Université Hop-
- Fig. 9
- boîte métallique et les positives sont fixées au couvercle de celle-ci qui en est convenablement isolé. Ce montage (fig. 5) permet de s’assurer à chaque
- kins à New-York vient de publier une série de mesures sur les accumulateurs Détroit dont nous avons parlé précédemment. Les plaques sont tail-
- Fig. 7
- Fig. 10
- instant de l'état des plaques, et la boîte étant hermétiquement fermée, le transport des appareils se fait aisément. On relie les accumulateurs entre eux en empilant les boîtes les unes sur les autres.
- Les plaques ont une très forte armature, la matière active des négatives y est fixée p'ar fusion d’un
- lées dans des blocs de plomb et de sel marin ; on les place dans l’eau qui dissout le sel ; il se forme une quantité de pores que l’on remplit de matière active et l’appareil est prêt à fonctionner.
- Us essais ont été faits sur les trois types 35 M, 15 M et u P. On. a déterminé .la.capacité, la ré$i$-
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- tance intérieure, la durée et le rendement en énergie.
- i° Type 25 M. Chaque élément est composé de
- 23 plaques, 11 positives et 12 négatives; les plaques toutes montées pèsent 38 kilogrammes. Résistance intérieure 0,0036 ohm.
- Voici le résumé des observations
- Courant Charge Force électromôtrice Ampères-heures Courant Décharge Force électromotrice Ampères-heures Rendement
- moyen moyenne . absorbes moyen moyenne rendus en énergie
- 16 amp. 2,35 volts• 420 17,amp. 1,09 volts 409 0,78
- 23,8 2,27 . 453,6 18 2,05 378,2 0,75
- 27 2,2S 431,6 60 1,78 352,4 0,64
- Les figures 6 et 7 indiquent la marche du vol- I 20 Type 15 M. Poids des plaques 30,55 kg. tage pendant les deux dernières observations. | Résistance intérieure 0,0064 ohm.
- Charge Décharge
- Courant Force électromotrice Ampères-heures Courant Force éiectromotriee Ampères-heures Rendement
- moyen moyenne absorbés moyen moyenne rendus en énergie
- 18 2,35 355 ÏO 2,08 207,5 0,76
- '4 2,35 259 *5 2,16 216 0,83
- 26 2,15 244 30 1,8 (fig. 8) 210 —
- 25 2,16 250 250 fermé sur 0,0028 ohm (.fig. 9) (fig- 9) 83 0,72
- 3° Type n P. Poids des plaque 10,6 kg. Résis- | tance intérieure 0,0085 ohm.
- Courant de charge Force électromotricc Charge totolc
- 8,4 amp. 2,21 volts 112,65 A.H.
- Ces éléments peuvent supporter des décharges rapides sans subir d’altération et on peut compter en moyenne sur un rendement de 0,75 en énergie.
- H. W.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la différence de potentiel au contact d‘un métal et d’un sel du même métal, par H.Pellatp).
- « Quand on fait écouler un métal liquide, le mercure par exemple, au sein d’un électrolyte, en réunissant par un fil métallique le métal qui s’écoule au métal de même nature qui se trouve
- V1) CwtipUs rendus, v. CVIII, p. 667.
- Force électromotrice Capacité Rendement
- 1,95 volts 95,9 0,75
- dans le fond du vase où a lieu l’écoulement, on obtient en général un courant électrique.
- « Si le métal qui s’écoule reste isolé, il prend dans un temps extrêmement court un potentiel fixe, différant parfois considérablement du potentiel du métal de même nature qui se trouve immobile dans le fond du vase, comme le montre un électromètrè; ainsi cette différence s’élève à 0,52 volt dans le cas du mercure s’écoulant dans une dissolution de sulfate de zinc.
- Aussi une pile dans laquelle une électrode est constituée par un métal qui s’écoule a-t-elle généralement une force éleçtromotrice tout à fait différente de la force électromotrice de la même pile dans le cas où l’électrode liquide est immobile. Ces piles à écoulement ont un grand débit, et la mesure de leur force électromotrice se fait aussi facilement que celle d’une pile quelconque, parla méthode d’opposition avec un potentiomètre, en employant l’électromètre capillaire de M. Lipp-mann.
- Courant de déeharge 9,6 amp. (fig. io)
- « Nous admettrons, comme on le fait générale-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ment, que le métal qui s’écoule en gouttelettes dans un électrolyte se met au même potentiel que celui-ci, par ce fait que, tant que l’égalité de potentiel n’a pas lieu, chaque gouttelette est chargée d’une électricité, l’électrolyte de l’électricité contraire (l’existence de cette couche double est une conséquence nécessaire de la loi de Coulomb), et que, les gouttes enlevant constamment au métal qui s’écoule l’une des deux électricités, le potentiel de ce métal doit varier jusqu’à ce qu’il soit égal à celui de l’électrolyte. Dans les expériences indiquées ci-dessus, la différence de potentiel entre le métal qui s’écoule et le métal de même nature immobile représente alors la différence de potentiel entre l’électrolyte et le métal immobile {différence de potentiel normale).
- « Les expériences que nous avons faites ainsi conduisent à la loi suivante :
- « La différence de potentiel normale entre un métal et la dissolution d’un sel de ce métal en contact avec lui est nulle.
- « Les métaux liquides employés ont été le mercure, l’amalgame liquide de cuivre et l’amalgame liquide de zinc, préparés à l’état de grande pureté par voie électrolytique. Ces amalgames de cuivre et de zinc se comportent dans une pile absolument comme du cuivre et du zinc solides. Ainsi, un élément Voltaà sulfate de zinc età amalgames de cuivre et de zinc a pour force électromotrice 0,985 volt; un Daniell à sulfate de zinc, sulfate de cuivre et amalgames de ces métaux a pour force électromotrice 1,063 volt.
- « Voici le résultat des expériences qui mettent en évidence la loi indiquée ci-dessus ; les nombres indiqués représentent l’excès de potentiel du métal qui s’écoule sur le métal immobile:
- volt
- Amalgame de zinc clans sulfate de zinc........ 0,002
- — chlorure de zinc....... + 0,001
- — azotate de zinc........ — 0,001
- Amalgame de cuivre dans sulfate de cuivre..... + 0,001
- Mercure dans azotate de mercure............... 0,000
- (tandis que mercure dans sulfate de zinc donne 0,520 volt).
- « Ces très petites différences de potentiel doivent être attribuées au défaut d’identité absolue entre le métal qui s’écoule, qui est très pur, et celui qui a séjourné au fond du vase au contact de l’électrolyte.
- « En désignant par P, M et M' les métaux qui forment les pôles et chacune des électrodes d’une pile type Daniell, par S et S' les dissolutions des sels des métaux M et M' qui les baignent, sels de même acide, on a identiquement pour la force électromotrice E de cette pile
- E = P 1 M + M | S -f S | S' + S' | M' + M' | P
- d’après la loi de Volta, M' | P j- P | M = M' | M et, d'après la loi énoncée ci-dessus. M | S = S' | M' = 0 ; d’où
- E = S | S' + M' | M
- « La force èlectromotrice d'une pile type Daniell est la somme de la différence de potentiel des deux liquides au contact et de la différence de potentiel que présenteraient les deux métaux formant les électrodes, si on les mettait directement au contact.
- « Comme la force électromotrice d’une pile type Daniell est proportionnelle à la quantité de chaleur dégagée par la substitution du métal de l’anode au métal de la cathode dans un sel de même acide, il résulte de la loi précédente que:
- « La différence de potentiel de deux sels de même acide et de métaux différents au contact, augmentée de la différence de potentiel de ces métaux mis au contact, est proportionnelle à la quantité de chaleur dégagée par la substitution d’un des métaux à l'autre dans le sel de l’acide considéré.
- « On voit comment la théorie de la pile dite du contact s’accorde avec la théorie dite chimique, sans qu’on soit obligé de supposer que la grande différence de potentiel a pour siège le contact du métal attaqué et du liquide électrolytique, ce qui est inexact. »
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- Sur la différence de potentiel des métaux en contact, parM. Potier. (').
- « L’origine de la différence de potentiel, ou plus exactement des charges électriques que l’on observe lorsqu’on réunit, par un circuit métallique, deux plateaux formés de métaux différents, a été l’objet de longs débats : les uns, fidèles aux idées de Volta, y voient la preuve de l’existence d’une force électromotrice au contact des métaux entre eux ; les autres, se fondant sur la petitesse des masses qu’il suffirait d’oxyder pour produire les dégagements observés d’électricité, attribuent le phénomène à des actions chimiques. Dans une Note récente j’ai montré que l’accroissement de charge qui accompagne le rapprochement des plateaux du condensateur ainsi formé entraîne une diminution de l’énergie du système matériel ; et que le travail mécanique produit n’est que pour une très petite fraction (négligeable dans une première approximation) emprunté sous forme de chaleur au milieu ambiant ; cela résulte de ce que la différence de potentiel observée est sensiblement indépendante de la température. Or il est évident que le rapprochement des plateaux n’a d’autre effet que de modifier les charges sur les surfaces en regard ; rien n’est modifié à l’intérieur des métaux, ni à leur surface de jonction. L’énergie de ces surfaces dépend donc de la densité de la couche électrique qui les couvre et est modifiée quand une quantité déterminée d’électricité passe d’un plateau à l’autre. La théorie chimique conduit bien au même résultat, mais il est impossible de préciser la nature des actions chimiques qui pourraient se reproduire indéfiniment en changeant de sens, chaque fois que l’on éloigne ou rapproche la surface des plateaux ; ces actions offrent, au contraire, la plus grande analogie avec les phénomènes qui ont lieu à la surface des électrodes métalliques plongées dans un liquide, et entre lesquelles existe une force électromotrice insuffisante pour déterminer la réaction électrolytique.
- » Expression de la différence apparente de potentiel au contact. — On désignera par M, Mt les énergies par unité de surface de deux métaux, et on les considérera comme des fonctions des densités électriques e, £X à la surface de ces métaux. Lorsqu’un circuit métallique réunit les deux mé-
- (') Comptes rendus v. CVIII p. 730.
- taux et que l’on néglige, vu leur petitesse, les effets thermiques, l’équilibre électrique aura lieu, si l’énergie perdue par le système pendant le passage de l’unité d’électricité d’un plateau à l’autre est égale au travail des forces électromotrices, quelle que soit leur origine, c’est-à-dire à la différence de potentiel observée ; si V est l’excès apparent du potentiel du métal M sur celui du métal M!, on a donc
- V = 4- Mi—M) rte
- Cette valeur de V est, dans les circonstances ordinaires, indépendante des charges absolues ; on peut donc considérer les variations de M et de Mx comme proportionnelles à celle des densités.
- » Lorsque les deux métaux, réunis par un circuit conducteur comprenant une force électromotrice E, sont plongés dans un liquide dont l’énergie superficielle est L(s) par unité de surface, la condition d’équilibre électrique est
- E = ^ [M, - L (e,)] + ~ [L (e) - M]
- qui, jointe à la condition que les charges totales du liquide au voisinage des électrodes soient égales et de signe contraire, détermine les densités s, sur chacune d’elles. Mais si l’on considère un petit volume comprenant à la fois du métal Mx et du liquide L, et découpant sur la surface de contact une aire égale à l’unité, son énergie aura varié de
- ~ [Mi — L, (£i)] = - Pi
- pendant le passage de l’unité d’électricité. En l'absence de tout phénomène thermique, Px est donc le travail de la force électromotrice, dont cette surface est le siège, par unité d’électricité ou cette force elle-même.
- » On en conclut que, si les deux métaux ont des charges électriques égales, la force électromotrice E devra être égale à la différence de potentiel observée dans l’air (vérifié par M. Pellat pour £ = o).
- » Relation avec les phénomènes èlectrocapillaires. — Les recherches de M. Lippmann (*) ont fait connaître comment la tension superficielle du mercure
- (') Annales de Chimie et de Physique, 1875.
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- j 88
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- variait avec la force électromotrice. M. Lippmann a démontré de plus la relation d A-\- td? = o, où A est la tension superficielle, qui est comme P fonction de e ; on peut donc déduire également de ces expériences la relation entre dPetrfs, c’est-à-dire que, pour l’eau acidulée, P est connu aune constante près en fonction de e. De plus, il a été établi, pour le mercure par M. Lippmann et pour le platine par M. Blondlot (*), que la forme de la
- fonction ^ est la même pour toutes les dissolutions acqueuses; si donc on déduit des expériences de M. Lippmann la valeur de P=/(s), pour un liquide quelconque et un métal quelconque, la force électromotrice sera représentée par m — Z + f(e), m et Z étant deux constantes spécifiques, et l’état normal correspondant à une force électromotrice nulle. Cette formule renferme tous les faits connus jusqu’ici.
- » Effet Peltier et phénomènes thermo-électriques, — Lorsque l’on veut tenir compte des phénomènes thermiques, ces lois peuvent ne plus être rigoureusement exactes. L’expérience montre que la tension superficielle, et par suite P, est variable avec la température ; il en est donc de même de M, L, . . . Il résulte alors des principes de la Thermodynamique que le passage de l’unité d’électri-cite d’un plateau à l’autre est accompagné d’absorption de chaleur, prise au milieu ambiant, si l’on opère à température constante ; la différence V des potentiels n’est plus égale à mx — mais à la somme de cette quantité et de la chaleui
- dW
- absorbée, dont l'équivalent mécanique est T -jj,
- tant qu’il s’agit de phénomènes réversibles, et il conviendrait de modifier de même les autres équations ri-dessuso Cette chaleur absorbée comprend l’effet Peltier, véritable mesure de la force électromotrice au contact des deux métaux. Mais les phénomènes thermo-électriques ont si peu d’importance que les conclusions pratiques n’en seraient pas altérées ; il suffit d’indiquer qu’ils ne constituent pas une objection, mais sont une conséquence nécessaire de la théorie proposée, et dans laquelle le véritable siège de la forceélectromo -trice se trouve non au contact des métaux, mais à leur surface seulement, puisque là seulement ont lieu vdes modifications pendant la charge et la décharge. »
- 0) Thèse et Journal de Physique, t. X.
- Sur les phénomènes actino-électriques, par M. J. Borgmann. (*)
- « En répétant les expériences de Hallwachs sur l’influence de la lumière électrique sur la variation du potentiel négatif d’un disque de zinc, situé dans l’air, j’ai remarqué que la variation du potentiel n’est pas uniforme. Au contraire, la perte de l’électricité négative est plus lente qu’au commencement de l’illumination et augmente ensuite. J’ai remarqué aussi qu’après la fin de l’éclairage, la variation du potentiel se produit encore quelque temps c’est-à-dire qu’il arrive une sorte d’action consécutive; en un mot, il semble que dans ce phénomène la durée de l’illumination du conducteur chargé ne reste pas sans influence (2).
- « La même question sur l’influence de la durée de l’illumination peut être posée aussi à propos des phénomènes actino-électriques qui ont été constatés et si minutieusement discutés par MM. Stoietow, Righi, Bichat, Blondlot, Wiede-mann et Ebert.
- « Les expériences de ces savants ont montré que, les rayons ultra-violets tombant sur une lame métallique réunie avec le pôle négatif d’une pile galvanique, le pôle positif étant réuni avec un réseau métallique placé parallèlement à la lame et séparé d’elle par une couche d’air (les rayons lumineux passent par ce réseau), un courant s’établit dans le circuit ; ce courant disparaît lorsqu’on place sur le chemin des rayons quelque milieu absorbant les rayons ultra-violets.
- « Le courant s’établit-il au moment où les rayons lumineux tombent sur l’électrode négative dans l’air, et disparaît-il au moment où s’arrête l’éclairage de cette électrode, ou ne doit-il pas se passer un certain laps de temps avant que le phénomène puisse se produire et ne remarque-t-on pas encore l’existence du courant après la fin de l’illumination?
- « En général, quelle est l’influence de la durée de l’éclairage sur ce phénomène?
- « L’expérience m’a montré que la durée de l’illumination a une influence sur les phénomènes actino-électriques.
- « La méthode dont je me servais est fondée sur les considérations suivantes. Si l’apparition et la disparition du courant dans un circuit contenant
- (*) Comptes rendus, v. CVIM, p. 733. (>) Phil. Mag, vol. XXVI, p. 272.
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- deux lames métalliques, dont une est munie d'ouvertures pour le passage de la lumière et l’autre pleine, la première communiquant avec le pôle’ positif et la seconde avec le pôle négatif de la pile se produisent momentanément ou du moins très vite après le commencement et la fin de l’illumi-1 nation de la lame (comme on l'observe relativement à l’influence de la lumière sur la conductibilité du sélénium), alors, en remplaçant dans le; circuit le galvanomètre par le téléphone et plaçant devant l’arc voltaïque un disque opaque avec des ouvertures en forme de secteurs et produisant une rotation rapide de ce disque, on devrait avoir dans le téléphone un son dont la hauteur correspondrait au nombre des interruptions de la lumière. Si, au contraire, l’apparition du courant ainsi que sa disparition ne se produisent pas instantanément, si le courant augmente continuellement après la fin de l’illumination, la production du son dans le téléphone ne pourrait avoir lieu.
- « Les expériences que fai faites ont montré que. des deux circonstances mentionnées c est justement là dernière qui a lieu.
- « La pile, dans mes expériences, consistait en 120 éléments Zn-eau-Cu. La lame pleine, réunie avec le Zn de la pile, était l’une des lames du. condensateur de Kohlrausch (en cuivre doré), l’autre étant remplacée par un disque de zinc, avec des ouvertures à peu près de 1 centimètre de diamètre distribuées le plus étroitement possible. L’arc voltaïque se produisait entre deux charbons (11 millimètres, de diamètre) à âme d’aluminium au moyen d’un courant d’une dynamo en dérivation Siemens. Un disque en carton avec huit ouver-ouvertures sectoriales recevait un mouvement de rotation par un petit moteur électromagnétique de Breguet. Deux téléphones placés dans le circuit étaient du système de Goloubitzky ou du système de Bell.
- « Pendant la rotation du disque avec des vitesses différentes le son ne se produisait pas dans les téléphones.
- « Les téléphones devaient néanmoins recevoir le courant qui s’établissait dans le circuit, à cause de l’illumination de la lame et on entendait réellement un coup asse% aigu dans les téléphones des deux systèmes au moment de la fermeüire du circuit,
- quand l’illumination de la lame négative se faisait sans interruption ; de même on entendait un son, quoique plus faible, mais néanmoins tout à fait appréciable, dans le cas où le circuit se fermait sous une illumination interrompue.
- « Dans une contre-épreuve, j’ai constaté que l’on n’entendait aucun son quand la lame n’était point éclairée ou quand on plaçait devant l’arc voltaïque une lame mince de mica. »
- Expérience mettant en évidence l’effet de la chaleur sur la susceptibilité magnétique du nickel,
- par M. Shelford Bidwell (’).
- C’est un fait bien connu que le nickel perd ses propriétés magnétiques sous l’influence de la chaleur et que cette perte se produit à une température bien plusbasse que pour le fer; M. Bidwell a construit un appareil très simple et très ingénieux pour démontrer ce fait.
- Un petit disque en cuivre est suspendu au moyen de deux fils verticaux, de manière à pouvoir osciller dans son propre plan, en jouant le rôle de pendule; une petite tige de nickel fait saillie au bord du disque en face d’un barreau d’acier aimanté, fixé dans une position horizontale, de sorte que quand le nickel est en contact avec l’aimant, le pendule dévie légèrement de la ligne verticale. Le disque de cuivre est noirci pour que le refroidissement puisse s’effectuer le plus rapidement possible. Quand l’appareil est laissé à lui-même, le nickel est attiré par l’aimant et demeure en contact avec celui-ci; mais si la tige de nickel est échauffée au moyen d’une flamme de gazelle devient rapidement non magnétique, cesse d’être attirée, et le pendule oscille. Mais avant de revenir vers l’aimant le nickel s’est assez refroidi pour redevenir magnétique et par conséquent il est de nouveau attiré par l’aimant, pour retomber de suite sous l’influence de la chaleur de la flamme de gaz placée en-dessous. Si cette dernière est maintenue constante, on peut d’après M. Bidwell prolonger les oscillations pendant dix minutes à peu près. C’est une expérience de laboratoire des plus curieuses.
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- (1) Extrait d’une communication faite à la Société de Phy-que de Londres, le 13 avril 1889.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Un nouvel effet de la lumière sur l’aimantation, par M. S. Bidwell (')
- M. Bidwell vient de montrer que, dans certaines conditions toutes spéciales, un rayon lumineux peut produire un effet sur l’état magnétique du fer.
- Une barre de fer doux avait été préparée de la manière suivante : le fer fut d’abord chauffé au blanc et ensuite refroidi lentement. Après quoi il fut aimanté dans un solénoïde traversé par un courant suffisant pour produire la saturation. Le barreau fut alors aimanté d’une façon permanente et son pôle nord, ‘marqué. Après quoi il fut placé dans une position horizontale à angle droit sur le plan du méridien : magnétique, près d’un petit magnétomètre à miroir, et entouré d’un solénoïde.
- On envoya alors dans cette bobine une série de courants de.plus en plus intenses, de manière à amener la désaimantation complète du fer, indiquée par l’absence d’action sur le magnétomètre.
- Dans ces conditions, on sait que bien que le barreau n’ait pas'd’action extérieure, il n’est cependant pas à l’état neutre.
- On trouve en effet qu’il présente les propriétés suivantes: --
- in L’aimantation induite par une force magnétisante d’une intensité donnée est plus grande quand cette force agit dans le sens voulu pour donner un pôle nord du côté primitivement nord que dans le cas contraire;
- 2° La tige étant placée horizontalement, normalement au méridien magnétique, (pour diminuer les effets de l’induction terrestre), si on la frappe avec un marteau ou bien si on la chauffe dans la flamme d’une lampe à esprit de vin, le bout marqué (nord) deviendra un pôle nord;
- 3° Si la barre étant placée à l’intérieur d’une bobine est soumise à l’action d’une série de courants de faible intensité et de sens alternés, le bout marqué deviendra généralement un pôle nord, même si le dernier courant envoyé était de nature à produire la polarité contraire.
- Une tige ainsi préparée fut placée à une très petite distance d’un magnétomètre ; en l’éclairant au moyen d’un faisceau de lumière oxydrique,
- M. Bidwell obtient une déviation.subite qui augmentait légèrement par une exposition prolongée à la lumière. En supprimant le faisceau lumineux, l’auteur constata une déviation subite du magnétomètre égale à la première déviation, mais en sens contraire, après quoi la déviation résiduelle diminua lentement jusqu’à ce que l’appareil revint au zéro. En tenant compte de toutes les circonstances et surtout de la manière subite dont se produit l’effet primaire, l’auteur conclut que le changement magnétique instantané est un effet direct de la radiation, et non un effet d’échauffe-ment de la masse.
- Au cours de la discussion qui s’est çngagé après la lecture de cette communication, le professeur S. P. Thompson a demandé à M. Bidwell s'il avait obtenu des résultats lui permettant de comparer l’action de la lumière sur la tige aimantée avec son effet sur le sélénium; l’auteur lui a fait remarquer qu’il n’était pas prouvé que la résistance du sélénium augmentât toujours sous l’influence de la chaleur; car bien que cet effet se produise certainement pour quelques échantillons, dans d’autres cas, on a obtenu l’effet contraire.
- On ne pouvait donc admettre comme un fait acquis, que les effets de la lumière et de la chaleur sur le sélénium fussent invariablement de sens contraire. Ses résultats ne lui avaient pas fourni de bases pour une comparaison numérique entre l’action de la lumière sur la tige préparée et sur le sélénium, mais l’instantanéité de l’effet primaire suivie de son augmentation graduelle était exactement analogue à ce qui se produisait avec le sélénium.
- En réponse à une autre question, l’auteur a dit qu’il avait essayé au moyen d’un prisme d’observer l’action exercée sur la tige par la lumière de différentes parties du spectre, ses efforts étaient cependant jusqu’ici restés sans résultats, car l’intensité de la lumière n’était pas suffisante pour obtenir un effet appréciable. 11 avait cependant constaté que les rayons rouges produisait plus d’effet que les rayons violets, comme il fallait d’ailleurs s’y attendre à cause de la plus grande énergie que possèdent les rayons de la première partie du spectre.
- M. Bidwell se propose de poursuivre ces recherches dont l’importance n’échappera pas à nos lecteurs.
- p) Physical Society, ly avril 1889.
- G.-W. DE T.
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- VARIÉTÉS
- A QUOI SERVIRA LA TOUR EIFFEL
- On rencontre dans les environs du Champ-de-Mars, une multitude de promeneurs qui se pâment d’aise en regardant l’échelle proportionnelle d’une estampe ayant la prétention d’être officielle et sur laquelle on a soigneusement marqué la hauteur du monument de Washington, de la Cathédrale de Cologne, de la grande Pyramide d’Égypte, etc. à côté de celle de la Tour Eiffel.
- Certains journaux scientifiques ont même renchéri sur cette manie de l’élévation, en publiant une légende qui rapporte l’élévation des diverses parties du Clou de VExposition universelle, au niveau de la mer.
- Que l’on se tromperait gravement si, comme ces enthousiastes, on ne voyait dans la pièce principale de notre centenaire, qu’une réduction de la Tour de Babel ! Qu’il serait injuste d’appliquer à l’architecte de notre république, les paroles amères que Rousseau prononçait contre ceux des successeurs de Nemrod !
- Ceux qui ont l’intention de recueillir les suffrages des ignorants auraient grandement tort de dépenser des millions à élever des monuments dont la taille dépasse trop notablement celle que la nature a donnée à notre race. Ils feraient plus sagement, comme les constructeurs de la pagode d’Angkor, d’opé.er en surface. En effet, à mesure qu’une construction s’éloigne du sol, plus au point de vue optique, elle s’écrase elle-même. L’œil devient bientôt incapable d’en apprécier la véritable hauteur. Pour se rendre compte de l’immensité du chef-d’œuvre de M. Eiffel, il faut employer des artifices. On est obligé de prendre un objet d’une grandeur connue comme le serait un homme de taille moyenne, et de considérer quel angle il soutend à chacun des différents étages.
- Les parisiens qui ne font pas l’ascension de ce pic artificiel, qu’on a planté hardiment au milieu du Champ-de-Mars, sont perdus, déroutés, comme le sont si souvent les habitants des plaines transportés dans le massif alpestre. Ils sont victimes, eux aussi des erreurs les1 plus graves, les plus
- comiques, sur les élévations, les pentes, les distances et les hauteurs respectives.
- Ainsi, la Tour Eiffel ne nuit pas du tout à cause de sa grandeur, dissimulée par sa grandeur elle-même, à l’effet des constructions plus humbles qui l’entourent. Elle ne fait qu’une chose, mais
- Sommet de la Tour Eiffel
- «?) Arooaux surmontant la quatrième plateforme et le cabinet do M. Eiffel. — b) Cabinot d'expériences de projections lumineuses. c) Phavo, — t/) Terrasse avec paratonnerre projeté.
- elle le fait bien, elle agrandit le ciel, elle donne une idée plus vraie de l’immensité de la nature.
- Elle est surtout précieuse par ce qu’elle permet de plonger plus avant dans les profondeurs de l’océan aérien, et d’en étudier plus minutieusement les mystères. On peut dire sans exagération quegrâceàce nouveau tremplin, la sciencehumaine peut réellement s’élancer jusqu’au ciel.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- C’est la suite de l’expédition du Puy-de-Dôme, lorsque Pascal envoya son beau-frère y porter le baromètre. Eiffel a continué Pilastre, lorsque bondissant du plateau voisin de la Muette, il' se lançait dans les nuages. Il a transformé la corde du captif de Giffard dilatée, rigidifiée, métamorphosée, comme par un coup de la baguette d’un enchanteur.
- La partie spécialement intéressante de la Tour Eiffel, est celle qui commence à la quatrième plateforme où le dernier ascenseur déposera les visiteurs, et dont la côte est de 273 mètres au-dessus du sol de la base.
- Le diamètre de la terrasse accessible au public sera encore de 16,56 mètres, malgré la diminution progressive des dimensions transversales de la Tour. Cette partie sera complètement fermée afin de soustraire les visiteurs à l’action du vent qui soufflera avec une impétuosité terrible pendant les jours de tempête. Elle sera en outre protégée par Un toit à l’italienne sur lequel s’ouvriront les portes des locaux réservés aux installations scientifiques.
- Le balcon de cette nouvelle terrasse sera octogonal à faces inégales,quatre petitesde 3,96 m. alternant avec les quatre grandes de 10,30 m.
- Le cabinet de M. Eiffel est surmonté de quatre grandes poutres entrecroisées et de quatre arceaux de fer de 7,43 m. de flèche, constituant le Campanile. Un escalier tournant de 14,20 m. de hauteur conduit sur un nouveau plancher circulaire a balcon situé à 290,81 au-dessus de la base de la Tour, et supportant le dernier édicule dont la hauteur totale est de 6,67. Le balcon de la plateforme sur laquelle l’édicule repose n’a que 5,50 m. de rayon; celui qui le couronne est encore d’une surface plus restreinte. C’est lui que doit surmonter la tige d’un paratonnerre encore à l’état de projet, sur lequel nous aurons à nous expliquer tout à l’heure.
- Ôn parvient à cette élévation suprême en se glissant dans un trou d’homme pratiqué dans l’axe même de fédifice, et en gravissant une échelle .verticale. On peut dire, que cette plateforme qui n’a que 3 mètres de diamètre, et qui couronne un véritable tube de masse insignifiante, supporté par de grands arceaux, s’insinue dans les airs, de sorte quexles courants atmosphériques pourront y être étudiés à l’état de nature.
- Contrairement à ce qui avait été primitivement annoncé, la Tour Eiffel ne sera point éclairée à
- l’électricité. Le nombre de lampes qu’il aurait fallu allumer pour produire un effet, suffisant dépasse les efforts qu’il est raisonnable de faire ; on s’est contenté de demander au gaz la quantité de lumière nécessaire pour guider les visiteurs. On a renoncé à éblouir la rétine des spectateurs restés à terre. Cependant, il y aura dans les haubans, assez de clartés pour que la silhouette de la Tour se détache dans le ciel d’une façon originale. Les jours de fête, comme lors de l’inauguration, on aura recours aux flammes de Bengale, simulant un embrasement universel.
- Il paraît, du reste, que les reflets du gaz seront réhaussés par une couronne de lampes au magnésium d’une construction particulière. En tout cas, il est décidé, d’une façon absolue, qu’il y aura des installations de lumière électrique en haut de la dernière plateforme. Les appareils destinés à cet emploi sont en construction. Ils seront mis en batterie lors de la cérémonie de l’inauguration officielle. Les machines qui les actionnent pourront fournir dans ces occasions une force supplémentaire, de manière que l’électricité donne son coup de collier et participe à l’éclat de ces fêtes.
- C’est au point de vue strictement scientifique qu’il convient d’apprécier la Tour Eiffel, et cje toutes les sciences la météorologie est celle qui est le plus immédiatement appelée à en faire usage.
- La Tour Eiffel sera une dépendance naturelle du bureau central de la rue de Grenelle. Leverrier qui s’était donné tant de peine pour déterminer l’État à créer des stations au Puy-de-Dôme et au Pic-du-Midi, ne se doutait pas que moins de 15 ans après sa mort on en verrait apparaître une sur les bords de la Seine, et dans des conditions bien plus excellentes à tous les points de vue.
- En effet, les baromètres, les thermomètres, les anémomètres placés aux différents étages dans des conditions qui donnent les éléments météorologiques non modifiés, pourront, pour la première fois être comparés sans erreur, grâce à un enregistrement électrique, qui peut les fixer tous dans une station unique. Les données nécessaires à l’étude des courants d’air, dont les aéronautes sont appelés à profiter pour la direction pratique des ballons pourraient être soumises à une étude systématique, impossible à tenter, aussi longtemps que les météorologistes resteront cramponnés à la surface du sol, et s’obstineront à tenir compte de la direction désordonnée des vents qui y. régnent.
- Depuis l'établissement des deux premières plate-
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- formes, un poste de téléphones y est en service de la façon la plus satisfaisante. Il a rendu d’immenses services pendant la seconde période de la construction ; il a fait communiquer le bureau provisoire du quai avec ces deux étages aussitôt qu’ils ont reçu leur assiette définitive. Le téléphone sera complété, étendu à toutes les parties de la tour et combiné avec le système des ascenseurs. Son organisation sera une des singularités de la Tour.
- Sur la cinquième plateforme seront exécutées des projections lumineuses à l’aide de deux appareils du système Mangin fournis par MM. Sauter Lemonnier, chacun d’une énergie de cent ampères. Indépendants l’un de l’autre, ces projecteurs seront alimentés chacun par un circuit spécial de ioo ampères, Dirigés à la main, ils seront successivement braqués l’un et l’autre sur des points choisis à volonté, soit à l’horizon, soit dans le voisinage; chacun sera pourvu de son manipulateur Morse, comme pour les signaux militaires.
- Contemplés de cette immense hauteur, les effets d'éclairement seront très curieux et fort instructifs. Ils se prêteront peut-être à des expériences de photographie et à des expériences photométriques. Ils donneront une idée de la manière dont la surveillance de la garnison pourrait s’exercer dans le cas d’une nouvelle invasion.
- La manière dont se présenteront les objets connus, éclairés obliquement d’une façon à laquelle on n’est pas habitué, donnera lieu à des surprises fort instructives. Elles montreront le peu de fondement de théories, que des adeptes d’astronomie fantaisistes improvisent à propos de la constitution des planètes voisines de la terre.
- Quelques mètres plus haut sera placé un phare sortant de la même usine. 11 sera installé dans la rotonde. La lampe électrique placée au centre aura une force de 100 ampères, elle sera par conséquent identique comme pouvoir éclairant aux projecteurs. Ce phare sera pareil de tous points aux plus puissants de ceux qu’on a installés sur les côtes de France. Seulement la partie tournante offrira une particularité légitimée par le but patriotique de l’exposition. Elle portera trois lentilles colorées en bleu, blanc et rouge, de sorte que le pavillon national fera lentement le tour de la coupole. Pour éviter des désappointements et donner une nouvelle idée de la grandeur de la Tour, il est bon d’ajouter que ce feu magistral sera complètement invisible de l’enceinte de l’exposition, on ne commencera à le voir qu’à partir de la place de la
- Concorde, mais par compensation, il portera en temps clair, notre drapeau national jusqu’à un nombre prodigieux de kilomètres.
- Cependant les trois couleurs qui le composent étant inégalement absorbées par l’atmosphère, suivant sa constitution et suivant la distance, il prendra différentes teintes dont l’étude sera des plus intéressantes. Visible de très loin, lorsque le temps est favorable, et arrivant à être observé sous des incidences rasantes, le feu du Champ-de-Mars permettra de déterminer les lois de la réfraction atmosphérique, et d’arriver à une précision dont l’astronomie moderne ne peut se passer dorénavant. La déformation de la masse de lumière, qui en sortira, fournira ainsi la matière d’observations excessivement précieuses.
- La partie tournante sera mise en rotation par un moteur électrique animé par un courant accessoire venant du bas, comme le courant principal.
- C’est la première fois que dans un phare, on remplace le mouvement d’horlogerie par un emprunt d’énergie fait à la source lumineuse. Si cette innovation îéussit, elle ne sera pas seulement destinée à se propager dans les phares de France et des colonies françaises.
- Les dynamos nécessaires pour la production des trois courants d’une intensité totale de 300 ampères sont établis dans le pied du sud-ouest. C’est là que se trouvent les générateurs chargés de fournir la vapeur aux ascenseurs conduisant à la plateforme du premier étage. Le moteur spécial qui les actionne est de 35 chevaux force nominal, susceptible d’être portée au double.
- Les trois courants nécessaires à l’exécution du programme électrique, sont portés dans le haut du monument par six câbles en fil de cuivre tressé, non recouvert, et simplement soutenu par des isolateurs.
- On voit que l’électricité sera présente dans toutes les parties de la Babel parisienne, et qu’elle empêchera la confusion des langues que l’exposition y intioduira forcément, d’y produire aucun des effets désastreux signalés dans la Babel de l’ancienne Babylone.
- Mais ce qu’il y a de plus curieux, c’est que le monument moderne est bien loin de redouter la foudre, comme le grand édifice biblique, dont quelques terribles carreaux ont interrompu la construction d’une façon si désastreuse et si dramatique. En effet, il sera, par lui-même, le plus excellent de tous les paratonnerres.
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- la lumière électrique
- Cette propriété est de toutes certainement la plus intéressante; celle qui passionnera le plus l’imagination populaire lorsque l’on en aura compris toute l’importance. Aussi est-il à regretter que la plupart des écrivains scientifiques qui ont rédigé des articles enthousiastes sur la Tour, aient cru devoir publier des appréciations amlogues à celles d’un auteur bien connu qui s’écrie :
- « Le phare est surmonté d’un grand paraton-« nerre relié à toute la masse métallique et chargé « de pourvoira l’écoulement dans le sol des grandes « effluves électriques de l’atmosphère, ces mani-« festations seront, dans ces conditions, l’objet « d’études très intéressantes. On pourra les me-« surer et peut-être même les utiliser dans cer-« taine mesure ».
- Est-ce que ces expressions ne montrent pas que les hommes les plus versés dans la connaissance des loi5 de l'électricité envisagent sous un singulier point de vue l’instrument chargé d’arracher le feu du ciel.
- En effet ce paratonnerre supplémentaire tout à fait inutile pour l’écoulement des grandes effluves de l’atmosphère, serait précisément un obstacle empêchant non seulement l’utilisation dans une mesure quelconque, mais encore l’étude des manifestations de l’électricité atmosphérique. Sa présence serait un non-sens et considérée comme une preuve radicale d’ignorance des principes élémentaires de la physique.
- 11 est reconnu, et la gloire de Franklin est précisément de l’avoir établi d’une façon incontestable, que les paratonnerres éteignent d’une façon plus ou moins complète toutes les manifestations de l’électricité atmosphérique, dans leur voisinage, c’est même pour cela, uniquement pour cela, qu’on leur a donné le nom de paratonnerres.
- Pour recueillir des manifestations électriques, il faut que les instruments de mesure, quel que soit le principe de leur construction, dominent tous les objets environnants d’une façon absolue. Par quelle aberration irait-on placer les instruments de mesure au pied d’une barre de fer qui rendrait leurs indications illusoires, qui les réduirait très probablement au silence !
- Ces publicistes ont beau accumuler les épi-
- thètes laudatives, leurs admirations sont beaucoup plus dangereuses pour la gloire de M. Eiffel que les critiques passionnées de certains organes de la presse française, et même de la presse étrangère. Que dirait le bon Lafontaine s’il voyait que l’ours de son amateur des jardins peut lancer ses pavés à de si surprenantes altitudes.
- Le drapeau qui flotte à 300 mètres n’est point encore soutenu par la tige que notre artiste a représentée, il a été attaché à une hampe en bois, cependant nous sommes certains que déjà il diminue les indications dans une proportion très notable, probablement énorme.
- Si on l’enlevait, nous croyons que l’on recueillerait des signes d’une électrisation considérable, aussitôt qu'il se présenterait au zénith quelques vapeurs, et que l’air cesserait d’être complètement pur.
- Comme on verrait les nues orageuses approcher progressivement pendant un temps trè» long, on pourrait déterminer les lois de leur action à distance et résoudre une multitude de problèmes très compliqués. Que de progrès ne seraient pas la conséquence de la découverte des lois véritables de l’action électrique des nuages ? Qui oserait dire que ce n’est pas dans leur interprétation que git la clef de la prévision des temps, de cet art encore à l’état conjectural, rudimentaire, auquel on a déjà fait tant de sacrifices, et qui malgré tant d’efforts est encore tellement à l’état d’ébauche, que quelques personnes soutiennent encore l’opinion de Biot, lequel, comme on le sait, le traitait d’illusion, de chimère.
- Grâce à l’autorisation que M. Eiffel a bien voulu nous accorder, nous avons exécuté avec un élec-troscope construit par M. Trouvé quelques observations préliminaires fort intéressantes. L’électros-cope qui n’avait rien donné tant que nous nous sommes trouvés dans l’intérieur de la Tour, a manifesté des signes de tension énergique aussitôt qu’on l’a présenté au ciel, quoi qu’il n’y eût en ce moment au zénith que de très légères vapeurs, et que le drapeau nous ombrageât de ses plis déroulés par le vent. La charge a été rapide mais progressive, et les feuilles d’or se sont déchargées sur les boules placées à leur niveau.
- Hâtons-nous d’ajouter que M. Eiffel, prévenu par nous, des inconvénients qu’offrirait dans de
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- telles conditions Tétablisseffiertt d’une tige, à bien voulu transmettre notre lettre à la commission scientifique chargée d’examiner la protection de la Tour contre le feu du ciel.
- Si l’on considère la présence d’une tige supplémentaire comme indispensable au point de vue architectural, pour ne pas heurter les habitudes acquises, et il est facile de concilier les intérêts de la science avec les nécessités décoratives. Mais il faut à tout prix que la tige supplémentaire, au lieu de conduire les effluves jusqu’au sol, soit soigneusement isolée de l’édifice comme l’était le paratonnerre d’études que nous avons plusieurs fois visité à l’observatoire de Greenwich alors qu’il était sous la direction de notre excellent ami, le vénérable Glaisher.
- Comme M. Eiffel l’a fait remarquer dans la réponse qu’il a bien voulu m’adresser, cet isolement sera toujours très facile et très peu coûteux à réaliser.
- Bien entendu il faudrait qu’un manipulateur spécial permît d’établir la communication métallique de la tige et de la Tour lorsque la tension acquerrait une valeur dangereuse. Il pourrait cependant arriver que l’on pût se contenter d’un système analogue à celui des paratonnerres de lignes télégraphiques, de sorte que l’on vit passer les effluves à distance sous forme de flammes.
- En tout cas, la présence à titre provisoire d’une tige de contact métallique avec le fer de la Tour n’offre pas d'inconvénient, s’il est admis et déclaré, qu’on n’a point eu la prétention de placer un petit paratonnerre sur un paratonnerre gigantesque, et qu’on sait bien que les observations scientifiques proprement dites ne commenceront qu’au moment où l’on aura changé le couronnement de l’immense édifice. Jusque là, on devra se borner à voir si la nuit apparaissent des feux Saint-Elme, et à constater l’immunité des personnes se trouvant dans la Tour, même s’il arrivait qu’elle fut frappée par la foudre.
- On sait qu’un marchand de nouveautés avait actionné M. Eiffel à propos d’une vente du droit de reproduction de la Tour, et que le tribunal a décidé que ce monument appartenait déjà à l’Etat. Cette décision est fort sage.
- En effet, il n’en est pas de ces constructions en
- fer comme de celles des Pharaons qui opéraient avec des matériaux indestructibles.
- L’action de l’oxygène et de l’humidité produiraient au bout d’un petit nombre d'années, des dégradations irrémédiables, si le monument était négligé par ceux qui sont chargés de sa garde.
- Chacune des parties de ce vaste ensemble dans lequel on est comme égaré, doit être soumis à un entretien systématique et à des inspections rigoureuses.
- L’électricité atmosphérique qui est actuellement réduite à l’impuissance, aurait bien vite trouvé les défauts de la cuirasse et achèverait rapidement de la mettre en pièces.
- Si l’on abandonnait la Tour Eiffel pendant le siècle qui nous sépare du second centenaire de la Révolution française, il est fort douteux qu’elle y arrivât entière. Il n’en resterait pas certainement un boulon, si, comme le tombeau des grands Pharaons, elle était désertée pendant des âges dont la longueur démesurée donne le vertige à l’histoire.
- Notre civilisation n’est pas la répétition de celle des grands peuples de l’antiquité. Elle donne naissance à des œuvres qui ont l’éclat du verre, mais qui en ont aussi la fragilité. II faut que son activité soit incessante, et s’exerce sans relâche sur les objets qu’ elle veut conserver, en dépit de l’action du Temps.
- Ce qui caractérise le plus particulièrement la Tourj Eiffel, ce sera le nombre considérable de services inappréciables qu’elle sera appelée à rendre à une multitude de branches de la science.
- Si l’on voulait formuler en un seul mot la réponse à la question que nous avons posée en tête de cet article, nous dirons que le couronne ment de cet édifice exceptionnel, sera certainement le premier laboratàire de hautes études, véritablement digne de son nom, sous Quelque point de vue qu’on l’examine.
- Lorsque l’honorable M. Duruy a eu l’heureuse inspiration de créer à la Sorbonne le premier de ces établissements si indispensables au développement des Sciences, il ne devinait pas le niveau auquel la physique porterait ses instruments, et où aboutirait sa généreuse initiative.
- W. de Fonvielle.
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- CORRESPONDANCE
- Turin, le 17 avril 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Je vous serai reconnaissant de vouloir bien insérer les observations suivantes :
- Dans la Lumière Electrique du 23 octobre 1886 se trouve indiqué en quelques mots, d’après M. Curie, le principe d’un nouvel électromètre; aucun détail n’était donné relativement à la construction et aux méthodes de mesure. Une théorie sans l’appui de l’expérience ne constitue pas un appareil ; aussi le principe lui-même était-il peu connu, comme le principe de tous les appareils qui n’ont pas été réalisés. La même note a été publiée dans le numéro du 10 novembre 1888.
- Le 18 novembre 1888 a été présentée ma note sur l’électromètre à hémicycles, dans laquelle j’ai donné la théorie complète de l’appareil, tous les détails de construction, Ips méthodes de mesure et les résultats des expériences.
- Le 15- décembre 1888 MM. Curie et Blondlot ont publié la description complète du wattmètre-électrostatique et des méthodes relatives.
- D’après cela, il est évident que la priorité du principe appartient à M. Curie, mais d’autre part il est clair aussi, d’après les publications, que l’électromètie à hémicycles a été le premier appareil de ce genre qu’on ait construit, et mes travaux ont été la première sanction expérimentale de l’idée de M. Curie; dans ma note on a indiqué pour la première fois tous les détails des méthodes de mesure et les avantages de l’appareil en question sur l’électromètre à quadrants.
- Dernièrement, dans la Lumière Electrique, on a bien voulu donner un résumé de mon mémoire, mais on a indiqué la date 1888-89, ce qui pourrait faire croire que mon travail a été présenté après toutes les publications de MM. Curie et Blondlot; on en concluait qu’il n’apportait rien de nouveau. Je n’ai pas répondu alors, parce qu’il était trop évident qu’on ne voulait pas juger avec impartialité.
- Mais après la nouvelle note qu’on vient d’insérer à cet égard, je crois désormais nécessaire, dans mon intérêt et dans celui même de MM. Curie et Blondlot, d’éclaircir définitivement cette petite question de priorité.
- J’espère qu’on voudra accepter de bonne part ces observations qui ne sont que le résumé exact des faits.
- Veuillez agréer, etc.
- Ing. Ettore Morelli.
- Via Orpedale, 32, Turin (Italie).
- ^Jous insérons volontiers la lettre de M. Morelli, mais nous ferons remarquer seulement que la note insérée à la suite d’une communication sur l’électromètre à hémicycles (la Lumière Electrique, v, XXXI, p. 630), note qui est visée dans la
- ÉLECTRIQUE
- seconde partie de cette lettre, est la meilleure preuve de l'impartialité de la Réaction dans cette question. Cette’note mentionne, en effet, formellement la date exacte du mémoire de M. Morelli dans les Atti de Turin, en laissant au lecteur le soin de juger de la question de priorité.
- La Rédaction;
- Paris, le 3i hiars' 1889
- Monsieur le Directeur,
- Je prends connaissance maintenant seulement de votre numéro du 2 février et des quelques lignes qui m’y sont consacrées.
- Je regrette que M. A. P. n’ait pas cru devqir ' reproduire textuellement la lettre adressée par M. Preece à The Électri-cian et qu’il se soit borné à l’analyser, car non seulement il eût sans doute évité de la sorte une erreur assez grave de traduction, mais encore il eut sans doute été amené à se prononcer moins catégoriquemenr, je pourrais dire moins légèrement, sur la valeur de la méthode qui fait l’objet de la discussion.
- Je ne veux relever pour le moment que l’erreur de traduction. Il ne s’agit pas, dans la lettre deM. Preece, de condensateurs en dérivation, mais bien de condensateurs intercalés, au poste d’arrivée, entre le récepteur et la terre et dont les armatures sont shuntées ou reliées par une dérivation de résistance plus ou moins grande, suivant le cas. Cette erreur m’a d’autant plus surpris de la part de votre journal, qu’il a été un des premiers, à reproduire la communication faite par M. Preece à l’Association britannique, dans la séance du 5 septembre 1887.
- Quant aux conclusions de M. A. P., je vous demanderai la permission de ne les discuter que plus tard, s’il y a lieu. Estimant que M. Preece n’a peut-être pas très bien distingué le but que je me suis proposé (et qui est atteint d’ailleurs), par suite d’une confusion très explicable pour un lecteur étraiger, j’ai jugé convenable de lui adresser d’abord quelques explications détaillées, qui pourront, je l’espère, modifier sa première opinion et j’attends en toute confiance qu’il veuille bien me faire connaître ce qu’il pense définitivement de la méthode que je préconise.
- Veuillez agréer, etc.
- F. Godfroy.
- Deux mots seulement en réponse à la lettre de M. Godfroy.
- Je comprends que M. Godfroy 11e soit pas satisfait de la reproduction, dans un journal français, de la lettre de M. Preece à The Electrician (4 janvier 1889) ; j’attribue donc à un accès de mauvaise humeur le certificat de légèreté (scientifique) qu’il me décerne pour avoir signalé à l’attention de nos lecteurs les critiques de l’éminent électricien anglais. Je m’appuyais d’ailleurs sur l’opinion de celui-ci en appréciant le système de M. Godfroy, en sorte que je prie ce dernier de vouloir bien adresser ses réclamations à qui de droit.
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- Si M. Godfroy veut bien se reporter à mon analyse et au texte de M. Preece, il pourra se convaince que Terreur de traduction qu’il me prête si charitablement n’existe pas. Voici d’ailleurs, traduite aussi fidèlement que possible, la première partie de la lettre incriminée. « M. Godfroy, afin d’augmenter la vitesse de transmission sur les longues lignes, a proposé d’employer une dérivation électromagnétique à la terre (electromagnetic leak) possédant une induction propre considérable et placée à l’entrée du fil dans chaque station. Je pmse que s’il expérimentait un peu plus, il trouverait un effet très faible comparé à l’effet produit par un condensateur shunté comme ceux qu’on emploie dans la service du Post-Office. Il y a quelques années, j’ai fait des expériences relatives aux transmissions télégraphiques et téléphoniques avec des dérivations à la terre (leaks) électromagnétiques et autres et j’ai *rouvé que de simples résistances avaient un effet plus avantageux sur la vitesse de transmission que les résistances électromagnétiques. »
- Si réellement M. Preece s’est placé dans dans conditions autres que celles indiquées par M. Godfroy dans sa note et que des expériences nouvelles viennent modifier sa première manière de voir, nous serons enchantés de porter le fait à la connaissance de nos lecteurs.
- A. P.
- FAITS DIVERS
- Une association de commérants d’Adelaïde (Australie) ont fondé une compagnie dans le but de remplacer la traction par chevaux par la traction électrique.
- On nous écrit d’Amiens :
- « Depuis une huitaine de jours le temps est orageux. Les alternatives de chaud soleil et d’ondées se succèdent rapidement.
- » Le 9 de ce mois un orage assez fort a éclaté sur la ville, accompagné d’une pluie très abondante mêlée de grésil.
- » Le il, à il h. 1/2 du matin, un violent coup de tonnerre a retentit et a fait une victime. Un homme qui ramassait de l’herbe non loin de la caserne Friant, a été frappé par la foudre. U a de fortes brCtlures à la partie gauche du corps. Un militaire-à cheval a couru lui donner les premiers soins, en apercevant la fumée qui sortait des vêtements de ce malheureux, dont l’état est grave.
- » La victime a été transportée à I’Hôtel-Dieu, par les soins d’un sous-lieutenant et d’un maréchal-des-logis, dans une voiture d’ambulance. »
- ‘ Le directeur de l’Observatoire de Lyon, M. André, a fait un rapport sur le système de transmission éleetrique de l’heure
- adopté dans cette ville. Une horloge établie à l’hôtel-de-ville envoie l’heure à 67 cadrans répartis dans les différents quartiers, à un dixième de seconde près, pendant une heure, et à la seconde près pendant le reste du temps. Cette installation fonctionne fort bien; en trois mois 3 cadrans seulement sur les 67 ont éprouvés des arrêts.
- On écrit d’Elbeuf que la foudre est tombée la semaine dernière sur le fil téléphonique reliant une filature de laines peignées au bureau d’Elbeuf, à environ cent mètres de rétablissement. Elle est arrivée jusqu’à l’appareil téléphonique, qui était protégé par un parafoudre.
- La municipalité de Naples a été saisi d’une demande d’autorisation pour l’établissement de cinq lignes de tramways électriques, d’une longueur totale de 14,7 km.
- La Compagnie des chemins de fer de Pensylvanie vient de faire monter dans ses ateliers d’Altoona un chariot roulant dont tous les mouvements sont produit au moyen de l’électricité.
- Ce chariot a une longueur de 60 p eds (18 mètres), une largeur de 17 pieds (5,10.111.]; son parcours est de 295 pieds (88 mètres) et la vitesse peut varier de 100 à 300 pieds (30 à 90 mètresj par minute. Le moteur électrique employé vient de la Compagnie Sprague.
- La Chambre de commerce à Londres vient d’ouvrir une enquête contradictoire au sujet de l’autorisation des concessions provisoires d’éclairage électrique dans la capitale. Les demandes d’autorisation sont au nombre de 13, et comme plusieurs d’elles sont pour un même quartier, les objections sont nombreuses. Plus de cinquante avocats seront entendus et un grand nombre d’experts et de témoins.
- On s’est d’abord occupé de la demande de VElectrical Supply C° qui construit en ce moment une station centrale monstre à Deptfôrd, dont nous avons déjà entretenu nos lecteurs. Cette Compagnie avait commencé par demander une concession générale pour toute la ville de Londres, mais elle a depuis modifié considérablement ses prétentions.
- Les machines à Deptfôrd pourront alimenter immédiatement 230000 lampes électriques avec un système de transformateurs; le courant envoyé à Londres aura une tension de 10000 volts, qui sera réduit à 2400 avant le passage dans les conducteurs de distribution, une nouvelle réduction portera la tension chez le consommateur à so ou 100 volts.
- La Metropolitan Electric Supply Ce demande une grande surface dans la Cité et dans ïVest End. Elle exploite déjà
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- urte stàtion dé 12006 lampes et d'autres de 50003, de 40000 et de 20000 foyers sont en construct'on sur différents points de Londres.
- Mercredi dernier, M. Merklin, l’habile constructeur d’orgues, conviait les représentants de la presse scientifique à assister à une séance d’inauguration des orgues électriques qu’il vient d’établir à l’église Saint-Jacqu-s-du-Haut-Pas, à Paris.
- L’orgue de tribune de cette église date du xvm‘ siècle. Il est l’œuvre du célèbre facteur Cliquot et comprend trente-quatre jeux; parmi lesquels les jeux d’anches ont une réputation universelle. Mais cet instrument, qui, de toutes les orgues de Paris, construites par ce facteur, est le seul qui n’ait jamais subi de restauration importante, commençait, il y a une vingtaine d’années, à ressentir les injures du temps, lorsque l’explosion de la poudrière du Luxembourg, en 1871, vint disloquer ses organes principaux et le mit totalement hors d’usage.
- Les orgues d’accompagnement, construites en 1854, demandaient elles-mêmes depuis longtemps une réfection totale. C’est à l’occasion de cette réparation, devenue urgente, que M. Populus, maître de chapelle de Saint-Jacques-du-Haut-Pas, entretint M. Bernard, curé de cette paroisse, d’une visite qu’il avait faite aux ateliers de MM. Merklin et O; M. Populus avait été frappé du perfectionnement apporté dans la facture des orgues par l’application du système électro-pneumatique de Schmoele et Mois pour la transmission par l’électricité des mouvements des claviers aux tuyaux ainsi que pour l’appel des registres, ce qui supprime les abrégés et tout le mécanisme de l’ancien système.
- Sur les conseils de M. Wolf, de l’Académie des sciences, M. l’abé Bernard chargea les chefs de la maison Merklin et C1' d’étudier un projet de restauration et de transformation des orgues de chœur, puis de reconstruction complète de l’orgue de tribune, en appliquant à ces instruments le système électro-pneumatique, servant à la transmission des mouvements des claviers, pédaliers, registres, pédales et boutons de combinaisons.
- Ce système, comme on sait, a déjà été appliqué nombre de fois par la maison Merklin, particulièrement dans la construction des orgues des églises de Saint-Nizier et de Saint-Bonaventure, à Lyon, de Saint-Vincent-de-Paul, à Marseille, de la cathédrale de CîermOnt-Ferrand, du pensionnat des Frères, à Beauvais, etc., etc., et récemment dans la construction des orgues de chœur de Sainte-Clotilde, à Paris, dont nous avons donné une description il n’y a pas longtemps.
- Il est facile d’apprécier les ressources que cette combinaison met à la disposition de l’organiste, quel important ensemble, quelle puissance de sonorité offrira cet accouplement des trois orgues éloignées de plus de cinquante mètres les unes des autres, et quel splendide accord partant des masses chorales groupées autour de chacun des instruments et chantant avec une unité aussi parfaite que si les orgues n’en faisaient qu’un.
- L’-o'rgue de tribune se compose de 39 jeux répartis sur deux èlaviefs à mains ét ün ilavier de pédalës séparées.
- Les deux orgues de chœur sont composées de 15 jeux répartis sur deux claviers à mains.
- Le tout formera un ensemble de 44 jeux, 4 claviers à mains, 1 clavier de pédales de 30 notes, 22 pédales d’accouplements et de combinaisons et 8 boutons de combinaisons électriques.
- Une console renfermant 4 claviers pédaliers et boutons de registres, pédales d’accouplement;» et de combinaisons et 8 boutons de combinaisons électriques, se trouve placée derrière le maître-d’autel, et un seul organiste pourra fa’re ainsi fonctionner à la fois l'orgue de tribune et les deux orgues de chœur alternativement ou simultanément.
- Une deuxième console, renfermant deux claviers à mains et pédalier, sera placée à la tribune et servira pour le fonctionnement spécial du grand orgue.
- L'accomplissement de ces travaux sera véritablement une rénovation de l’œuvre de Cliquot, une véritable résurrection accomplie, dans notre siècle de progrès, avec toutes les ressources que la science a mises à la disposition des facteurs modernes.
- Éclairage Électrique
- La chute de la Compania espauola de Electricidad et de son associée la Sociedad Madrilense, enrayera un peu l’essor de l’électricité en Espagne. Cette industrie souffre en effet du manque de connaissances techniques, et de la mauvaise qualité des fournitures faites dans le pays. La majorité des installations électriques ne peut satisfa re aux exigences des contrats. ,
- La ville de Paris vient d’accepter les propositions de la Compagnie Continentale d’Edison pour l’éclairage électrique de la place du Carousel, dont les foyers seront alimentés par l’usine du Palais-Royal.
- Le prix de cet éclairage a été fixé à 24000 ff. par an (contre 33000 perçus depuis 1881 par la Société lyonnaise) et la Compagnie recevra en outre une somme annuelle de 8645 fr. pour l’amortissement du matériel. Le traité a été conclu pour une période de trois ans.
- L’éclairage des galeries du Palais-Royal est assuré pour la plus grande partie, par l’Etat (Administration des bâtiments civils), et pour une partie, concernant les passages livrés la nuit à la circulation publique, par la ville de Paris. Un traité de 3, 6, 9 ou 12 années détermine la participation de la ville dans cet éélaifage, pour une somme annuelle de 8894 fr. 91, représentant l’éclairage de 87 lampes en service permanent.
- Or l’Etat, ayant organisé l’éclairage à l’électricité pour tout le Palais-Royal, a proposé au Conseil municipal d’éclairer également, au moyen de l’élecrricité, les lampes dont l’entretien est à la charge de la ville, moyennant la même somme annuelle, qui rie pourra être augmentée mais qui pourra être réduite au fur et à me'sufe des progrès du nouVel éclairage.
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- Le Conseil municipal a accepté cette proposition et décidé que le traité passé en 1881 pour l’éclairage au gaz des galeries serait résilié à partir du commencement de ce mois. Les derniers becs de gaz qui subsistaient dans ces galeries vont donc disparaître.
- La Société anonyme d’éclairage électrique du secteur de la place Clichy a offert au Conseil municipal de Paris d’éclairer la façade de la gare Saint-Lazare au moyen de quatre foyers à arc très puissants. Cette proposition a été renvoyée à la troisième commission municipale.
- La municipalité de Kœnigsberg a décidé de faire installer une station centrale de lumière électrique aux frais de la ville. Les frais d’installation sont estimés à 875000 fr.
- Dans sa séance du 3 avril, le Conseil municipal a approuvé le projet présenté par l’Administration pour l’éclairage, du 1" mai au 1" novembre ,1889, des grands boulevards et de la rue Royale, de la place de la République à la place de la Concorde.
- Cet éclairage sera fait conformément aux conventions préparées avec la Société Popp, la Compagnie Continentale Edison et la Société anonyme pour le transport de la force par l’électricité. La dépense prévue est de 153000 francs. Ce sera l’application la plus importante encore faite à Paris des foyers à arc pour l’éclairage des voies larges et des places.
- Dans la même séance ont été nommés, en qualité de membres techniques de la Commission de l’usine municipale d’électricité, MM. Mascart, Pot er, Hospitalier, et deux délégués désignés l’un par le Syndicat professionnel des électriciens, et l’autre par la Chambre syndicales des ouvriers électriciens.
- La station centrale de Durango (Bilbao) vient d’inauguier son installation. Les rues de la ville sont éclairées par 300 lampes à incandescence.
- Les villes de Costova, Arpeilia, Azcontia (province du Gui-puezcoa), qui disposent de forces naturelles, s’occupent éga-le'ment d’installer l’éclairage électrique.
- Le paquebot Calais-Douvres, construit par la Fairfield Shipbuilding and Engineering Company, pour le compte de la Compagnie des chemins de fer London, Cbatam and Do-ver, a été lancé le samedi 6 avril. Ce bâtiment est complètement éclairé à l’électrcité.
- Nous avons annoncé que le gaz allait remplacer l’électricité à la g'afe de Nartcy. En effet, la Compagnie de l’Est avait dé-
- cidé de ne plus fournir la force motrice à l’électricien. Celui-ci devait cesser de faire fonctionner ses appareils dans la nuit du dimanche 31 mars au 1" avril.
- La Compagnie étant revenue sur sa décision, l’essai continuera plusieurs mois encore. Passé ce délai, il est vraisemblable que l’administration des chemins de fer acceptera définitivement un éclairage qui a réussi.
- A Nantua, les travaux pour l’établissement de l’éclairage électrique viennent de commencer sous la direction de M. Bertolux, qui vient d’installer et d’organiser l’éclairage des villes de Périgueux et Vierzon.
- M. Dumont, concessionnaire de l’éclairage électrique de Chambéry, vient d’acquérir le clos Bouchez à Cassine, pour y installer son usine d’électricité. Deux machines à vapeur de la force de cent chevaux chacune sont en construction et seront posées dans les bâtiments qui vont être construits immédiatement.
- Le Conseil municipal de Louhans, a décidé, à l’unanimité, que l’édairage électrique serait substitué à l’éclairage par le gaz, à partir du 1" mai 1890, et a autorisé le maire à arrêter avec le concessionnaire les termes du traité définitif, qui sera incessamment soumis à l’approbation du Conseil et de l’administration préfectorale.
- L’administration de la ville de Bruxelles recevra jusqu’au 1” juillet prochain des soumissions pour l’établissement et l’exploitation d’une distribution d’électricité par canalisation Pour tous les renseignements on peut s’adiesser au bureau du service d’électricité, rue de l’Etuve, 11», à Bruxelles.
- Dans la dernière séance de la session extraordinaire, le Conseil général de la Seine a voté, malgré l’opposition de plusieurs membres qui trouvaient la dépense trop élevée, un crédit de 142000 fr. pour l’installation de l’éclairage électrique dans les bâtiments de l’Asile des aliénés de Vaucluse. L’entreprise sera mise en adjudication et le matériel devra être de fabrication française.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’American Bell-Telephone C° de Boston vient de publier son rapport pour l’année 1888. Les recettes de l’exercice ont été de 19325590 fr., contre 17265 135 fr. en 1887. Les dépenses se sont élevées pour 1888 à 7254565 fr., et pour 1887 à 6212 150, de sorte que les bénéfices nets pour 1888 ont été de 12071035 fr., et pobr 18^7 de 1105298^ fr.
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- La Compagnie a dépensé l’année dernière 12 millions de francs pour la construction de lignes téléphoniques à grande distance entre Albany et Buffalo, Chicago et Milwaukee, Boston et Providence, New-York et New-Haven, etc.
- Notre confrère l'Electrical World de New-York s’étonne du peu de progrès réalisés au point de vue scientifique par la téléphonie, malgré les nombreuses expériences auxquelles oh se livre constamment, et croit que la plupart des perfectionnements récents ne pourront être introduits avec succès que quand on aura abandonné le système actuel des lignes à un seul fil pour adopter des circuits métalliques.
- Ce changement permettrait en effet d’employer des transmetteurs plus puissants, ce qui est actuellement impossible sans augmenter l’induction. L’introduction des circuits métalliques donnerait également un grand développement aux lignes à grandes distances, dont le nombre augmente tous tes jours aux Etats Unis et qui, en grande partie, sont inutilisables avec les appareils ordinaires.
- Les recettes télégraphiques en Algérie ont atteint, du 1" janvier au 1" mars, la somme de 189851 fr., contre 190556 fr. pour les deux premiers mois de l’année 1888.
- Les nouvelles lignes télégraphiques établies sur l’île de Madagascar ont été presque entièrement détruites, par suite des grandes inondations de ces derniers temps.
- .L’arrangement provisoire conclu entre la France et la Chine en vue des raccordements des lignes télégraphiques chinoises et françaises du Tonkin vient d’être rendu définitif. Les signatures ont été échangées et les communications télégraphiques sont déjà établies entre Saigon et Pékin.
- Le Standard de Londres annonce qu’il vient de se former une Société Franco-Russe pour l'établissement de communication'. téléphoniques directes entre Berlin, Moscou, Varsovie et Saint-Pétersbourg. La nouvelle nous paraît cependant sujette à caution.
- Suivant nos confrères de Londres, le prix offert pour l’achat des câbles français et belges de la Submarine Tcle-grapb C‘, ainsi que des appareils affectés au service de ces câbles, serait de 550000 francs, c’est-à-dire environ le quart deN:e que coûteraient' des câbles neufs.
- Les actionnaires de la Société, réunis le 25 mars en assemblée générale, ont voté la liquidation et chargé le liquidateur
- de négocier avec le Gouvernement anglais pour chercher'à obtenir des conditions plus avantageuses.
- Ainsi que nous l’avons annoncé, la Société a cessé à partir du 1" avril son service qui a été repris par les Administrations des télégraphes des trois pays intéressés.
- Un bureau provisoire de poste et télégraphe avec cab nés téléphoniques sera établi pendant la durée de l’Exposition universelle internationale qui doit s’ouvrir à Paris, le 6 mai 1889, pour le service intérieur de cette Exposition.
- Il sera installé, dans l’enceinte fermée du Champ-de-Mars, avenue de La Bourdonnaye, au débouché de la rue Camoii, près de l’avenue Rapp.
- Le public ne pourra y accéder que par une des portes payantes de l’enceinte.
- Ce bureau sera désigné sous le nom de « Bureau de poste et télégraphe de l’Exposition universelle internationale de 1889, à Paris. »
- Il effectuera toutes les opérations des bureaux de poste et des bureaux télégr; phiques de plein exercice. Il débitera des timbres-poste de toutes les catégories, recevra des valeurs déclarées et, des objets recommandés, délivrera et payera les mandats d’articles d’aigent à destination ou provenant tant des bureaux français que des bureaux étrangers avec lesquels les conventions internationales autorisent l’échange de ces mandats. Il y sera mis en vente des tickets d’entrée à l’Ex position.
- Les exposants installés dans le palais et les. parcs du Champ-de-Mars, du Trocadéro, du quai d’Orsay et de l’esplanade des Invalides pourront se faire adresser des lettres et des télégrammes au bureau de l’Exposition, soit poste restante, soit à la place de leur installation. Les correspondances portant cette dernière indication leur seront remises par l’intermédiaire des facteurs attachés au bureau de l’Exposition; les autres devront être retirées au guichet de ce bureau.
- Le bureau de l’Exposition sera ouvert de 7 heures du matin à 9 heures du soir. Le délai d’ouverture sera prolongé jusqu’à 11 heures du soir en ce qui concerne les services télégraphique et téléphonique seulement.
- Une installation declairage électrique importante sera prochainement inaugur e à la Havane et dans plusieurs autres villes de Cuba.
- On annonce de Londres que la fusion des trois principales entreprises des téléphones est maintenant presque certaine dans un avenir très prochain.
- Imprimeur-Gé'-ant : J. Ai.spéh
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris. 31, boulevard des Italiens.
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- La Lumière
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- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 4 MAI I8S9 N” 18
- SOMMAIRE.— Quelques propositions concernant les symboles et notations; Ch.-Ed. Guillaume. — Chemins de fer et tramways électriques; G. Richard. — Sur les différences entre les électricités dites positive et négative; C. Decharme. — Les usines centrales d’éclairage électrique ;'état actuel de la question en Europe (deuxième partie); G. Forbes. — Chronique et revue de la presse industrielle : Allemagne ; Angleterre. — Revue des travaux récents en électricité : Sur l’intensité des effets téléphoniques, par M. Mercàdier. — Sur l’enroulement des bobines de résistance, par M. Chaperon. —, Sur la recalescence du fer, par M. Osmond. — Sur certains effets obtenus dans les photographies d’éclairs, par M. Whipple. — Variation de la résistance d’un électrolyte avec la hauteur du liquide au-dessus des électrodes, par M. Nebèl.— Nouveau mode de lecture des galvanomètres à jniroir, par M. Villson. — Relations entre le rendement lumineux des lampes à incandescence et leurs conditions économiques, par G. Grassi. — Nécrologie : Warren De la Rue; W. de Fonvielle.—Correspondance: Lettre de M. Zypernowsky. — Faits divers.
- QUELQUES PROPOSITIONS
- CONCERNANT
- LES SYMBOLES ET NOTATIONS
- Dans quelques mois, les électriciens de tous les pays, nantis ou non d’une mission officielle, se rencontreront pour discuter en commun diverses questions d’actualité, et pour arriver, si possible, à uneentente sur certains points encore mal définis. Or, s’il est une question qui demande une révision complète, c’est bien celle des symboles des quantités physiques et des abréviations à adopter pour les unités.
- Le Congrès s’en occupera, nous assure-t-on ; mais personne n’ignore qu’une assemblée fait peu de chose par elle-même ; elle sanctionne tout au plus; on réfléchit mal en commun, peut-être parce que chacun se repose sur ses alentours. Puis il faut bien dire qu’une foule de questions ne peuvent pas être ainsi élucidées dans une séance de quelques heures ; il en est qui réclament pour leur élaboration un travail de bénédictin, et qui ont besoin de se cristalliser insconsciemment dans l’esprit, avant de recevoir leur sanction;
- c’est dire que le travail du Congrès doit être préparé dès maintenant par une mûre discussion.
- ' Les seules décisions qui, à ma connaissance, aient jamais été prises, concernant les abréviations, sont celles du Comité international des poids et.mesures, sur lesquelles j’ai déjà eu l’occasion de dire quelques mots dans La Lumière Electrique ; adoptées depuis quelques années déjà par plusieurs revues, elles ont été diversement commentées et même attaquées avec une certaine véhémence dans ces derniers temps. Vouloir contenter tout le monde serait chercher l’impossible ; telle abréviation qui convient à un homme de science déplaira à un homme de' lettres ou à un commerçant; un mathématicien, un physicien, un chimiste ou un typographe voient diversement, et un système logique pour l’un choquera les habitudes de l’autre. Pour l’un, le stère et la tonne sont des unités inutiles, puisque l’on a. le mètre cube et le mégagramme ; pour l’autre, ces dernières dénominations n’ont aucune raison d’être. Bref, il faut faire quelques concessions aux habitudes, et ne prendre des décisions précises que sur les points importants. Pour les détails qui, malgré un manque d’uniformité ne peuvent entraîner aucun malentendu, il serait puéril de vouloir imposer une règle.
- 11 est un de ce$ détails dont j’ai dit un mot
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- 202 LA LUMIÈRE
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- dans un précédent article, et sur lequel l’accord paraît devoir présenter quelques difficultés. Il s'agit de la position que doit occuper l’abréviation d’unité par rapport au nombre abstrait qu’elle accompagne. Cette abréviation doit-elle être placée dans la ligne ou en supérieur ? Au point de vue purement logique, la réponse ne paraît pas douteuse ; l’abréviation doit être placée dans la ligne, à la fin du nombre, chaque fois qu’il s’agit d’une grandeur ou d’un intervalle. La raison en est que les abréviations d’unités composées ne sauraient être placées en supérieur, et que même on obtiendra difficilement d’une composition courante, que les unités de surface ou de volume puissent être imprimées correctement si elles ne sont pas placées dans la ligne.
- L’usage de certaines imprimeries de premier ordre est contraire à cette conclusion, et l’on objecte que les impressions perdent en beauté lorsque les abréviations d’unités sont placées dans la ligne, ou que même il pourrait en résulter des erreurs ; enfin, dans les nombres qui contiennent une partie fractionnaire décimale, il est d’usage de placer l'abréviation au-dessus de la virgule, donc, nécessairement en supérieur ; ainsi, on écrira 5m,54 plutôt que 5,54 m., ou 45dm2,68 au lieude 45,68 dm2.
- On s’autorise pour cela, de la manière dont les nombres sont lus d’ordinaire ; on dit 3 mètres 54 ou 45 décimètres carrés 68 au lieu de 3,54 mètres, ou 45,68 décimètres carrés. Mais il faut bien reconnaître que cette dernière raison n’a pas grande valeur, puisque dans les écrits ayant un caractère quelque peu littéraire, il n’est pas question d'employer des abréviations ou même des chiffres.
- Le plus grave inconvénient de l’abréviation dans la ligne est bien la confusion absolue qui règne sur la notation décimale.
- Dans la plupart des pays, on sépare la partie entière et la partie décimale par une virgule et les tranches de trois chiffres par une espace ; en Angleterre, on remplace la virgule par un point placé au bas, au milieu ou au haut des chiffres ; mais certaines imprimeries, même très importantes, se contentent d’une espace entre les deux parties, et réservent la virgule en haut ou en bas pour les tranches de trois chiffres ; enfin, il en est qui mélangent tous les systèmes.
- Ainsi, le nombre quarante-Cihq mille six-cent
- ÉLECTRIQUE
- cinquante-quatre mètres trente-cinq centimètres pourra être écrit :
- 45 654,35 m-45 654-35 45 654'35 45,654 35 45’654 35 45,654-35 45,654 35, etc.
- On conçoit que, à moins d’une entente préalable on pourrait, dans bien des cas, commettre une grossière erreur, tandis que, en plaçant la lettre m entre la partie entière et la partie décimale, il n’y aurait plus d’ambiguité possible.
- Mais, lorsqu’il s’agit d’un nombre abstrait, l’incertitude recommence, et la seule manière d’y remédier consiste à restituer à la virgule sa valeur mathématique, et ne séparer les tranches que par une espace.
- Si l’on veut opérer une unification, il faut donc commencer par le premier commencement, et passer en revue même les éléments de l’arithmétique.
- M. Hospitalier, qui s’est beaucoup occupé de ces questions, a bien voulu m’associer à ses tentatives d’élaboration d’un système uniforme de notation. Nous sommes tombés d’accord sur un , grand nombre de points, et je prends la liberté d’exposer ici un ensemble qui nous a paru rationnel.
- Arithmétique et algèbre
- On écrit un nombre en séparant par une virgule la partie entière et la partie décimale, et par une espace les tranches de trois chiffres, en partant de la virgule.
- Pour les nombres très grands ou très petits, on peut abréger l’écriture en multipliant par une puissance positive ou négative de 10 progressant autant que possible de 3 en 3.
- Exemples :
- 32 466 544,36
- 66,432 57
- 48 530 000 000 = 48 530.10° «=> 48,53.10»
- 0,000 006 542 = 6,542.10-° = 6 542.10—9
- 11 ne semble pas que, dans cette manière d’écrire, on puisse commettre des erreurs.
- Depuis quelques années, on a introduit, dans certaines publications allemandes, (Annales et Beiblœtter de iViedeinaiin, etc.), l’Usage d’indiquer
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- le nombre de zéros qui suivent la virgule par un petit chiffre en indice.
- Ainsi,
- s’écrirait
- 0,000 006 542 o,o06 542
- Cette notation, qui est assez simple, a le défaut de n’être pas très rationnelle ; l’indice peut être mal interprêté par le compositeur, et être placé dans la ligne. Enfin, nous avons remarqué que, lorsque des personnes, même habituées à cette notation discutent sur le nombre de zéros qui suivent la virgule, elles sont rarement d’accord ; elles se demandent fréquemment si l’indice donne le nombre total des zéros, ou seulement les zéros qui manquent.
- Pour le signe de Xégalité, de Xaddition, de la soustraction, il n’y a pas d’hésitation possible. Disons seulement que quelques auteurs, particulièrement en Allemagne emploient le signe ~ pour désigner l’expression sensiblement égal à. Ce signe est très commode lorsque, après avoir calculé un nombre, on en donne la valeur approximative que l’on veut retenir ; ainsi,
- Densité du mercure = 13,5956 ~ 13,6
- désigner les logarithmes vulgaires par log (romain) mais on emploie tout au monde pour les logarithmes népériens. Les deux notations qui semblent prévaloir sont Log (le grand l correspondant au grand logarithme), ou log,.
- Pour les différentielles, il s’est produit, depuis le commencement du siècle, une transformation. Dans la plupart des œuvres mathématiques 4c cette époque le d est romain. Aujourd’hui on em* ploie exclusivement le d italique pour les différentielles totales, et le d rond pour les différentielles partielles. N’y aurait-il pas lieu de revenir au d romain pour les différentielles totales? La composition est un peu plus difficile et l’impression moins belle, mais les formules sont plus claires. Dans la belle édition des œuvres d’Ampère faite par M. Joubertsous les auspices-de la société française de Physique on a eu recours à la notation originale dans la plus grande partie des Mémoires qui ne sont qu’une réimpression des originaux (*).
- Géométrie, mécanique et physique.
- Pour désigner les quantités concrètes, on possède deux classes de notations :
- Ajoutons le signe oc employé en Angleterre pour dire proportionnel à,
- On reconnaîtra facilement que, pour la multiplication, il faut employer, suivant les cas, la parenthèse (), la croix X ou le point ce dernier exceptionnellement. Pour la division, il ne saurait y avoir aucune confusion, suivant que l’on emploie
- une barre horizontale-----(dans les formules) ou
- oblique / (dans le texte, pour ne pas interligner), ou enfin deux points : Les barres vont avec la parenthèse delà multiplication, et les deux points avec la croix.
- Ainsi, on écrira
- chemin x force = surface X masse : temps2
- Pour les puissances entières ou fractionnaires positives ou négatives, les erreurs seraient difficiles.
- Les logarithmes prêtent plus facilement à des méprises et il serait très désirable qu’on unifiât leur notation; on est à peu près d’accord pour
- i° Les symboles des grandeurs physiques.
- a0 Les abréviations d’unités.
- Les symboles entrent dans les formules où ils représentent une grandeur: masse, longueur, temps, force, intensité de courant, etc ; les abréviations d’unités suivent les nombres ou les formules, et indiquent l’unité de mesure : gramme, centimètre, seconde, dyne, ampère, etc.
- La-règle brute des imprimeries est de désigner les symboles des grandeurs par des lettres majuscules romaines, ou minuscules italiques. Les minuscules romaines sont réservées dans la règle, aux abréviations d’unités.
- 11 nous paraît impossible de fixer le symbole les grandeurs physiques même usuelles. Toutes ces formes d’alphabets latin et grec n’y suffiraient pas, et, sauf certaines quantités privilégiées, telles que g on ne sera jamais entièrement dispensé
- C1) On trouve le d romain dans le Traite de calcul différentiel et intégral de Lacroix (Bachelier,. 1838) ét le d italique dans le Traité de Duhamel (id., 1841).
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- d’expliquer les symboles qu’on emploie. Ainsi, V désigne le plus,souvent un volume; mais il est aussi employé pour une vitesse ou un potentiel. T représente un temps ou une température, et cela presque forcément. X désigne une longueur d’onde, un décrément logarithmique, ou l’une des constantes de l’élasticité d’après Lamé.
- H y a cependant un certain nombre de lettres quj n’ont encore aucun emploi, et diverses grandeurs physiques pour lesquelles l’usage n’a rien imposé. Nous empruntons à M. Hospitalier les symboles suivants, qu’il a rassemblés ou adoptés, et employés dans ses écrits.
- plan avant de commencera bâtir. Dans les sciences qui se sont faites par morceaux, on a souvent plus de peine à aligner qu’à créer.
- Rangeons par ordre les nouvelles unités pratiques du système C. G. S. :
- Dyne
- Erg
- Watt
- Volt
- Ampère
- Ohm
- Farad
- Coulomb
- Joule
- C, c capacité, degré centigrade.
- D densité.
- E force électromotrice , différence de potentiel F, f force.
- H intensité de champ magnétique.
- 1, (i) intensité de courant.
- K moment d’inertie.
- L, l longueur.
- L, coefficient de self-in-
- duction.
- L„ coefficient d’induction mutuelle.
- M masse.
- N, n nombre abstrait.
- P puissance.
- Q quantité d’électricité.
- R (/) résistance électrique.
- S, s surface, section.
- T, t temps.
- V volume, potentiel.
- W énergie, travail, quantité de chaleur, moment d’une force ou d’un couple, m minute de temps, s seconde de temps. d diamètre, distance. k capacité inductive spécifique.
- m intensité de pôle magnétique.
- Pour les abréviations d’unités, la tâche est beaucoup plus facile, puisque le domaine est plus neuf et moins étendu. Les unités adoptées jusqu’ici sont en nombre assez restreint, la plupart 4’entre elles sont de création récente, et l’usage n’a pas encore embrouillé la question. Heureux les domaines de la science dans lesquels, ainsi que pour les villes de l’Amérique, on peut tracer un
- Nous voyons que, par un singulier hasard, tous ces mots commencent par des lettres différentes. L’idée surgit donc d’elle-même d’adopter, pour les désigner, leur initiale romaine, les lettres grecques correspondantes n’existant pas toutes. Il n’y a guère de difficulté que pour l’ohm ; o ne peut pas être employé seul, et w est déjà entré dans l’usage. Faut-il faire une exception pour cette unité, ou la désigner par oh ? La question mérite d’être discutée.
- On pourrait faire quelques objections à l’emploi des lettres d et c qui désignent déjà dèci et centi, mais il faut remarquer que ces lettres sont, dans un cas, seuleè ou avec une préfixe, dans l’autre toujours en préfixe. On rencontre de même les notations m (mètre), mm (millimètre), ml (millilitre), qui ne prêtent à aucun équivoque.
- La question des multiples et sous-multiples mérite qu’on s’y arrête. Dans l’esprit de quelques auteurs, il n’y a pas lieu d’employer d’autres unités que l’unité fondamentale. Au point de vue strictement mathématique, ils peuvent avoir raison puisque rien n’est plus facile que d’ajouter comme facteur au nombre abstrait une puissance positive ou négative de io; cependant, il existe des motifs pratiques auxquels on ne saurait se soustraire. Il est tout à fait certain que l’intelligence est impuissante à se représenter un trop grand nombre ou une trop petite fraction. .
- Si l’on indique à une personne un espace déterminé, et qu’on lui demande de représenter approximativement une longueur mille fois plus grande ou mille fois plus petite, elle sera tout à fait incapable de le faire, même avoir une grossière approximation autrement qu’en passant par un multiple ou un sous multiple connu de l’unité de mesure ; elle évaluera par exemple en
- p pression.
- q quantité, charge électrostatique. v vitesse.
- f équivalent électrochimi-que. a, p angles,
- y accélération.
- 8 déviation,
- e écart ou élongation.
- y) rendement.
- 8 température,
- x susceptibilité magnéti-
- que.
- p. perméabilité magnéti-
- que.
- p résistance magnétique
- spécifique, résistance d’isolement, cr densité électrique,
- w vitesse angulaire.
- <I> flux de force magnéti-
- que.
- JJ induction magnétique
- spécifique.
- g! force magnétomotrice.
- 3& force magnétisante ou
- intensité de champ magnétique.
- J intensité d’aimantation.
- Jb moment magnétique.
- potentiel magnétique. Ji résistance magnétique.
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- mètres la longueur proposée, et indiquera, comme étant égale à la millième partie de cette longueur celle qui est donnée par un nombre égal de millimétrés; pour les multiples, l’esprit exécute consciemment ou non l’opération inverse.
- L’expérience enseigne qu’un observateur peut apprécier une fraction d'une longueur donnée, avec une approximation qui est comprise entre
- et ^ decette longueur en moyenne, on arrivera
- avec un peu d’habitude à près environ. Or la
- notion d’une grandeur se transforme fréquemment en une représention géométrique mentale. Par les multiples et les sous-multiples appréciables d’une unité, on peut donc établir une échelle
- dont les termes fixes sont dans le rapport : 1
- soit, environ de 1 à 1 000. Si donc on adopte des unités progressant par puissances de 1 000, on pourra se faire une idée nette de toute grandeur exprimée en fonction de cette échelle d’unités, à la condition que l’on ait une notion claire des unités elles-mêmes. La subdivision de mille en mille a de plus l’avantage de concorder avec celle de la numération décimale.
- L’exposé qui précède est, par sa nature même un peu diffus ; un exemple en fera voir plus clairement la conclusion. Un physicien ayant fait de nombreuses mesures de courant a l’instinct de ce que valent un ampère, un milliampère ou un microampère. II évaluera immédiatement l’intensité d’un courant, si on lui dit qu’il est de 50 microampères ou de ^ de milliampère ; mais si au
- contraire, ce courant est désigné comme étant de 0,00005 ampère, toute idée précise sur sa grandeur cessera d’exister jusqu'à ce que, par le calcul, on l’ait exprimé en fonction d’une des unités les plus voisines.
- Les préfixes mèga, kilo, milli, micro pour 106, io3, io~3 et io_0, ont déjà été consacrées par l’usage; kilo et milli ont déjà leur abréviation, k et m. Il reste à en créer pour mèga et micro. Or, nous pouvons remarquer que le [/. est employé pour désigner le millionième du mètre; on le nomme micron, par exception, puisque le mot micromètre pourrait prêter à ambiguité, mais il n’est pas douteux que sa désignation abrégée, correspondant à cette dernière dénomination serait >i.m. 11 n’y a aucun inconvénient à laisser un privilège au
- mètre qui est l’unité fondamentale, et à faire la même exception pour l’abréviation du micron que pour son nom; on emploiera donc la lettre p. comme préfixe pour désigner en général le millionième. Pour méga, la lettre M se présente naturellement à l’esprit ; on objectera sans doute qu’elle est majuscule, et contrarie au système; mais, comme pour d, c et m, il est aisé de répondre que, étant toujours accompagnée d’une minuscule romaine, il est fort peu probable qu’elle occasionne jamais un mal entendu. Puis un grand M évoque l’idée exprimée littéralement par le mot méga.
- En adoptant les initiales des unités et les préfixes des multiples et sous-multiples, on n’aura donc, pour posséder 45 abréviations, qu’à retenir dans sa mémoire une ligne verticale et une ligne horizontale, en tout 12 lettres dont plusieurs sont déjà dans l’esprit de chacun. On s’assurera facilement, par l’inspection du tableau suivant, que toutes les abréviations ainsi obtenues sont rationnelles. Plusieurs d’entre elles sont inutiles peut-être; mais on en est quitte pour ne pas les employer.
- Million Mille Unité Millième Millionième
- Méga = M Kilo sas k milli — m micro = (X
- Dyne.... Md kd d md nd
- Erg Me ke e me Fe
- Watt.... Mw ' kw w mw [xw
- Volt Mv kv V mv (IV
- Ampère.. Ma ka a ma (xa
- Ohm.... J i Mw kw b) mw fXCÛ
- 1 Moh koh oh moh uoh
- Farad. -. Mf kf f mf
- Coulomb Mc kc c me (iC
- Joule.... Mj kj j mj FJ
- D’après ce système, le millionième de micron, employé quelquefois en microscopie devrait être rationnellement désigné par mp. au lieu de pp.
- Unité C. G. S. de pression
- Il nous reste à dire quelques mots d’une unité dont nous avons déjà parlé dans notre premier article ; c’est l’unité pratique de pression dans le système C. G. S.
- Cette unité, avons-nous dit, est la mégadyne par centimètre carré ; d’après notre notation, Md : cm2. Nous avons fait remarquer d’abord qu’il conviendrait de lui donner un nom, et nous avions pensé à mégabarie; mais, après réflexion, il nous
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- semble que cette pression pourrait être employée comme unité pratique dans le système absolu, et pourrait recevoir simplement le nom de barie; cette convention n’aurait rien de contraire à l’esprit du système C. G. S., puisque la plupart des unités électriques sont des multiples de l’unité fondamentale. On pourrait, avec la terminologie adoptée, désigner des pressions variant entre un million et un millionième d’atmosphère.
- Nous nous proposons de calculer la valeur de la barie en hauteur mercurielle, d’après les don-nées les plus précises que l’on possède aujourd’hui. Cette hauteur doit être calculée pour les conditions adoptées comme normales pour la valeur de g, c’est-à-dire la latitude de 450 et le niveau de la mer.
- D’après une détermination faite récemment par M. le commandant Defforges, la valeur de g à l’Observatoire de Paris est égale à 980,96 cm : sec2. En réduisant par la formule
- — TT = (I — 0,003 59 COS 2 ©) (I —0.000 000 196 H)
- g 45;O v J
- on trouve
- g 45 ; o = 980,63 cm : sec*
- La densité du mercure à o°, rapportée à celle de l’eau à 40 est 13,5956; cette densité n’est pas rigoureusement égale à la masse de l’unité de volume, à cause de l’erreur commise dans la construction du kilogramme.
- Cette erreur est tout-à-fait inconnue, mais elle est probablement inférieure à un dix-millième. En la négligeant provisoirement, on trouvera, pour la pression exercée par une colonne de mercure de 1 centimètre de hauteur à 450 et au niveau de la mer, la valeur 13 332,25 dynes : cm2.
- La pression d’une barie est donc donnée par une colonne de mercuré de 75,006 cm. A Paris, ( on aurait 13 336,74 dynes : cm2 pour 1 centimètre et 74,981 cm. pour une bairie. En admettant provisoirement, pour la métrologie, la valeur de la barie donnée par h pression de 75,000 cm., on ne sortirait pas des limites d’incertitude que comporte cette unité (J).
- 11 faut reconnaître une chose, c’est que les sciences, et même la métrologie ont plus d’avantages à adopter certaines unités données par des nombres ronds faciles à retenir, que des unités un peu plus exactes données par des nombres compliqués; c’est ainsi que l’on a renoncé aux défini-
- tions exactes du mètre et du kilogramme. Le nombre 75 est commode; dans la plupart des observatoires, la pression atmosphérique moyenne est plus voisine de 75 cm. de mercure que de 76 cm. Il est évident que, s’il fallait choisir actuellement une unité de pression, on prendrait 75 cm. de préférence à 76. Le seul inconvénient réside aujourd’hui dans les habitudes prises, et dans les travaux faits. Ceux-ci peuvent se ranger en diverses catégories :
- i° Ceux qui utilisent directement l’unité de pression;
- 2° Ceux qui emploient une unité qui en dérive.
- Parmi les premiers, l’immense majorité sont trop peu précis pour qu’une modification un peu supérieure à un pourcent dans l’unité fausse sensiblement le résultat. En météorologie, et dans beaucoup d’autres sciences, on exprime les pressions en millimètres de mercure, et l’unité de pression est alors indifférente.
- Parmi les autres travaux, les plus importants sont les recherches de thermométrie; un changement de 1 cm. dans l’unité de pression changerait la valeur du degré de 3,7 pour mille. La météorologie, de nouveau, n’en souffrirait pas beaucoup, puisque, à 300, les températures ne seraient modifiées que de 0,1 degré, quantité à peu près négligeable jusqu’ici dans cette science. 11 resterait les mesures thermométriques précises, dans lesquelles régnerait pendant quelques années, une assez grande confusion.
- Nous reconnaissons volontiers qu’il est encore trop tôt pour adopter dans toutes les sciences la
- • f1) On aurait de cette manière, pour la pratique les multiples et sous-multiples suivants :
- Pression exercée par une
- colonne de mercure do
- Mégabarie (Mb)................. 750 km
- Kilobar.'e (Kb)................ 750 m
- Barie (b)...................... 750 mm
- Millibarie (mb)................ 750 p.
- Microbarie (pb).............. 0,75 p
- Ces unités sont respectivement de l’ordre de grandeur des pressions qui régnent à l’intérieur des planètes, des pressions que l’on atteint dans les bouches à feu, de la pression atmosphérique, du vide ordinaire des machines pneumatiques, et du vide de Crookes.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- nouvelle unité de pression (*); le terrain n’est pas encore suffisamment préparé; mais nous sommes ’ persuadé que, lorsqu’un certain nombre de physicien l’auront employée, le changement se fera tout naturellement, et qu’un prochain congrès sera appelé à statuer sur la barie légale.
- Ch.-Ed. Guillaume.
- CHEMINS DE FER J?T
- TRAMWAYS ÉLECTRIQUES (2)
- TRAMWAY DE BESSBROOK A NEWRY
- M. Hopkinson a donné dans les comptes rendus de la Société des Civil Engineers, de Londres, une description détaillée du tramway électrique de
- -----------4.875 kil. —
- Fig. 1.“ Profilan long de la ligno Beasbrook-Newry
- Son système installé en 1885-1886 entre Bess-brook et Newry.
- Nous reproduisons ici le résumé de cette monographie, que nous avons déjà publiée dans la Revue générale .des Chemins de fer, de manière à compléter nos études sur les chemins de fer électriques.
- Description générale. — La ligne de Bessbrook-Newry est destinée principalement à transporter de Bessbrook à Newry des marbres et les objets manufacturés pas la Bessbrook Spinning C°, puis à conduire de Newry à Bessbrook, le charbon nécessaire aux filatures de la Compagnie.
- (') Il n’y aurait du reste qu’un inconvénient de forme à réserver la thermométrie,, dont les bases ne dépendent qu’in-directement de l’unité de pression; la transformation dans le nouveau système de toutes les données existantes nécessiterait un travail considérable, et on peut sérieusement douter qu’il vaille la peine dé l’entreprendre.
- (s) Voir La Lumière Électrique du 20 avril 1889.
- C’est en juillet 1884 que M. Barcroft, directeur de la Bessbrook Spinning C°, suggéra à M. Hopkinson l’opportunité d’établir ce chemin de fer électrique favorisé par la présence de chutes d'eau facilement utilisables. Le programme à remplir était le suivant .* 10 trains par jour dans chaque sens, avec un trafic total de 200 tonnes par jour, non compris les voyageurs, à remorquer par des locomoteurs électriques pouvant traîner chacun 18 tonnes nettes, non compris la tare des wagons et le poids des voyageurs, à la vitesse de 10 kilomètres, ou 12 tonnes à 15 kilomètres! à l’heure. La Compagnie laissait carte blanche à M. Hopkinson pendant un certain délai, avec engagement de lui acheter ensuite son chemin de fer à un prix con-
- — Stations terminales
- Fig. 2 et 3.
- venu s'il fonctionnait convenablement, avec urie dépense au plus égale à celle des locomotives1 à vapeur.
- Les travaux, commencés en novembre 1884, furent terminés en octobre 1885, et la Compagnie fit, en avril 1886, l’acquisition de la ligne, qui avait fonctionné à sa pleine satisfaction.
- La ligne commence au terminus d’Edward Street de l’embranchement de Newry du Great Northern Ry, qu’elle longe sur un parcours de 1200 mètres environ, puis elle suit le cours du Cambough jusqu’à la première station de. Craig-more. Remontant ensuite la vallée de Craigmore avec une rampe de 20 millimètres par mètre, la voie traverse une route par un passage à niveau biais, de 46 mètres de longueur, et arrive à Ly seconde station de Millvale, où elle franchit poUi ïa première fois le Cambough, au point où soht
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- installées les turbines et les dynamos génératrices.
- La ligne franchit de nouveau ce ruisseau à 1,20 km. de Millvale, puis aboutit à la station-dépôt de Bessbrook. La longueur totale de la ligne est de 4,875 km., avec une pente moyenne de "11,6 de Bessbrook vers Newry, et une rampe maxima de 20 mm. (fîg. 1). La largeur de la voie est de 0,915 m.; le chemin esta voie unique, maison a acheté le terrain nécessaire pour une double voie. A chacune des stations terminales (fig. 2 et 3), une boucle de 16,70 m. de rayon permet de retourner le train sans détacher les wagons.
- Voitures électriques à voyageurs. — Le matériel locomoteur se compose de deux voitures à voya-
- geurs pourvues d’un moteur électrique (fig. 4). Ces deux voitures électriques ont respectivement 10,06 m. et 6,60 m, de longueur; elles sont pourvues chacune d’une dynamo réceptrice portée, avec un empâtement de 1,370 m., par deux bogies, sur l’un desquels, celui d’avant, se trouve la dynamo. Ces bogies permettent dé franchir facilement les boucles de 16,70 m. des stations terminales et amortissent les vibrations du mécanisme moteur.
- La caisse la plus longue des deux voitures est divisée en trois compartiments : un pour la dynamo, un de 2e classe, pour 24 voyageur assis, et un de i‘° classe, à 10 places. Le conducteur est placé en avant sur une plateforme de 1,10 m. de longueur, séparée de la dynamo par une porte qui
- Fig. 4. — Voiture motrice à voyageurs.
- lui en laisse librement l’accès, tandis qu’elle est complètement séparée des voyageurs. La plateforme porte, en même temps que le commutateur, de manœuvre de la dynamo, un puissant frein à vis, qui agit sur les quatre roues du bogie.moteur. Le contrôleur a d’autre part sous la main, dans le passage central de la voiture, un frein à chaîne, qui lui permet d’agir sur les quatres roues du bogie moteur, et que l’on peut accoupler à ceux des wagons à marchandises. Le poids total de la voiture, 8,25 tonnes, se répartit comme il suit :
- tonnes
- Caisse................................................. 3,300
- Bogie d’avant................,........................... 1,900
- » d’arrière.......................................... 1.000
- Dynamo, socle, armatures et accessoires.............. 2,050
- 8,250
- La seconde voiture, la plus courte, ne diffère de la première que par l’absence du compartimentde première classe.
- Les deux voitures ont été construites par la Ashbury Carriage C°, de Manchester.
- Le matériel à voyageurs est complété par une troisième voiture de 3e classe, de 10,06 m. de longueur, à 44 places; ce véhiculé a été construit par la Starbuck C° de Birkenhead, elle pèse 5,50c tonnes.
- Wagons à marchandises à roues sans boudin. — Les roues des wagons à marchandises sont sans boudins, ce qui permet de les employer sans transbordement à deux fins, sur la voie puis sur les routes, d’après un système proposé en 1880 par M. A. Holt, ingénieur à Liverpool, et mis en pratique avec succès par M. H. Barcroft, l’un des directeurs de la Compagnie de Newry. Les jantes des roues (fig. 5 et 6) qui ont une largeur de 70 millimètres, suffisante pour leur circulation sur les routes, sont maintenues sur la voie proprement dite, constituée par des rails en acier de 21
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- kilogrammes par mètre, au moyen de contre-rails du poids de 10 kilogrammes par mètre; ces contre-rails sont plus élevés de 20 millimètres que les rails de la voie de roulement, et empêchent les véhicules de dérailler.
- Les roues sont folles sur leurs essieux, mobiles eux-mêmes dans des coussinets, de sorte que la résistance des courbes est extrêmement réduite. L'essieu d’avant est en outre articulé sur un avant-train avec cheville ouvrière ou à mouvement libre, comme dans les camions (fig. 7). Les tampons sont montés sur les traverses de la caisse du wagon, l’avant-train est pourvu d’un attelage central. Les wagons pèsent 1200 kilogrammeset peuvent porter deux tonnes, charge que peuvent remorquer un seul cheval sur les routes à faibles rampes et 2 chevaux quand le profil l’exige. Les doubles rails n’existent pas dans les boucles des stations terminales, qui sont pourvues de dégage-
- Pig. 5 et 6. — Coupe de la voie
- ments pour garer les wagons auxquels on attache ensuite les brancards des chevaux. Le matériel comprend 22 wagons, fournis par la « Ashbury Carriage C° ». L’expérience a démontré que l’usure et la détérioration des roues et des voies ne sont pas excessifs et que la résistance à la traction n'est pas plus élevée qu’avec les roues à boudins. Ce système est donc parfaitement applicable aux petits tramways qui ont intérêt à éviter les dépenses de transbordement.
- Station des génératrices. — La station génératrice est à Millvale, à 140 mètres de la gare terminus de Bessbrook. Le Cambough y donne une chute de 13000 mètres cubes par jour, et de 8,50 m. de haut. L’arbre horizontal de la turbine, centripète à double vannage, commande les dynamos par des courroies. La turbine (‘), tournant à 290 tours par minute, produit une puissance de 62 chevaux au plus, avec un débit de 43 mètres cubes d’eau,
- contrôlé par un vannage à la main ou avec un régulateur à force centrifuge alternatif.
- Les deux génératrices, du type Edison-Hopkin-son (*) construites par MM. Mather et Platt, de Manchester, enroulées en dérivation, donnent chacune, avec une vitesse de 1 000 tours par minute, 250 volts et 72 ampères, soit 24,3 chevaux-élec-triques. Une seule dynamo suffit, en temps normal. Bien que l’intensité moyenne du courant soit de 72 ampères, elle atteint au départ et sur les rampes deux ou trois fois cette valeur, de sorte que le calage des balais et la force électromotrice doivent varier aussi peu que possible avec l’intensité du courant.
- L’enroulement compound satisfait à cette dernière condition, mais on a préféré l’enroulement en dérivation en raison des facilités avec laquelle il permet d’accoupler les dynamos en quantité. 11 im-
- Fig. 7. — Wagon à marchandises
- porte aussi de réduire autant que possible l’auto-induction dans le circuit principal, afin d’éviter les tensions dangereuses pour le isolants au départ et aux arrêts; or, cette auto-induction est plus élevée dans les dynamos compound. Les dynamos adoptées, très robustes, donnent, comme fixité du calage des balais et de la force électromotrice, toute satisfaction. La résistance des inducteurs est de 72 ohms, celle de l’armature est de 0,12 ohm : en marche normale, le rendement électrique est de 92,2 0/0, et le rendement industriel de 90,4 0/0.
- Le conducteur. — Le courant est amené aux collecteurs des réceptrices par un conducteur formé d’un rail d’acier en U (fig. 8 et 9), simplement posé sur des tasseaux en bois cloués aux traverses au milieu delà voie, de sorte qu’il obMt librement à ses dilatations.
- 0) La Lumière Électrique, 19 février 1887, p. 363.
- 0) Rankine. La machine à vapeur, p. 167.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Aux éclissages, la continuité électrique est assurée, malgré la rouille, par un fil de cuivre c fixé aux rails par des rivets en cuivre posés dans des trous bien nets exempts de rouille. Aux croisement des routes à niveau, la continuité du rail intérieur est interrompue, et le courant franchit le passage par un fil sous les traverses. Comme aucun de ces passages ne dépasse la longueur des locomotives, le balai collecteur de tête a repris contact sur le rail d’un côté du passage avant que le contact du balai d’arrière n’ait été rompu, de sorte que la marche est toujours assurée. Les câbles sont composés de 37 fils de cuivre n° 14, B. W. G. (27 millimètres de diamètre) tressés, recouverts d’une enveloppe de coton vernie, d’une triple gaîne de caoutchouc, d’un fourreau de toile vulcanisée imperméable, puis de chanvre goudronné, fortement tressé et protégé par une composition spéciale.
- Le choix de l’acier du conducteur est loin d’être
- Fig. 8 et 9. — Coup© du conduateur principal
- indifférent; sa résistance spécifique varie, en effet, de 0,00001 ohm à 0,00007 ohm suivant sa composition chimique, sa teneur en silicium, en carbone et surtout en manganèse. L’acier du conducteur, fabriqué par la « Darlington Steel and Iron C° » renferme 0,09 0/0 de carbone, 0,02 0/0 de silicium, 0,63 0/0 de manganèse; sa résistance spécifique est de 0,0000121 ohm, sa section est de 8,817 centimètres carrés. Il pèse 6,46kg. par mètre courant et coûte, rendu à Newry, 190 francs la tonne, au lieu de 2 100 francs pour du cuivre d’une résistance spécifique de 0,0000016 ohm, de sorte; que l’acier revient, à conductibilité égale, aux 2/3* du prix du cuivre.
- Au passage à niveau de 46 mètres de longueur, il a fallu renoncer au câble souterrain; on l’a remplacé par un câble aérien, coupant en biais la voie et tendu sur deux poteaux en diagonale, de façon! à venir frotter sur une barre de fer de 25 milli-i mètres de diamètre fixée en travers sur le toit de la voiture, à 4,50 m. au-dessus du sol et graissé tous les mais.
- Le conducteur en cuivre ne s’use que très peu aux points où il est abordé parle locomoteur avec;
- lequel il donne^des contacts irréprochables, de sorte que ce système, imaginé par M. J. Hophin-son, en 1885, donne de très bons résultats. Il présente, outre sa simplicité, l’avantage de se prêter sans dangers aux tensions élevées et de permettre de franchir les courbes et les bifurcations sans aucune complication. On en voit un exemple sur la figu/e 10, où la voiture V passe de la voie# sur la voie b, en même temps que du conducteur c au conducteur d, supportés- et reliés par la barre transversale t, sans interruption du courant. Les fils sont en cuivre n° 4. B. W. G. (6 millimètresde diamètre).
- Les tasseaux qui supportent le rail conducteur central sont en peuplier séché et bouilli dans la
- Fig. 10. — Passage d’une voiture d'une voie a l'autre
- paraffine, dont ils absorbent jusqu’à 75 o/ode leur poids : ils constituent de très bons isolateurs.
- La puissance d’isolation de la lignevarie de55oà 620 ohms par kilomètre, dans les circonstances les plus défavorables, avec une force électro-motrice de 2S8 volts; c’est la même résistance d’isolation qu’à Portrush, parfaitement suffisante pour la pratique, car elle ne représente qu’une perte de 1/65 ampère, ou de 0,06 chev. par kilomètre. En temps très humide la perte est souvent quatre fois plus grande, ce qui provient sans doute de défauts aux câbles ou aux croisements et aux aiguilles.
- Le retour se fait par les rails non isolés, mais dont la conductibilité est maintenue aux éclissages par un fil de cuivre, comme pour le rail conducteur. La résistance spécifique des rails d’acier (Barrow Hématite) est de 0,0000160 ohm, de sorte que leur section totale, qui est de 78 cm2.
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- pour les quatre rails, présente une résistance de 0,024 ohm par kilomètre.
- La résistance du conducteur est de 0,132 ohm; ce qui donne, pour la résistance totale du circuit, 8,156 ohms par kilomètre. Les rails sont, en outre, reliés à la terre en plusieurs points : on ne saurait, en effet, se contenter des traverses, qui les isolent au contraire. Avant que l’on eut pris cette précaution, il arrivait que des orages déterminaient, entre le rail conducteur et les rails porteurs, à travers la dynamo, les décharges suffisantes pçur fondre les plombs de sûreté.
- Réceptrices des locomoteurs. —- Chacun des locomoteurs est pourvu d’une réceptrice Edison-Hop-kinson, fixée au bogie d’avant, et tout à fait indépendante de la caisse (fig. 4). L’armature attaque, par un pignon héliçoïdal en acier de 155 millimètres de diamètre, un second pignon de 535 millimètres, dont l’arbre transmet, par une roue dentée de 220 millimètres et par une chaîne sans fin, le mouvement final à une roue de 530 millimètres de diamètre, calée sur l’essieu d’arrière du bogie. Les roues de ce bogie ont 710 millimètres de diamètre, et font un tour pour 8 tours de l’armature, de sorte qu’une vitesse d’un kilomètre à l’heure correspond à une vitesse de 60 tours par minute à l’armature. Les essieux du bogie sont accouplés afin de procurer l’adhérence motrice née essaire.
- L’enroulement des réceptrices en série est disposé de façon que les inducteurs sont amenés au point de saturation magnétique par un courant normal de 72 ampères dans l’armature. La résistance des inducteurs est de 0,113 ohm, et celle de l'armature de 0,112 ohm, de sorte qu’avec une différence de potentiel de 220 volts aux bornes, le rendement électrique est de 92,6 0/0 et le rendement industri el de 90,7 0/0. La puissance développée, d’en viron 20 chevaux en moyenne, dépasse souvent cette valeur.
- Pour transmettre cette puissance à la vitesse de 11 kilomètres, la chaîne de Galle doit exercer une traction de 640 kilogrammes et marcher à la vitesse de 2,30 m. par seconde : au départ et sur les rampes, la tension de la chaîne peut aller jusqu a 1540 kilogrammes,
- La chaîne d’acier représentée par les figure 11 et 12 spécialement construite par M. Hans Renold,est à la fois très légère et très robuste, elle offre aux dents des pignons des surfaces de frottement très étendues. L’une de chaînes fonctionne depuisdeux
- ans sans traces d’usure, ses principaux éléments sont les suivants (x) :
- Résistance de l’acier à la rupture,
- Pas des maillons................
- Poids par mètre
- Résistance a u cisaillement
- des barreaux..........
- des maillons intérieurs — extérieurs
- 67,5 kg. par mm*. 535 mm.
- 12,70 kg.'
- 13,8 t.
- 4,8 !
- 10,2 ;
- Le courant est amené à la dynamo par deux colle cteurs fixés aux bogies au travers d’un rhéostat; qu i permet de mettre en marche graduellement;
- 1 e retour se fait aux rails de la voie par les boîtes àli
- graisses et par les roues. .....
- Les trains se composent ordinairement d’une
- Fig. 11 et 18. — Détail de la chaîne de transmission
- voiture électrique et de deux ou trois wagons; mais on ajoute souvent une seconde voiture à voyageurs; de sorte que l’on remorque couramment des charges de 30 tonnes à 10 ou 11 kilomètres à l’heure, sur des rampes de 20 millimètres par mètre.
- Expériences de rendement.—On fit, afin de déterminer le rendement de la ligne, un grand nombre d’essais, dont les principaux résultats sont représentés par des graphiques dans le mémoire de M. Hopkinson.
- Les courbes de ces graphiques représentent les résultats des trois voyages exécutées de Newry à Bessbrook, avec des charges brutes respectives de 28,650 ; 21,900 ; et 8,800 tonnes.
- (’) La Lumière Électrique, 24 décembre 1887, p. 612.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les tableaux ci-dessous résument les principaux résultats des essais.
- Résultat des essais 1er voyage 2c voyage 3o voyage
- Travail des turbines en ch.-h — électrique développé par la génératrice Travail net ait moteur (récept.) Perte à la génératrice — par la résistance de la ligne — par les isolants — à la réceptrice ... Total des pertes électriques... 30,40 18,10 12,60 1,69 .,82 0,71 2,07 6,31 20,63 10,86 7,82 0,88 0,65 0,52 0,90 2,95 '.3,9 4,71 3,62 0,40. 0,14 0,39 0,165 1,10
- Proportion 0/0 du travail développé lor VOYAGE 2° VOYAGE 3® VOYAGE
- de la puissance des turbines du travail total des génératrices 1 de lu puissance | des 1 turbines du travail total des génératrices de la puissance des turbines *3 0 g il? a *c * 'â
- Par les turbines IOO IOO IOO
- Aux générateurs 59,5 IOO 52,6 IOO 33,9 IOO
- Parles réceptr.. 41,3 69,4 37,9 72,0 20, 1 7M
- Perte aux génér. 5,5 9,3 4,2 8,0 2,9 8,6
- — aux isolants 2,3 3,9 2,5 4,8 5,8 8,3
- — par les ré-
- sistances de la
- ligne 6 10,6 3,2 6,0 1,8 3,'
- — aux réceptr. 6,8 11,4 8,3 8,3 1,2 3,5
- On voit que le rendement total moyen du système monte de 26,1 0/0, avec les trains légers, à 41,3 0/0 avec les trains lourds, tandis que le rendement électrique s’abaisse au contraire de 76,8 0/0, avec les trains légers, à 69,4 0/0 avec les trains lourds; ce fait s’explique par le mauvais rendement de la turbine en faible puissance. Si l’on considère la moyenne des trois voyages d’essai, la perte des génératrices aux réceptrices se décompose comme il suit, avec un rendement électrique moyen de 72,6 0/0. :
- Perte électrique aux génératrices.................... 8,6 0/0
- — par les isolants...................... 5,7 —
- — par la résistance de la ligne...... 6,6 —
- — aux réceptrices...................... 7,7 —
- Total..................... 28,6 —
- Ces pertes ne comprennent pas les frottements très fàibles de l’armature des dynamos et leur résistance à vide. On utilise en effort de traction électrique environ 40 0/0 de la puissance disponible aux turbines, tandis que les locomotives n’u-
- tilisent, d’après M, Cunningham, que 3,5 0/0 de l’énergie totale du combustible.
- Dans les deux premiers voyages, l'effort de traction moyen a été respectivement de 13 kilogrammes et de 12,3 kg. par tonne, tandis qu’il s’est élevé à 17 kilogrammes dans le troisième voyage, avec une vitesse presque double et des résistances spécifique plus élevées pourla locomotive que pour les wagons. Ces valeurs de l’effort de traction comprennent les frottements de la dynamo, de sa chaîne et de son mécanisme, et correspondent à l’effort P des locomotives.
- On sait, qu’avec les électro-moteurs enroulés en série, le couple de rotation exercé par l’armature est, entre certaines limites, sensiblement proportionnel à l’intensité du courant de la génératrice, de sorte, qu’avec une génératrice suffisamment puissante, on est assuré de franchir facilement les rampes et d’obtenir des démarrages très vifs.
- La machine Edison-Hopkinson présente, outre cet avantage général des électromoteurs en série, celui de pouvoir changer très facilement le sens de sa marche par un simple renversement du courant, sans toucher aux balais, dont le calage reste sensiblement invariable grâce à la grande puissance des électro-aimants inducteurs.
- En rampe de 1/621, avec une charge remorquée de 28,6 t., la locomotive absorbait un courant de 60 ampères avec 222 volts. On peut en déduire facilement la valeur du couple de rotation exercée par l’armature du locomoteur. A 1000 tours par minute, l’énergie absorbée par le moteur est de 60 ampères x 260 volts; avec 222 volts le locomo-
- teur ne fera plus que 1000 x =854 tours par
- minute, correspondant à une vitesse de 13,70 km. à l’heure au lieu de 13,45 km., vitesse réelle, et à un couple de rotation de
- 222 X 60 X ÔO
- ———-g—— = 149 watt seconde = 15,4 kilogrammètres
- Ce couple donne un effort de traction de 12,30 kg. par tonne, au lieu de 13 kilogrammes constatés par l’expérience. Cet exemple suffit pour démontrer avec quelle approximation les formules usuelles de l’électrodynamique permettent de calculer la puissance de ces réceptrices.
- Gustave Richard.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- IV. — Effets lumineux (Suite) (*)
- Phénomènes électriques lumineux dans les ga% raréfiés
- De toutes les manifestations de l’électricité il n’en est point qui caractérisent mieux la différence de propriété et de manière d’être des deux électricités que celles qui se produisent dans l'air plus ou moins raréfié.
- Fontenelle a dit spirituellement :
- « Rien ne fait si bien connaître l’air, que ce qui arrive dans les lieux où il n’est pas (*) ».
- On pourrait dire maintenant que rien ne fait mieux connaître le rôle de l’air à l’égard de l'électricité, que ce qui se passe dans les lieux où il n’est pas.
- En effet, selon le degré de pression ou de raréfaction de l’air, des gaz ou vapeurs en expérience, les effets lumineux de l’électricité présentent, aux électrodes positive et négative, des différences plus ou moins accentuées; les aigrettes sont plus ou moins égales de formes, d’éclat, de couleur, etc., les stratifications sont plus ou moins accentuées, plus ou moins différentes de position, de configuration en allant d’un pôle à l’autre, plus ou moins adhérentes à l’un et séparées de l’autre.
- D’autre part, la complexité du phénomène lumineux de l’électricité dans les gaz raréfiés, s’accroît encore avec l’énergie et le sens du courant, la nature du gaz rémanent, celle des électrodes (par leur oxydation), et aussi celle du verre, la fluorescence s’ajoutant aux autres effets lumineux.
- Enfin, l’action des aimants ou électro-aimants vient encore modifier ces effets, en déplaçant les luminosités d'une manière inattendue et parfois très bizarre.
- — Les premières expériences relatives au passage de l’électricité dans l’air raréfié, dues à Hauksbee, à Nollet, à Canton, montrent déjà la différence des effets produits par l’électricité émanant de deux électrodes positive et négative.
- C1) Voir La Lumière Électrique du 27 avril 1889. (’) Fontenelle, par Flourens, p. 19.
- Ruhmkorff, en répétant les expériences de Masson et de Bréguet a remarqué que la lumière qui entoure la boule et la tige négative est violette, que celle qui est autour de la boule positive est d’un rouge de feu et qu’elle s’étend sur la boule négative.
- « M. Gassiot a observé que, lorsque le /ide est bien fait, la moitié de la boule négative est entourée d’une flamme brillante bleue, tandis qu’il s’échappe de la boule positive un filet de lumière brillante et rouge; mais il y a entre le filet rouge et la flamme bleue un espace complètement sombre (*) ».
- Pour mettre en évidence le rôle de l’air dans la production des lueurs polaires électriques, on se sert de l’appareil bien connu sous le nom d’œuf électrique-, quand on enlève une partie de l’air de ce récipient on voit, pour un certaine distance des tiges, une lueur bleue ou violette sur la négative et une lueur rouge ou orangée sur la tige positive.
- Si l’on rapproche les tiges, les aigrettes se développent; et quand la raréfaction est suffisamment grande, les aigrettes se rejoignent. Enfin, si l’épuisement est poussé aux dernières limites, les aigrettes ne se rejoignent plus; il reste entre elles un espace obscur ; c’est ce que Faraday a nommé la décharge obscure.
- Nous verrons plus loin que, dans ces circonstances un autre phénomène se produit; c’est celui des stratifications de la lumière électrique; où des différences polaires se manifestent.
- Si au lieu d’opérer sur l’air plus ou moins raréfié, on expérimente sur des gaz de nature différente, on obtient des phénomènes analogues, mais avec des couleurs variées,
- Si l’on ne connaît pas la, manière dont l’électricité se propage dans les gaz, on sait du moins que sa propagation présente aux deux pôles des récipients des colorations et des formes tout à fait distinctives, surtout dans les gaz raréfiés. Ainsi, dans les tubes de Geissler la lueur positive est orangée et la négative bleue, tandis que dans le reste du tube la teinte est uniforme « Quand la pression est inférieure à 2 millimètres, la lueur bleue non seulement recouvre l’électrode négative, mais s’étend dans l’espace environnant, et cela d’autant mieux que la surface de l’électrode est plus petite.
- Quand le fil négatif est coupé ras dans le tube, de sorte que sa surface libre se réduise à sa sec-
- (*) Do la Rive. Loe.. cil., t. II, p. 215.
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tion, la lueur négative forme une belle demi- ‘ sphère bleue, dont le rayon augmente rapidement avec le degré de raréfaction. Elle peut alors s’étendre jusqu’à l’étincelle ^proprement dite et faire disparaître l’espace obscur qui les sépa- : rait (x) ».
- Citons encore ce fait : « Si dans un même tube, . dont les électrodes sont inégales on fait passer successivement le courant en deux sens opposés, on trouve qu’il est bien plus fort quand Yèlectrode la plus grande est le pôle négatif, que dans le cas contraire ».
- Les phénomènes lumineux de l’électricité présentent les phases suivantes dans les gaza mesure qu’on les raréfie :
- Dans l’air, à la pression ordinaire, une étincelle en zig-zag; à la pression de 5 ou 6 centimètres, ramifications latérales; à la pression de quelques millimètres, colonne fusiforme de couleur pourpre dont l’éclat va en augmentant vers les extrémités, surtout vers la positive.
- Quant à la boule négative elle reste toujours enveloppée d’une auréole de teinte violette.
- Le flux continu fourni par une machine de Holtz montre un intervalle obscur entre l’auréole et la boule négative; c’est la décharge obscure de Faraday.
- Avec la bobine d’induction les effets précédents sont beaucoup plus marqués qu’avec la machine de Holtz (Pour les détails, voir Traité d’électricité statique, de Mascart, t, 11, p. 132).
- C’est surtout avec l’électricité d’induction que se . montrent la différence des effets des deux pôles.
- Dans l’air, avec des appareils puissants « si les • bouts des fils rhéophores sont placés au-delà de la distance à laquelle s’échange l’étincelle, on voit des jets de lumière venant de Vextrémité positive et parcourant une portion de l’intervalle polaire. Y!extrémité négative est illuminée par une étoile brillante de lumière rouge qui lance aussi de faiblesr jets (2) ».
- Le docteur Ritter a étudié avec détail les différentes phases que présente la lumière électrique j produite par la bobine de Ruhmkorff. A mesure ; qu’on raréfie l’air (ou la vapeur) renfermé dans le ; tube à expériences, on remarque d’abord un flux:
- (* *) Annales de chimie et de physique, 4' série, t. XVII, p.87 ' (186g). Sur la conductibilité électrique des gaz, paf HittorfH {Annales de Poggcndorff).
- (*) Du Moncel. Notice sur la machine de Ruhmkor'f. p. jqi
- continu d'étincelles dans l’air, puis production d’auréole qui se développe de plus en plus quand la raréfaction augmente.
- Lorsque la bobine est forte,, on voit d’abord de minces filaments lumineux sortir en serpentant de Vélectrode positive et se diriger vers l’électrode négative. Quant à l’éclat et à la couleur des filaments et à leur épaisseur, on les voit changer progressivement et finir par se fondre les uns dans les autres et former un rayon unique, dont l’intensité maximum à l’électrode positive diminue à mesure qu’on s’approche de l’électrode négative et devient nulle à une plus ou moins grande distancé de celle-ci.
- Pendant ces différentes phases sur l’électrode positive, il se passe sur l’électrode négative des phénomènes qui en diffèrent esseritièilement par la forme, la couleur et l’éclat.
- La figure 68 donne une idée de ces effets respectifs.
- La figure 69 montre aussi une phase des effets lumineux lorsque le tube présente un étranglement.
- Les travaux des physiciens sur la décharge électrique dans les gaz raréfiées sont très nombreux ; nous ne citerons que ceux qui ont plus particulièrement rapport avec la question des différences entre les deux électricités positive et négative.
- D’après les expériences de M. Wiedemann, lorsque l’étincelle d’induction est produite dans un tube de Geissler, on y remarque une auréole bleue diffuse autour du pôle négatif, un espace obscur et une gerbe lumineuse s’étendant jusqu’au pôle positif, caractérisé par une lueur rougeâtre. On y remarque de plus, lorsque la raréfaction est poussée suffisamment loin, des stratifications qui divisent la lumière positive, strates d’un éclat et d’une beauté extraordinaire ; nous reviendrons plus loin sur ce phénomène.
- M. Wiedemann a aussi observé les phénomènes des décharges électriques dans les gaz raréfiés, Voici ce qu’il a constaté :
- A mesure que la distance entre les électrodes diminue, « la longueur de la partié stratifiée de la décharge diminue. Lorsque la distance est très petite, il se présente un phénomène intéressant.
- On sait qü’il existe entre Yèlectrode négative et la lumière négative qu’elle émet, un intervalle obscur, lequel est d’autant plus étendu que le vide est plus parfait. « Or, cet intervalle obscur pré-
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- sente à la décharge une résistance considérable; il ne se laisse jamais traverser par elle. On a beau rapprocher les électrodes en faisant pénétrer l’électrode positive dans l’espace obscur négatif, cet espace subsiste. » (1).
- Citons encore l’autorité de Verdet au sujet de l’étincelle d’induction dans les gaz raréfiés.
- « L’étincelle produite par la machine d’induc-
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- Fig. 68 et 69
- tion présente des propriétés remarquables, surtout lorsqu’on l’observe dans les gaz ou les vapeurs raréfiés. On y reconnaît facilement trois parties distinctes : une auréole diffuse autour du pôle négatif, un espace obscur et une gerbe lumineuse qui s’étend jusqu’au pôle positif.
- « Dans l’air raréfié, l’auréole négative est bleuâtre, la lumière positive rougeâtre ; ces couleurs changent avec la nature des gaz, mais l’auréole
- (.') La Lumière Électrique, t. XII, p. 37.
- négative et la traînée positive diffèrent toujours^ de nuance et sont séparées par un intervalle obscur. Ces caractères qui distinguent l’un de l’autre les deux pôles, sont tellement constants qu’ils peuvent servir, à défaut d’autres, pour indiquer la direction du courant qui produit une étincelle.
- « Lorsque la raréfaction est poussée suffisamment loin, et qu’au vide de la machine pneumatique on substitue le vide beaucoup plus parfait ! de la chambre barométrique, la lumière positive se partage en stratifications d’un éclat et d’une ; beauté extraordinaire, (Tubes de Geissler et ! d’Alvergniat.
- 1 « On aperçoit dans toute la longueur du tube
- une série de nappes lumineuses sépaiées les unes ! des autres par des intervalles obscurs, souvent . convexes du côté du pôle négatif ; un intervalle obs-‘ cur assez large sépare le pôle négatif de la première couche lumineuse ; mais, immédiatement ; en contact avec le pôle négatif lui-même, on voit i une atmosphère lumineuse divisée en couches i extrêmement fines. La couleur et l’éclat de la lu-; mière dépendent de la nature de la matière gazeuze i répandue dans l’intérieur des tubes. » (J).
- M. Edmond Becquerel, dans une étude spec-! traie des corps rendus phosphorescents par les 1 décharges électriques, dit : pour un certain degré 1 de raréfaction de l’air, dans un tube de Geissler,
- , « on sait que l’espace obscur qui existe entre la : gaîne bleuâtre entourant le pôle négatif et la traînée lumineuse s’étendant jusqu'au pôle positif,
- : augmente peu à peu d’étendue et il arrive un moment où, lorsque la pression est très faible,
- ; la lumière qui apparaît dans le tube lors des dé-, charges est à peine sensible ;-mais la phosphores-; cence des substances (renfermées dans le tube) ! est très vive, et cela seulement dans la direction ! normale à la plaque formant l'électrode néga-, tive » (2). Suit l’explication du phénomène.
- Analyse des phénomènes lumineux produits par les décharges électriques dans les gaf raréfiés. — M. Fernet a employé la méthode d’analyse du miroir tournant pour dédoubler les effets lumineux apparents résultant d’une décharge élec-
- p) Verdet, t. IV. Conférences de physique faites à l’Ecole normale, 1” partie, p. 437.
- (a) La Lumière Électrique, t. XVII, p. 216 (1S85). — Comptes rendus de l’Académie dés sciences, 30 juillet 1885, p. 208.
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- 2\6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trique dans un gaz plus ou moins raréfié. Le tube de Geissler employé à cet usage est placé verticalement derrière un écran percé d'une fente verticale, en sorte que si le tube était illuminé d’une manière continue, l’œil placé en avant verrait une ligne lumineuse. En faisant réfléchir cette fente lumineuse sur le miroir tournant, on verrait une image continue et unique, si le phénomène de la
- (fig. 70). C’est la lumière rouge du pôle positif qui fournit les stratifications, tandis que la lumière bleue fixe du pôle négatif se montre sous la forme d’un rectangle de lumière invariable.
- « Ces images montrent que chacune des deux décharges produit dans tout l’espace interpolaire, excepté dans le voisinage du pôle, une illumination cjui est d’abord instantanée, mais qui devient
- décharge électrique était lui-même continu. Mais comme il est en réalité discontinu, ainsi que le montre l’expérience, l’illumination étant produite par des points lumineux en mouvement, le miroir, tournant assez rapidement, montrera ces points en des positions successives.
- Si la raréfaction dans le tube est de 5 à 6 millimètres, suffisante pour laisser passer les courants imterse et direct sans stratification apparente à la vue simple, on verra sur le miroir deux images étalées de la fente, présentant des bandes obliques
- ensuite, et pendant tout le temps du passage du courant, discontinue et résultant de points lumineux distribués à peu près également sur une même ligne verticale.
- Les courbes montrent que chacun de ces points est animé, jusqu’à l’instant où la lumière cesse, d’un mouvement qui l'éloigne du pôle négatif.
- « A une pression de 1 à 2 millimètres, alors qu’à la vue simple apparaissent çà et là dans le tube quelques stratifications, la discontinuité du
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- a»7
- phénomène semble se produire dès le premier instant. » (fig. 71).
- « A une pression d’un demi-millimètre environ, au moment où les stratifications apparaissent nettement à la vue simple, chacune des tranches 1 umineuses discontinue est encore successivement animée de mouvements inverses, mais le mouvement initial semble se produire plutôt du
- Fig. 72
- pôle positif vers le pôle négatif, comme l’indique la forme des courbes de la figure 72.
- Les curieuses expériences de M. Crookes qui ont donné lieu à tant de critiques plus ou moins justifiées, mettent aussi en evidence nombre de circonstances où le rôle des électricités positive et négative est différent ou tout à fait opposé.
- Si tous les physiciens n’ont pas adopté, avec M. Crookes, l’idée d’un quatrième état de la ma- (*)
- (*) La Lumière Électrique t. II. p. 157-158.
- tière (état radiant), ils ont dû néanmoins reconnaître l’exactitude des faits qu’il a signalés.
- D’ailleurs, bien avant les expériences de M. Crookes, on savait que quand un courant électrique traverse un tube de Geissler, dans lequel l’air est plus ou moins raréfié, il se manifeste toujours près de l’électrode négative un espace obscur dont l’étendue augmente avec le degré de raréfaction du gaz renfermé dans ce tube.
- Tant que la raréfaction de l’air n’est poussée qu’à quelques millimètres de mercure, l’illumination du tube est produite par une gerbe lumineuse partant du pôle positif et s’étendant vers le négatif qu’elle n’atteint pas, laissant entre elle et ce pôle l’espace obscur dont nous venons de parler. Mais à mesure que la raréfaction de l’air augmente cet espace obscur s’agrandit, chassant devant lui la région lumineuse, et/pour un certain degré de vide, finit par envahir le tube tout entier. Ôn sait qu’audelà, lorsque le vide a été poussé aussi loin que possible, par les moyens les plus efficaces, le courant électrique ne peut plus passer.
- Mais avant d’arriver à cette limite infranchissable, des phénomènes importants se produisent dans le tube à air raréfié à 1/1000000 d’atmosphère.
- M. Crookes a constaté que, dans ces conditions, l’air restant est dans un état particulier et en quelque sorte nouveau. Sous l’action de l'électricité, ce que M. Crookes appelle la matière: radiante s’échappant. du pôle négatif, a la propriété de produire la phosphorescence du diamant, du rubis.
- Le pôle négatif émet une lumière verte, tandis que le pôle positif reste presque sans lumière. Cette lumière verte se meut en ligne droite et produit des ombres ;; elle exerce une action mécanique, fait mouvoir un petit moulin formé d’une roue à palette en mica dont l’axe roule sur un petit chemin à rails en verre ; elle peut mettre en mouvement une sorte de radiomètre.
- La matière radiante est déviée par un aimant.
- Les molécules de la matière radiante sont électrisées négativement. Enfin cette matière radiante produit de la chaleur quand son mouvement est arrêté.
- Tels sont les résultats principaux de ces curieuses expériences où les propriétés distinctives des pôles sont mises en évidence.
- Lorsque le vide n’est fait qu'à quelques millimètres dans le tube de Geissler, alors que la matière n’est pas à l’état radiant, selon l’expression de M. Crookes, l’électricité « passe du pôle positif
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- 'né
- il pôle négatif la tràinéé de lumière est violette ; elle est droite oü s'infléchit selon la position respective dés pôles. >>
- Si le degré de raréfaction est poussé très loin, à Un millionième d'atmosphère, îa matière est dite à l'état radiant. « Alors les molécules électriques rayonnent exclusivement du pôle négatif ; elles Vont toujours en ligne droite, quelle que soit la position du pôle positif.
- « En outre, le chemin qu'elles porcourent dans le tube est obscur; mais la plaque de verre qu’elles bombardent prend la phosphorence verte.
- « Les molécules radiantes lancées du pôle négatif sont électrisées négativement. >> (* *)
- On connaît les effets de l’électricité d'induction dans la série des tubes à boules de Geissler, relativement à là lumière qüe présente chacun des pôles* Mais les phénomènes consécutifs offrent aüssi de l’intérêt.
- « Une fois iâ communication avec l'appareil interrompu, cette lumière subsiste dans l’obscurité pendant plusieurs secondes, en décroissant graduellement d’intensité. 11 y a Une différence notable dans les deux sphères extrêmes ; la sphère en communication avec le pôle négatif qui donne une lumière bleüe pendant le passage de l’électricité, n’offre pas de persistance appréciable, tandis que la sphère positivèi lumière rouge pendant la décharge, présente ces effets Comme les sphères intermédiaires. En intervertissant le courant dans l'appareil d'indüction, on voit le phénomène se produire de même dans le tube, mais en sens opposé ; l’effet produit du côté négatif a peu de persistance. » (a)
- Avec les différents gaz, les effets lumineux sont variés mais toujours dans le même sens précédemment indiqué.
- D’après MM. Warren de la Rüe et Hügo Muller (3) la décharge dans les gaz raréfiés est disrup-tive. comme dans l'air. « Les molécules des gaz effectuent un transport de l’électrisation. Les gaz reçoivent, selon toute probabilité, deux impulsions en sens contraire, Celle qui émane de l'électrode négative étant plus continue. »
- L’extértsion de la lumière qui se produit à l'élec-
- OX Ferrière. — La matière et le mouvement, p. 33,
- (*) E. Bégquerel. : La lumière, Ses causes et ses effets, t. II,
- <93-
- <*) Annales dé Chimie et de Physique, 5' série, t. XV, p. 327.
- trode négative ëst d’àütant plus grande qüe la pression est plus faible et le courant plus intense.
- Les figures suivantes représentent différentes formes de l’étincelle observée par MM. Warren de la Rue et H. Muller dans l'hydrogène, entre les mêmes surfaces sphériques, avec une plie de 20960 éléments (au chlorure d’argent) et à des pressions variant de 255 millimètres et 2,5 mm. (fig. 73). « L’arc se produisait au milieu d'abord et se fixait sur les bords, comme â droite de la figure, où il est représenté de face, oü à gauche où il est vu de profil. Même phénomène pour les expériences (fig. 74). Dans ces expériences l’arc se subdivise auprès de l'électrode positive, où il se forme un chapelet lumineux, &
- Au sujet de l'espacé obscur, M, Warren de îa Rue dit : « 11 est indubitable qüe la décharge électrique
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- passe toujours dans l'espace obscur, pris du bout négatif.du tube à vide ; il est vrai qu’elle n’est pas apparente, mais son passage est accusé par la grande chaleur qui s’y développe. » (s)
- Une remarque est à fait e sur l’emploi de i’appa-reil de Rühmkorff, dans les expériences quinious occupent; c’est la différence de tension dés deux pôles du fil induit, différence qui tient, à l’isolement imparfait des spires, par suite duquel le courant induit passe à travers le circuit voltaïque.
- Ainsi le bout extérieur de l’hélice induite peut fournir des étincelles â distance quand on lui présente un conducteur isolé du circuit, tandis que pareil effet n’a pas lieu pour le pôle correspondant au bout intérieur dü fil. (â)
- Si l’on ne tenait pas compte de cette différence, ort pourrait être, dans certain cas, induit en erreur.
- i}) Annales de Chimie et de Physique, y série, t, XX, p, 166 et 167,
- (*/ Warren üê la rüe et W. IAülLéR. —* Annales de Chimie it de Physique, & série t. I. p. 167,
- (9 Du Monüsi. Notice stir la bobine de Ruhmkotff p. 38.
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- Spectre dé tétincelle d'indüctiotu Le spectre de l’étincélie d'indUctlon non condensée Varie sui-vâHt qu’on I’étUdië avec ia lumière de l'ürt otl l’autre dès deux flüx composant l’étincelle ; mais on peut conclure d’une manière générale que le spectre de la lumière de l’atmosphère se rapproché considérablement de celui de la lumière positive* * produite au Sein dü Vide fait sur l’air atmosphérique, tandis que celui du trait de feu n'est qüe la reproduction du Spectre produit par la fusion électrique des métaux.
- « Ge dernier spectre (celui du trait dé feu), avec üné étincelle un peu longue, n’est pas homogène et se compose de trois Spectres Superposés, l’un correspondant à la lumière accumulée au pôle positif, le second aü jet lumineux, et le troisième à
- flg. 75
- la lumière négative, lesquels spectres sont différents par leur disposition.
- « Le spectre de la lumière négative est caractéristique, en ce sens qu'il varie peu et que lesdiffé-rentes couleurs qui le composent sont séparées les unes des autres d'une manière tranchée, et se présentent chacune avec un côté brillamment illuminé et un autre côté dans l’ombre, la lumière violette paraissant d'ailleurs très brûlante, quoique appartenant à la partie la plus sombre du spectre.
- « Le spectre de lumière du jet de feu, qui est plus sombre que celui des deux lumières polaires, représente exactement le Spectre avec raies brillantes produit par la fusion des métaux.
- « Le spectre de la lumière positive n’est rien autre chose que le précédent, mais avec plus d’éclat ; il est d’ailleurs rudimentaire.
- « Le spectre de l’atmosphère de l’étincelle est; toujours le même, quel que soit la nature métallique des rhéophores, et varie seulement avec.
- la nature gageusé du milieu traversé par la décharge. » (*)
- Le spectre de l’étincelle d'indUôtioft dans un tube dont le vidé a été fait sur l’azote et qui donne Une belle lumière cramoisie, sans stratification, diffère suivant le pôle que l’on observe. Le spectre du pôle positif est représenté (flg. 75 a) très lumineux vers la gauche et sombre à droite, Le spectre dü pôle négatif est vu figuré 75 b. Ces spectres diffèrent de ceux de l’étincelle à l’air libre. Quant âü spectre de la figure 75 c, il est donné par le pôle positif avec urt tube dont le vide a été fait sUf l’hydrogène fournissant une lumière blanche liîas avec de longues stratifications. Le spectre du pôle négatif diffère peu dü précédent,
- « Dans les effets cités plus haut lé courant induit se comporte comme s’il n’y avait qU’ün seul courant, toujours dirigé dans un même sens, attendu que le courant inverse, n’ayant pas assez de tension pour vaincre la solution de continuité, se trouve éliminé, » (2)
- G. DecHArmë
- {A suivre.)
- LES
- USINES CENTRALES D’ÊGLAÎRAGE électrique
- ÉTAT ACTUEL DE LA QUESTION ËN EUROPE
- DEUXIÈME PARTIE (â)
- Je me propose maintenant de traiter quelques-uns des problèmes qui se présentent dans l’exploitation des usines centrales d’éclairage électrique, et en particulier, des conditions auxquelles on devra satisfaire dans le cas d’une ville telle que Londres,
- Mon opinion sur beaucoup de points s’écartera sans doute de celle de mes confrères car je vois
- (i) DU MôNëéL. » Recherchés sUf lâ hôh holîiôgétiéïté de ËétihGèlie d’induction p. U J, et Notice sur l’appareil de RUhmkdrfT p,
- (*) Du Momcel. ioc.-clt, p. 114.
- (3) La Lumière Electrique du 37 avril*
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- que l’expérience acquise à l’étranger a trop souvent été négligée dans les travaux exécutés jusqu’ici en Angleterre; on paraît, en effet, avoir pour principe de ne pas tenir compte de l’expérience acquise à grand frais dans les pays étrangers, alors que les progrès étaient entravés dans notre pays par la loi sur l’éclairage électrique. Mais je ne suis arrivé à mes conclusions qu’après avoir soigneusement examiné les entreprises couronnées de succès, tant en Europe qu’en Amérique, et je suis prêt à passer condamnation, dans tous les cas où il y aura lieu de le faire. Je maintiens seulement que nous devons profiter de l’expérience des autres et je sais que ceux qui s’intéressent vraiment à l’éclairage électrique en Angleterre sont de mon avis.
- Ce mépris des expériences faites dans les autres pays existe chez nous aussi bien pour ce qui con-concerne les distributions à courants continusque pourcelles à courants alternatifs, aussi allons-nous considérer successivement les points les plus importants dans les deux cas.
- Le système à trois fils
- Considérons d’abord le système de distribution i direct à faible tension, un système qui peut être employé avantageusement beaucoup plus souvent qu’on ne le pense en général. 11 ne convient pas pour de grandes surfaces, mais il présente quelques avantages, en particulier:
- i° D’assurer une grande fixité de la lumière, de diminuer le$ risques d’accidents, de réduire le nombre des machines par l’emploi de batteries d’accumulateurs;
- 2° Si l’on ne se sert pas d’accumulateurs, on évite toutes les pertes d’énergie dans les transformations.
- Examinons d’abord le cas où toutes les dynamos fonctionnent en quantité à la même tension. C’est le dispositif d’Edison qui a été adopté presque partout. Si l’on s’éloigne au-delà d’une certaine distance de la station centrale avec ce système, on ne peut déterminer les conducteurs en se basant sur le maximum d’économie, tel qu’il dérive de la loi dè Sir William Thomson, et il faut employer d'autres dimensions pour empêcher une variation trop considérable de potentiel avec la consommation du courant.-
- Avec le système à deux fils, cette loi ne peut être appliquée que pour de très faibles distances, avec le système à trois fils cette distance est doublée, parce que le potentiel est double et c’est là le principal avantage de cette disposition. A Berlin comme à Milan on a jusqu’ici adopté le système à deux fils, et le capital énorme représenté par le cuivre du réseau prouve combien il est coûteux. A mon avis, le système à 2 fils ne devrait jamais être adopté pour une station centrale à basse tension, et la pratique universelle, aux États-Unis, où se système est complètement abandonné, me confirme dans mon opinion ; c’est ce que prouve également le fait qu’à Berlin on a adopté ce système pour les nouveaux réseaux à établir. Et, cependant, il n’est employé nulle part en Angleterre, à ma connaissance, depuis l’abandon des expériences de Lea-mington, tandis que le système à deux fils est employé dans plusieurs usines.
- L’expérience semble montrer que le système à } fils est avantageux jusqu’à une limite maxima de 8oo mètres, lorsque le prix du gaz dépasse 15 centimes le mètre cube ; au-delà de cette distance, les bénéfices diminuent par trop. Je ne le crois pas appliquable à Londres au-delà de 400 mètres.
- Fils d’alimentation ou feeders
- J’arrive maintenant à un autre principe de distribution qui a été méconnu en Angleterre d’une manière aussi étrange que générale, c’est-à-dire l’emploi de fils d’alimentation ou feeders (x), Distinguons d’abord entre les fils d’alimentation et les conducteurs principaux ou de distribution. Ces derniers sont les conducteurs sur tout le parcours desquels se prennent les embranchements allant dans les maisons, tandis que les fils d’alimentation partent de la station centrale pour aboutir à différents points du réseau des conducteurs principaux, sans qu’on prenne aucune dérivation sur leur parcours. A Milan comme à Berlin on a suivi l’exemple donné en Amérique, en plaçant un réseau de conducteurs principaux auxquels le courant est fourni en des points nombreux par des fils d’alimenta-
- (*) Est-ce seulement en Angleterre?
- Dans le dernier ouvrage paru en français sur l'éclairage à l’électricité, l’auteur, fort bien renseigné, ne parle cependant des feeders que d’une manière tout à fait incidente.
- E. M.
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- tion. Le potentiel se trouve ainsi égalisé dans tout le réseau,quelle que soit la consommation, à condition de le maintenir fixe à ces centres d’alimentation.
- 11 n’en est pas de même en Angleterre et il en résulte que lorsque la consommation de lumière est faible, toutes les lampes ont partout le même éclat, tandis que lorsqu’il y a un grand nombre de lampes en activité, celles qui sont voisines de la station sont beaucoup trop poussées, tandis que celles qui en sont éloignées sont rouges.
- A Berlin où la moitié du capital dépensé pour les conducteurs est représentée par les feeders, les lampes ont toutes et partout la même intensité lumineuse. Il n’y a pas l’ombre de différence aux différentes heures du jour et de la nuit.
- Un réseau électrique à faible tension sans fils d’alimentation est une hérésie.
- Emploi de dynamos à différentes tensions
- Partout à l’étranger, les dimensions des fils d’alimentation sont calculées de manière à avoir la même perte de potentiel partout. Il faut pour cela prendre de très gros câbles s’ils ont une longueur considérable et il y a une grande perte d’énergie s’ils sont courts ; mais, d’autre part, tous les feeders peuvent être alimentés par des dynamos marchant avec une différence de potentiel uniforme aux bornes, et elles peuvent alors fonctionner toutes en quantité. Ce dispositif est simple mais dispendieux.
- Je crois que nous pouvons réaliser une économie de cuivre, en subdivisant les feeders en deux ou trois groupes, ayant tous à peu près la même longueur et la même perte de tension. Tous ces câbles auraient la section indiquée par la loi de Sir William Thomson. Quand l’usine fournit le maximum d’énergie les dynamos alimentant les feeders les plus longs marcheraient avec un potentiel aux bornes plus élevé que celui des autres.
- Quand le courant serait faible toutes les dynamos fonctionneraient à la même tension parce que la perte dans les fils d’alimentation est insignifiante. A ces moments-là on pourrait relier toutes les dynamos en quantité, ou bien alimenter tous les feeders par une seule dynamo.
- Position des fils auxiliaires de tension.
- Dans presque toutes les distributions à faible tension, celle-ci est réglée par un fil auxiliaire
- partant d’un point où les câbles d'alimentation sont reliés avec les conducteurs principaux. Ces fils auxiliaires indiquent la tension en ces points sur un voltmètre situé à l’usine et elle est maintenue constante par un surveillant. Parfois tous les fils auxiliaires sont groupés ensemble à la station et indiquent au voltmètre la moyenne de la tension dans le réseau.
- C’est ce qui a lieu à Berlin. L'emploi de ces fils auxiliaire est très utile, mais je crois qu’on les a mal placés jusqu’ici. Spposons qu’il existe une variation de 4 o/o dans le réseau des conducteurs principaux alimentés par un des feeders et que la point où ce dernier est relié aux premiers soit maintenu à un potentiel constant; alors la lampe la plus éloignée subirait une variation de tension de 4 o/o. Mais si, au contraire, le fil auxiliaire partait d’un point à mi-chemin entre la lampe la plus éloignée et le centre d’alimentation, et si ce point était maintenu à un potentiel constant; alors le maximum de variation serait réduit de moitié c’est-à-dire à 2 o/o.
- On /oit donc qu’en plaçant bien les fils auxiliaires, on peut réduire les variations de tension de moitié, ce qui revient à une réduction de la moitié du cuivre employé dans les conducteurs principaux.
- Lampes à incandescence de voltages variables.
- On a souvent proposé d’éclairer les différentes parties d’un quartier avec des lampes fonctionnant normalement à différents voltages. D’après le dispositif ordinaire des feeders et des fils auxiliaires la tension maximum à la lampe la plus éloignée est égale à celle qui règne dans les conducteurs principaux au point de jonction avec le feeder. Le minimum de tension peut être moindre d’environ 4 volts.
- Supposons que l’on ait des lampes de ioo volts; celles qui sont voisines du centre d’alimentation brûleront à ioo volts, mais celles qui sont les plus éloignées n’auront que de 96 à 100 volts. A 96 volts, ces lampes seront déjà rouges, tandis que si les lampes éloignées étaient taréesà 98 volts, la tension ne varierait jamais de plus de 2 0/0 et on obtiendrait une meilleure lumière.
- Cette disposition serait très satisfaisante s’il était possible dès l’établissement du réseau de prévoir l’emplacement des lampes à installer, mais dans
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- la pratique une maison qui hier devait être alimentée à ioo volts peut aujourd'hui n'avojr besoin que de 99 volts par suite de l'introduction de nouvelles lampes entre cette maison et le feeder. Les expériences faites en Amérique avec ce système on donné des résultats désastreux et amené une confusion complète; de sorte qu’on l’a entièrement abandonné et je crois qu’on a eu raison.
- Si l'on veut avoir une lumière satisfaisante, il ne faut pas admettre une variation de potentiel de plus de 2 0/0 au-dessus et en dessous de la moyenne; à Berlin elle n'est que de 0,75 volt,
- Je crois que la position économique de beaucoup d'entreprises d’éclairage électrique exploitant aujourd’hui des stations centrales, dépend en grande partie des conditions dans lesquelles la distribution est faite et je prendrai quelques exemples pour démontrer toute l’importance de cette question.
- i° Un réseau simple à 2 fils alimentéà la station centrale avec des conducteurs en cuivre déterminés par la loi de Sir W. Thomson, soit à raison de 160 ampères par centimètre carré, et s’étendant à une distance de 950 mètres présenterait une différence de tension de 48 volts à laquelle seraient soumises les lampes les plus distantes.
- 20 Pour le système à trois fils cette différence serait de 12 volts avec une dépense de cuivre d’un quart en plus.
- 3° Avec cette même quantité 4e cuivre et en adoptant des feeders arrivant à des points séparés de 300 mètres l’un de l’autre, le maximum de la variation de tension dans une lampe quelconque serait de 2 volts, si les fils auxiliaires partent des centres d’alimentation.
- 4Q Dans les mêmes conditions qu'en (3), mais en plaçant seulement les fils auxiliaires à mi-cher min, au lieu de les faire partir des centres d’ali-orientation, le maximun de variation ne serait que de 1 volt.
- En d'autres termes, la quantité de cuivre nécessaire pour limiter la variation de tension à une fraction donnée est dans le dernier cas j/12 de ce qu'elle est dans |e second cas et 1 /38 relativement au premier cas.
- Distribution à bçmte tension
- Avant d’abandonner la question de la distribution, j’insisterai aussi sur la nécessité d’appljquer les mêmes règles au système de MM, Gaulard et Gibbsqui consiste, comme on sait, à employer des courants alternatifs à haute tension dans les conducteurs principaux et à réduire cette tension dans les maisons au moyen de transformateurs à courants alternatifs.
- Actuellement ces transformateurs sont les pins souvent groupés en quantité sur les conducteurs principaux. On se figure généralement en Angleterre qu’il n’est pas nécessaire d'avoir des feeders, même si la distance est de plusieurs kilo-mètres. C’est encore au mépris de l'expérience des autres pays, et cela bien que l'importance de cette règle soit beaucoup plus grande pour une ville comme Londres que pour la plupart des villes américaines ou que pour Rome. Si l’on continue ainsi, on verra encore une fois les mêmes désastres se reproduire, Pans l'installation la plus considérable de Londres, il n’est pas rare de voir les lampes les plus éloignées de l’usine brûlant au rouge, alors que les lampes les plus rapprochées sont poussées au blanc, Ceci provient cTune distribution défectueuse.
- Comme je viens de le dire on croit généralement qu’avec le système Gaulard et Gjbbs on n’a pas à craindre des variations de tension quelle que soit l’étendue du quartier éclairé, alors même que les transformateurs sont groupés en quantité.
- Examinons cette question d’un peu plus près. Reportons-nous au système à deux fils, et à basse tension; si nous admettons une densité de courant de 160 ampères par centimètre carré, la chute de potentiel est de 5,5 volts par 100 mètres; la perte de potentiel provenant des fils d'embranchement dans les maisons atteint en général 2 volts, par conséquent la variation totale entre le maximum et je minimum de consommation est de 7,5 volts par ;oo mètres, ou environ le double de cé qui est admissible (4 volts). Qn ne pourra donc dans le système à deux fils, employer des conducteurs de cette dimension, à une tension de 100 vqlts, que pour une distance de 40 à 50 mètres,
- Voyons maintenant jusqu’où cette distance est portée par l’emploi d’une tension de 2000 volts dans les conducteurs primaires, et de 100 volts dans le circuit secondaire.
- Pour la même densité de courant, la perte de
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- potentiel dans les maisons sera maintenant de
- 5.5 volts par 2000 mètres, à laquelle il faut ajouter 2 volts pour les fils dans les maisons, et environ
- 1.5 volt pour la perte dans les transformateurs, ce qui fait 9 volts de perte de potentiel pour 2 000 mètres.
- Si nous admettons un maximum de variation de 4 volts dans les lampes, ceci correspond à une variation de 0,5 0/0 dans les conducteurs primaires, et par suite la plus grande distance à laquelle les conducteurs peuvent s’étendre est de 300 mètres. Le seul moyen d’aller plus loin est d’employer des fils d’alimentation.
- Aussi, en Amérique où l’on en fait un usage étendu, n’admet-on en générai que 1/3 0/0 de perte de tension dans les conducteurs principaux. L’exemple choisi de 160 ampères par centimètre carré n’est peut-être pas toujours applicable, mais il démontre la nécessité d’adopter la pratique de l'étranger, et d’employer des fils d’alimentation, même avec des conducteurs à haute tension.
- Indicateur? de potentiel sur les circuits de haute, tension
- Il serait très peu commode d'employer des fils auxiliaires de tension avec le système Gaulard et Gibhs et l’on se sert par conséquent de voltmètres à double enroulement qui indiquent la pression à l’autre bout des feeders.
- . J’ai déjà parié de ceux employés à Rome et à Milan et dont l’un des enroulements est relié comme un voltmètre ordinaire aux bornes de la dynamo, et l’autre qui agit en sens inverse est parcouru par le courant principal. La diminution de tension causée par ce deuxième enroulement est toujours égale à la chute de potentiel dans les fils d’alimentation.
- Plusieurs inventeurs ont essayé d’obtenir ce résultat avec différents appareils, et il n’est pas besoin d’insister sur les difficultés que présente le problème. J’en donnerai une idée en disant que la compagnie Westinghouse emploie des appareils de ce genre, tous du même type, dans lesquels il suffit d’introduire différentes fiches suivant la perte admise dans les feeders ou la longueur de ceux-ci.
- Si j’insiste sur ce point, c'est parce que je considère que le succès de l’exploitation d'une usine centrale de ce système là dépend pour beaucoup, de l’emploi d’un indicateur de ce genre, et que. je vois en Angleterre dés fabricants sans
- aucune expérience des stations centriles, prêts à fournir tous les appareils de mesure nécessaires. Je désire beaucoup les convaincre, dans leur propre intérêt, de la nécessité de combiner des instruments de ce genre, s’ils désirent tirer l’éclairage électrique de la Métropole de la situation misérable où l’ont réduite quelques-uns des soi-disant pionniers de cette industrie.
- L’isolation des réseaux
- Nous arrivons maintenant à un problème très important et peut-être le plus difficile de l’éclairage par usines centrales i la question de l’isolation des réseaux.
- Il est à remarquer que nous n’avons pas besoin d’une haute isolation pour éviter une forte perte de courant, mais uniquement parce qu’une isolation élevée est la seule qui dure, et que la durée est la qualité qu’il faut surtout rechercher.
- Je ne discuterai pas aujourd’hui la question entière de l’isolation, je me bornerai seulement à tirer des conclusions de l’expérience du passé, Pour le moment, le caoutchouc vulcanisé etl’oko-nite sont les isolants les plus réputés pour leur durabilité et leur grande résistance dans toutes les conditions- Les câbles isolés de cette manière sont parfois recouverts de plomb, mais dans ce cas, ce n’est que pour avoir une protection mécani que, nécessaire surtout pendant la pose des câbles, parce que la destruction du plomb n’entraînerait pas celle de l’isolant.
- Je désire surtout attirer l’attention sur une certaine catégorie de câbles dont on a dit beaucoup de bien depuis quelques années.
- Le conducteur en cuivre, formé ou non de torons, est recouvert d’une matière fibreuse quelconque, de jute de préférence, imprégnée d'huiles bitumineuses, et cette âme est renfermée dans une chemise de plomb.
- L’isolation de ces câbles dépend absolument de l’imperméabilité du plomb.
- Nous connaissons tous des cas dans lesquels ce modèle de câble a donné de bons résultats pendant un certain temps limité, et l'on pourrait croire qu’il convienne parfaitement, mais personne n’a entendu parler d’un câble de ce genre ayant fonctionné d'une manière satisfaisante pendant trois ou quatre ans.
- j’ai déjà dit qu’à Berlin on a jusqu’ici employé exclusivement des câbles de ce type, dont le plomb était recouvert de couches de rubans trem
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- pés dans une composition isolante, le tout étant armé de deux spirales formées d’un ruban de fer. Je regrette de devoir constater que cette isolation a été absolument insuffisante (*). Elle donne d’assez bons résultats pendant trois ans environ, mais au bout de ce temps le plomb a cédé, l'isolant est pénétré par l’humidité et une action chimique ou voltaïque a lieu dans le cuivre qui, à son tour, se désagrège.
- L’expérience semble donc prouver que ce type de câble ne convient pas pour des installations permanentes d’éclairage électrique. J’avais espéré un autre résultat après les travaux de MM. Ber-thoud, Borel et Waring, mais l’expérience de Berlin m’a fait changer d’idée, et un examen des certificats fournis par les fabricants ne m’a révélé aucun cas où ces câbles placés sous terre aient pu fonctionner au delà du terme qui semble avoir été fixée à Berlin pour leur destruction.
- On m’a dit, mais j’ai de la peine à le croire qu’une Compagnie de Londres se propose de placer des câbles de ce genre recouverts de plomb, mais sans armature, dans des tuyaux de fer. Tout le monde comprend qu’ils ne tarderaient pas à être détruits par une action galvanique.
- Je crois qu’on a l’intention à Berlin, comme ailleurs, d’essayer d’employer des conducteurs nus, un système inauguré pratiquement par M. Cromp-ton à South-Kensingten. Au point de vue économique, cette idée me paraît excellente pour une distribution de courant à faible tension. On pourra probablement aussi l’adapter à des circuits de haute tension, en se servant d’isolateurs à huile. Quand on se sert de pièces rigides en cuivre, il devient nécessaire de découvrir toute la canalisation pour augmenter le nombre des conducteurs, ce qui coûte fort cher. Quant à moi, je préférerais un système qui permettrait de tirer des fils dans les conduits, pourvu qu’il présente d’ailleurs les mêmes avantages.
- A l’heure qu'il est, il me semble que les seuls types de conducteurs souterrains ayant fait leurs preuves de durabilité sont, ou bien ceux en cuivre nu supportés par des isolateurs, ou bien des câbles isolés au coutchouc vulcanisé, ou peut-être à l’okonite. Il faut éviter avec soin tout isolateur affecté par les gaz qui imprègnent le sous-sol de
- (*) Voir la note insérée dans le numéro du 27 avril, p. 154 et dans notre numéro de ce jour, la réponse de M. Siemens, p. 227. .
- nos villes ou qui, en se ramolissant, permette à l’âme en cuivre de se déplacer, ce qui amène des contacts extérieurs.
- Les Compteurs ’
- Un point qui ressort de l’expérience des stations centrales en Europe et en Amérique ; c’est l’importance qu’il y a de faire payer la consommation de l’électricité par un compteur comme cela se fait pour le gaz. La plupart des compagnies anglaises ont traité par contrat avec le plus grand nombre de leurs abonnés, en stipulant un prix annuel par lampe. Ceci paraît être une erreur fatale et presque partout l’expérience a démontré que l’exploitation par compteurs est plus avantageuse. Dans plusieurs stations, on fait payer une somme annuelle fixe pour prix de location du compteur, plus une certaine somme proportionnelle à la quantité d’électricité fournie. Ce procédé présente l’avantage d’empêcher le consommateur de faire installer un grand nombre de lampes qui ne seront allumées qu’à de rares occasions, car ces lampes coûtent fort cher à l’entrepreneur parce qu’il faut avoir une réserve considérable de machines qui ne travaillent que dans ces occasions.
- Pour les courants continus, on peut recommander les compteurs d’Edison et d’Aron, pour les courants alternatifs celui de Schallenberger, pour les deux systèmes, enfin, mon propre compteur.
- Les transformateurs.
- La réduction de tension du circuit primaire au secondaire est généralement de 20 à 1, quelquefois plus. On a combiné un grand nombre de transformateurs ou générateurs secondaires. J’ai déjà décrit ailleurs les transformateurs de Westinghouse que j’ai essayé et trouvé d’un excellent rendement, bien que le plus grand modèle soit celui de 40 lampes. (J)
- Le grand modèle seulement des transformateurs Zypernowsky est aussi bon; on en construit 3 modèles dont le rendement varie de 95 à 880/0, bien que le plus peti+ corresponde à 25 lampes.
- On croit généralement que la perte dans un transformateur est nécessairement faible, mais ce n’est vrai que par des appareils d’une construction très soignée. On se figure généralement que les
- (>) La Lumière Electrique, v. XXV, p. 644, v. XXVII, p. 8.
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- transformateurs actuellement vendus en Angleterre donnent un rendement d’environ 90 à 95 0/0. Je serais très surpris s'il y avait plus de deux des modèles employés chez nous qui donnent un rendement supérieur à 70 0/0 èt aucun de nos fabricants n’a jamais vérifié, que je sache, le rendement des transformateurs qu’il livre. Le rendement d’un appareil de ce genre baisse en même temps que l’énergie qu’il transforme. S’il est destiné à alimenter 100 lampes dans une maison où l’on n’en emploie que 2 ou 3, on dépensera dans bien des cas le double jou le triple de l’energie nécessaire aux lampes s’il y a un grand nombre de transformateurs.
- Le défaut de ces appareils ressort bien sur les diagrammes de l’installation de la Grosvenor Gallery où, pendant les heures du minimum de consommation, le courant fourni par l’usine est beaucoup plus considérable que celui qui correspond aux lampes; ces courbes indiquent une perte de 20 0/0.
- Le transformateur Westinghouse présente une très faible résistance magnétique, tandis que plusieurs de ceuxqu’on construit en Angleterre ont un circuit magnétique défectueux. La perte dans un transformateur, indépendamment de l’hystérésis, varie comme le carré de cette résistance (l).
- La perte causée par l’hystérésis varie comme la longueur du circuit magnétique lorsque l’induction dans le fer est la même. L’hystérésis magnétique est, en général, si considérable que les appareils fonctionneraient probablement mieux avec un circuit magnétique ouvert, ainsi qu’il a été démontré par lord Rayleigh (2) {Phil. Mag. 1886).
- Moteurs à grande et à petite vitesse.
- La plus grande différence que j’ai constatée (*)
- (*) Voir les formules données par M. Forbes J. ofthe S. of Telegraph Eng. and Electncians, v. 71, p. 153.
- (l) M. Forbes fait erreur ici, et si nous 11e nous trompons lord Rayleigh a reconnu postérieurement qu’il n’en était p: s ainsi. C’est ce qui résulte, du reste, de la construction indiquée par ce dernier et que nous avons reproduite dans notre article du 12 février 1887. La perte par hystérésis ne dépend que de l’induction magnétique maxima et du volume de fer, à moins qu’on ne parte pas de l’état neutre, mais qu’on aimante le noyau par un courant continu, ainsi que le propose M. R. Kennedy dans un de ses brevets. Dans ce cas, la perte serait probablement plus forte encore.
- E. M.
- entre la pratique de notre continent et celle des Etats-Unis se rapporte à la question de vitesse ou du nombre de tours des dynamos. En Amérique, la vitesse normale d’une machine alternative de 250 chevaux est de i ooo tours par minute; à Rome les dynamos de 6do chevaux font 125 tours par minute et à Berlin, les moteurs de 400 chevaux font 80 tours par minute.
- En Europe, on est disposé à condamner d’emblée les grandes vitesses, tandis qu’elles ne présentent réellement d’inconvénients que pour les machines où la partie qui tourne est massive, mal équilibrée, incapable de résister à une force centrifuge considérable, et que les paliers sont plus écartés. A tous les autres points de vue, les grandes vitesses ont des avantages surtout au point de vue de l’économie.
- Comparons maintenant la dynamo de Westinghouse avec celle de Zypernowsky sans les dents de Pacinotti sur l’armature, comme MM. Elwèll Parker les construisent. Au point de vue électrique, ces deux machines sont identiques, mais dans l’une l’armature est fixe et dans l’autre les inducteurs. L’armature peut être équilibrée parfaitement mais il n’en est pas de même pour les inducteurs. Les poids ne diffèrent pas de beaucoup. L’armature est plus apte à résister à des efforts centrifuges que les bobines des inducteurs. Toutes ces raisons permettent de faire tourner la machine Westinghouse à grande vitesse et de réaliser des avantages économiques.
- Il faut naturellement tenir compte de la nécessité d’employer un transmission dans ce dernier cas.
- Au contraire, dans la dynamo Parsons, à courants alternatifs (?) qui est à accouplement direct, nous avons la machine la plus légère, la mieux balancée, la plus solide, avec des paliers parfaits et qui présente tous les avantages de la sûreté de marche et de l’économie.
- On est trop souvent porté à oublier que les faibles vitesses correspondent à de grosses machines à faible puissance spécifique (1).
- Vitesse des alternances de courant
- J’arrive maintenant à une question très impor-
- (l) Sur cette question des grandes vitesses, on lira avec intérêt l’étude que M. Rechniewski a publié dernièrment dans nos colonne? (v. XXXI, p. 101). E. M.
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- tante: Quelle doit être la vitesse des alternances?
- A Rome on marche à 83 renversements de courant par seconde ou 41 périodes complètes. En Amérique les machines Westinghouse marchent à 267 alternances ou 133 périodes par seconde.
- Quels en sont les avantages et les ineonvéniénts et pourquoi cette différence?
- En premier jieu, M. Westinghouse a adopté des alternances rapides pour avoir des transformateurs de dimensions restreintes. Ensuite il voulait réaliser une économie en marchant à grande vitesse, et il aurait été très difficile d’avoir des alternances lentes avec une grande vitesse. MM. Ganz et Çie (Zyprenowsky) voulaient, au contraire, actionner leurs machines à une faible vitesse, et dans ces circonstances il ne pouvaient que difficilement obtenir des alternances rapides. Voyons maintenant es résultats :
- |J |*es alternances rapides permettent de réduire les dimensions et le prix des transformateurs.
- Beaucoup de personnes semblent ne pas y attacher grande importance, mais il est facile de voir qu’il n’en est pas ainsi.
- On a constaté que dans la plupart des maisons, il faut employer des transformateurs plus puissants que ne l’exigent les lampes (?)
- Ainsi, pour une installation de 7500 lampes, il faudra compter sur des transformateurs suffisants pour ioooo lampes. Le prix de ces appareils serait en moyenne de 126000 francs en Angleterre.
- Le prix des moteurs et dynamos correspondants (en supposant desturbo-moteurs Parsons)serait de 150000 francs. On voit que le prix des transformateurs joue un rôle très important.
- M. Kapp a écrit, et je crois qu’il se trompe, que les dimensions ne varient pas avec la vitesse des alternances. Ceci serait contraire à la fois à l'expérience et à la théorie; c’est l’opinion de MM. Westinghouse, de Ferranti et Zypernowsky;
- 20 II y a cependant un avantage considérable à ralentir les alternances, car il devient alors plus facile de faire travailler les dynamos en quantités parce que les machines ont plus de temps pour faire concorder leurs phases. Si je croyais le groupement en quantité essentiel au succès, je conseillerais de sacrifiersur le prix des transformateurs et d’employer des vitesses faibles; autrement il n’y a pas à hésiter, il faut employer des alternances ra-
- pides pour augmenter le rendement et l’économie.
- Groupement des dynamos en quantité
- L’expérience acquise à Rome semble donner raison à ceux qui considèrent le fonctionnement en quantité comme essentiel; pour ma part je ne suis pas de cet avis. La subdivision des conducteurs principaux est presque toujours plus pratique et permet de couper avec facilité certains quartiers en cas d’incendie ou d’autres accidents. On évite également la possibilité d’une augmentation de résistance dans les conducteurs de fortes sections avec le courant alternatif,
- Dans le cas où l’on aurait plusieurs usines dans une ville et que l’on voudrait les rendre solidaires, on pourrait employer des câbles spéciaux, auxquels on relierait une dynamo d’un côté et les feeders de l’autre. Naturellement les deux stations auraient le même genre de transformateurs, et le même nombre d’alternances.
- Je préférerais absolument le groupement en quantité, parce qu’il est plus simple pour le personnel de la station centale, si ce système n’introduisait pas de complications et dans le cas où if est aussi économique qu’un autre, mais je ne considère pas du tout cette disposition comme essentielle.
- Je crois cependant que la manière dont les machines sont actuellement groupées en quantité ne sera pas tolérée longtemps. On cherche maintenant à introduire une self-induction considérable dans la machine et l’on diminue ainsi la capacité de l’installation et l’on rend très difficile le réglage du potentiel. Je suis certain que nos inventeurs trouveront bientôt une meilleure solution.
- Réglage automatique ou à la main
- La question se pose maintenant de savoir s’il faut régler le potentiel automatiquement ou bien à la main. Dans tous les réseaux à basse tension, comme à Berlin, cela se fait à la main. Un ouvrier apprend vite à connaître les heures auxquelles il faut y faire attention et dans les systèmes à basse tension avec des dynamos à double enroulement il suffit d'un réglage très restreint.il vaut toujours mieux ne pas se fier aux dispositifs automatiques s’il n’y a pas un avantage économique considérable à le faire.
- Il n’en est pas ainsi avec les dynamos à courants
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- alternatifs ayant une grande self-induction car le potentiel varie alors énormément avec le courant. Une telle machiné ressemble dans ce cas à une dynamo à courant continu enroulée en série à grande résistance. Les variations sont si fréquentes qu'il devient nécessaire d'avoir un réglage automatique.
- MM. de Ferranti, Lowrie et d’autres se sont servis de la dilatation d'un fi U cet effet et ils règlent la tension à la dynamo et non au* centres de distribution» ce qui est faux. L'appareil semble en outre trop délicat pour une usine, MM, Ganz et <> se servent d'un appareil beaucoup plus pratique et ils règlent aux centres de distribution, Je préfère aussi leur méthode de régler les grandes variations à la main et les petites seulement d’une manière automatique.
- En résumé je suis convaincu que tous ceux qui travaillent à maintenir la suprématie de l’Angleterre dans le domaine de l'éclairage électrique seront d'accord avec moi sur ce point, que les détails pratiques dont dépendent le succès des stations centrales doivent être étudiés à l’avance avec soin et qu’on peut réaliser une grande économie de temps et d’argent en profitant des années de travail et des centaines dé mille francs dépensés ailleurs, Mais il ne faut pas oublier que le bon marché du gaz et du charbon en Angleterre et le prix relativement cher de la main d’oeuvre sont autant d’éléments qui distinguent l'Angleterre du Continent ou de l’Amérique,
- G. Forbes.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Allemagne
- Les canalisations électriques souterraines. — M. Forbes dans son étude sur les usines centrales en Europe, a cru devoir conclure des communications qui lui ont été faites à Berlin, en particulier par M. Rathenau le directeur d'une des usines, à l'échec complet du système de câbles combiné par la maison Siemens.
- D’après M. Fprbes, on ne pourrait, en effet, compter que sur une durée très limitée, trois ans J
- au plus, lorsque ces câbles sont enfouis dans des sols de mauvaise nature.
- La question est assez importante pour que nous mettions sous les yeux de nos lecteurs quelques extraits de la communication de M. W. von Siemens à 1 ’Elehtrotecbnische Verein de Berlin.
- « M. Forbes dit, dans son introduction, qu'il a l’intention de soulever une discussion sur les usines centrales d’éclairage électrique et }es réseaux de distribution, et qu’il se propose de s’élever contre certains procédés défectueux. Malheureusement, il entame cette discussion si Utile sans avoir pris des informations précises qui justifient lé jugement qu'il porte sur le système des câbles armés à chemise de plomb, qu'il a vu employer dans les trois villes qu'il a visitées.
- « 11 ne base son opinion que sur les essais qui ont été faits à Berlin de ce système de conducteurs, et il en conclut que ces câbles peuvent rendre de bons se;vices pendant trois ans seulement, mais qu’au bout de ce temps ils sont mis hors de service. Le plomb serait détruit et l’eau pénétrerait jusqu'au cuivre qui serait alors désagrégé; on suppose dit-il que cette destruction du plomb est dûe à la formation d’un élément galvanique entre le plomb et le fer de l'armature.
- « On serait en droit de penser qu'un électricien, occupant la position de M. Forbes, ne condamnerait un système si généralement employé que sur des données certaines et après des études approfondies. Or, comme nous l’avons dit, il ne se base que sur les accidents arrivésà Berlin, et qui lui auraient été communiqués par MM. Rathenau et Datterer de là Société générale d’électricité, et sur des expériences malheureuses faites en Angleterre et en Amérique avec des câbles sous plomb. Dans aucun de ces cas, d’après lui un câble sous plomb n’aurait duré plus de trois ans.
- « Je veux croire que ces électriciens en question n’guront pas été compris par M. Forbes, et qu’ils rétabliront publiquement le sens véritable de leurs communications, car l'opinion qui leur est attribuée est en complet désaccord avec les faits. En effet, le réseau des conducteurs de Berlin, dont le développement est de 130000 mètres, a été établi par la maison Siemens et Halske, en deux fois; pendant l'année 1885 on a posé 5 1 700 mètres, et 86400 en 1887-1888. La partie la plus ancienne, posée depuis trois ans et demi est encore en parfait état sans que l'on ait constaté aucune oxydation du plomh ou une destruction de l'isolant. ;
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- « L’armature de fer recouverte de bitume et d’une chemise de jute de 3 millimètres imprégnée de goudron, n’a subi aucune altération, ainsi qu’il résulte des fouilles qui ont été pratiquées sur 40 points du réseau de Berlin.
- « Les défauts qui se sont produits seulement au mois d’août 1888, après la réunion des trois réseaux, n'ont affecté que des câbles posés en 1886 ou 1887; ces points défectueux ne se sont révélés, ou du moins on ne lésa réparés,qu’aprèsdestruction complète des parties attaquées, par suite de la fusion des câbles voisins.
- « Les travaux de réparation qui ne durèrent que quelques jours sans entraver le service, firent découvrir des défauts en 4 points, et ne nécessitèrent que le renouvellement de 200 mètres de câble. L’isolation du réseau entier est demeurée parfaite dès lors, et, comme l’a déclaré dernièrement M. le directeur Rathenau, il ne s’est produit depuis aucun accident. »
- « Sur les quatre défauts relevés, on doit en attribuer deux à des coups de pioche ; les deux autres ont été suivis d’une fusion complète de sorte qu’il est impossible de se rendre compte de la cause première qui a détruit l’isolation.
- « La fusion simultanée du fer du cuivre et du plomb a pu naturellement donner lieu ensuite à des actions galvaniques.
- « M. Forbes a oublié que cette destruction galvanique du fer était une conséquence nécessaire de l’action du courant transmis par le câble, une fois l’isolation détruite, et il se trompe en faisant de cette destruction la cause première du défaut, qui serait d’après lui une action galvanique produite par la différence de potentiel entre le plomb et le fer. En disant que le contact plomb, fer amène la destruction galvanique du plomb, M. Forbes commet une grave erreur, attendu que le plomb, d’après la position qu’il occupe dans l’échelle des tensions, serait protégé par le fer contre l’oxydation et que ce serait le fer au contraire qui se trouverait détruit.
- «Cette destruction du fer assurerait donc la conservation du plomb, et par suite .l’isolation du câble. Or la construction du câble empêche tout contact entre le fer et le plomb, qui sont séparés l’un de l’autre par une couche isolante de 3 millimètres d’épaisseur, et dont l’isolation est soigneusement contrôlée. M. Forbes commet donc une erreur en attribuant à la différence de potentiel entre le fer et le plomb, la destruction d’une frac-
- tion minime du reste du réseau de Berlin ; il se trompe d’autant pîus qu’en opérant différentes fouilles on a toujours trouvé l’armature de fer dans un état parfait de conservation.
- «Malheureusement, le réseau de Berlin présente tant de ramifications et de branchements particuliers qu’il serait bien difficile de contrôler l’isolement du réseau tout entier, sans porter atteinte à la régularité du service ; c’est cette seule cause qui a permis aux défauts de s’aggraver assez pour entraver sérieusement l’exploitation. C’est pour cela aussi qu’il est difficile de constater si le réseau a conservé l’isolation du début. Il se peut donc qu’il y ait encore quelques fautes qui iront en s’aggravant jusqu’à ce qu'elles se décèlent d’elles-mêmes, et qu’on puisse les réparer. »
- « Les mesures qui ont été faites sur l’isolation de câbles posés dans d’autres installations par la maison Siemens et Halske, n’autorisent pas à prévoir une diminution sérieuse de l’isolation générale du réseau. C’est ainsi qu’à Munich, on a posé en 1884, pour l’éclairage du théâtre, dix câbles identiques à ceux de Berlin, d’une longueur de 1688 mètres. Lors des mesures faites le 9 mars de cette année, on a trouvé une isolation de 50 millions d’ohms par kilomètre pour 9 de ces câbles. Le dixième présentait une isolation un peu plus faible.
- « Lors de la pose, l’isolation de ces câbles était de 160 millions d’ohms par kilomètre, mais cette chute extraordinaire de l’isolation n’est qu’appâ-rente et tient à ce que les extrémités des câbles se trouvent placées dans des endroits humides non chauffés, et qu’il est impossible de les sécher et de les isoler autant que l’exigerait la mesure d’une aussi haute isolation.
- « Ces câbles en service depuis 5 ans, démontrent la fausseté des allégations de M. Forbes qui prétend que les câbles sous plomb recouverts de fer ne peuvent durer que trois ans par suite de la destruction du plomb.
- « Cette opinion si peu fo ndée n’est pas soutenable, et la preuve en est que le réseau de Berlin, malgré l’absence de contrôle de l’isolation n’a exigé encore que le renouvellement de 1/5 0/0 de sa longueur totale après trois ans d’exploitation.
- «11 n’y a donc pas lieu de conclure que les câbles armés à chemise de plomb constituent un échec industriel (failure), puisqu’il est prouvé que ces câbles sont employés à la satisfaction générale
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- dans les stations centrales de Berlin, Munich, Rome, Milan, Turin, Mulhouse, Elberfeld, Darmstadt, Genève, Salzbourg, Lyon, La Haye, Péters-bourg, Moscou, etc., et que partout on considèe ce système comme le meilleur et le plus durable de tous ceux qui sont en usage pour les canalisations souterraines des stations centrales. »
- Dans le cours de sa conférence, M. Siemens a été amené à faire l’historique complet de la fabri- 1 cation des câbles souterrains par la maison Siemens et Halske, en expliquant l’état actuel de cette fabrication. Si intéressants que soient ces détails, nous devons renvoyer le lecteur au mémoire original.
- A la suite de cette communication, M. v. Miller le directeur de la Société générale d’électricité, a rejeté sur un malentendu une partie des assertions de M. Forbes. 11 est inutile de dire qu’il ne considère pas du tout le réseau de Berlin comme à refaire, et que sa vHeur continuera à figurer à l’actif des bilans de la Société. Cependant il ne paraît pas croire que les câbles sous plomb puissent être, sans inconvénients, enfouis dans tous les terrains. Aussi, actuellement à Berlin, pose-t-on ces câbles dans un lit de sable et d’argile.
- M. v. Miller a également décrit un essai de conduit en ciment, avec conducteurs nus, que l’on poursuit en ce moment à Berlin et qui, d’après lui, reviendrait à bien meilleur marché que le système des câbles actuels.
- F.nfin il a cité le cas d’un cinquième accident arrivé à un câble renfermé dans un tuyau de fer, sur les causes duquel MM. Miller et Siemens n’ont pu se mettre d'accord ; d’après ce dernier, si la maison Siemens et Halske prend aujourd’hui la précaution de préparer un lit de sable et d’argile, c’est uniquement en vue des détériorations mécaniques extérieures auxquelles le câble peut être exposé et dont son armature en fer ne peut pas toujours le garantir.
- Les cables se conserveraient parfaitement dans le terrain le plus mauvais, mais dans le cas d’une lésion de cette nature il est évident que les conséquences s’en feraient plus rapidement sentir dans un terrain imprégné de sels ou d’acides organiques que dans le sable.
- Quant aux expériences qui ont été faites par la Société générale d’électricité sur l’emploi de fils de cuivre non isolés à l’intérieur de conduites, dit encore M. Siemens, il est nécessaire de rassem-
- bler des renseignements précis avant de se prononcer sur ce genre de canalisations ; et ce système ne pourra guère avoir d’application générale. On se trouvera rarement en présence de circonstances aussi favorables que dans la Zimmer-strasse où le trajet est court et en ligne droite ; quand on aura affaire à des rues étroites et tortueuses dans lesquelles la place est limitée on se trouvera en présence de circonstances qui rendront difficile l’application de ce système, et on sera obligé d’employer à la fois des conducteurs nus dans des conduites et des câbles. L’adoption de ce système sera dans ce cas des plus fâcheuses, car elle supprimera toute espèce d’unité, ce qui augmentera grandement les difficultés du contrôle.
- Voici du reste l’opinion de M. W. v. Siemens sur ce système, qui se rapproche beaucoup de celui qu’on établit en ce moment sur les grands boulevards, à Paris :
- « A mon avis on n’employera cette canalisation que lorsqu’il sera impossible de faire autrement.
- « Ce système présente en effet divers inconvénients, en particulier le fait que les fils n’ont qu’une isolation très faible vis-à-vis du sol, ce qui amène une perte qui peut prendre une énorme importance si l’eau vient à s’introduire dans les conduites, par inondation, par rupture de tuyaux, etc.
- « La faible isolation du réseau rend très difficile le contrôle, et par suite, les défauts qui peuvent survenir deviennent très difficiles à découvrir.
- « Les conducteurs à fil nus présentent un autre inconvénient. Par suite de leur faible isolation par rapport à la terre, on reçoit des secousses en les touchant, pour peu qu’on ne soit pas parfaitement isolé soi-même de la terre. Avec une tension de 100 volts la secousse n’a pas d’importance, mais elle est loin d’être agréable; avec 200 volts, (et c’est le cas des réseaux à 3 conducteurs) cela devient fort désagréable; or l’on est encore loin d’avoir atteint la limite des tensions couramment employées, car on construit actuellement nombre de stations centrales qui sont basées sur l’emploi d’un potentiel de 400 volts.
- « Quant à se servir de ce genre de conducteurs pour des courants alternatifs à haute tension, ce serait à mon avis une folie que d’y songer. Je crois donc pouvoir affirmer que ce système trouvera son emploi dans certains cas spéciaux, mais qu’il ne peut avoir le caractère d’une application géné-
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- raie, ce qui fait au contraire l’avantage du système des câbles sous plomb»Ces câblés représententdonc l’unique système de conducteurs souterrains qüi soit applicable pour lés courants de haute tension, et sur lequel l’expériencè ait prononcé ».
- Certes} uhe telle affirmation d’un industriel de la valeur de M, W. von Siemens a une importance que nous rte songeons nullement à diminuer; Néanmoins, nous avouons que l’impression qüi résulté pour nous dè toute la discussion est peut-être moins catégorique;
- M; Forbes, en lançant son pétard, n’aura certainement pas réussi à condamner sans appel les câblés sous plomb à armature de fer, mais tout le procès semblé montrer que cette question si im-importante des conducteurs soüterrainsest encore ouverte aux essais et à l’expériencè;
- ______________- E, M;
- Angleterre
- Les paratonnerres dans les stations tnètéorôlogi-ques. — On se rappelle quel intérêta soulevé l’année dernière les discussions relatives aux paratonnerres et à la nature dés décharges fulgurantes; Un de nos confrères d’Outre-Manche << YËlectrician » avait proposé d’installer dans diverses stations des paratonnerres d’expérience dont l’étude aurait fourni rapidement une grande quantité de renseignements sur les phénomènes électriques dès orages, sur les effets destructeurs de la foudre et sur les causes de ces effets;
- Ce journal s’était adressé à M; Lodge, qui a mis toute l’affaire en mouvement, afin d’avoir des données sur la meilleure manière d’installer ces observatoires et sur les différentes dispositions à prendre pour obtenir des résultats concluants;
- Le professeur O. Lodge Vient de publier, en réponse à cette demande, un rapport très détaillé dont voici les points principaux :
- i° Il serait imprudent d’installer un semblable observatoire sur une maison habitée, et surtout sür un poste télégraphique; le meilleur support à choisir sera donc un mât isolé oU une hampe; ort pourrait également faire des observations dans le voisinage de paratonnerre déjà établis;
- 2Ü Afin de juger de l'influencé du diamètre des conducteurs, on installera ensemble sur le même mât ou sur deux mâts séparés et voisins un con-
- ducteur formé d’une épaisse barre de cuivre, et un fil de fer fin de 0,5 mm; par exemple;
- 30 On installera sur un mât un conducteur composé de fils de fer de différents diamètres alternés de la manière suivante; une tige de 7,5 mm» à l’extrémité (qui présenté le plus fréquemment dës phénomènes de fusion) puis des sections successives de 5 millimètres, 4 millimètres, etc. juSqu’à 1 millimètre, et enfin un tronçon de 5 millimètres Conduisant à la terre; Il sera intéressant de Voir quelles seront les sections fondues ;
- 4tt Même disposition que la précédente en alternant cuivre et fer, ou en se servant des rubans;
- 5e On installera un conducteur spécial de 5 millimètres avec une interruption de 6 millimètres, afin de voir l’effet produit sur le même conducteur, ort pourra disposer un contact imparfait; ort se rappelle qUè dans les idées de M, Lodge, la conductibilité du parârônnefrë ne joue qu’un rôle Secondaire, et que d’après lui, l’éclair qüi a déjà traversé Une énorme couche d’air peut bien franchir un obstacle de ce genre;
- 6° Gomme on se propose d’observer les effets de la foudre, plutôt que d’opérer la décharge silencieuse dans l’atmosphère, on essaiera d’employer une boule au lieu d’Urté pointé, afin d’étudier les différences d'effets»
- 7° Pour reconnaître si un paratonnerre a été frappé, ainsi qüe la direction de la décharge, on pourra essayer les dispositions Suivantes :
- a) Une petite aiguille d’acier Orientée est-oüest, placée normalement au conducteur, et qui sera aimantée par la décharge,
- b) Intercaler dans le .conducteur un coupe-circuit fusible en plomb ou en étain»
- c) joindre aü conducteur Urt circuit dérivé, soit un fil reliant deux points distants de quelques mètres, et contenant Un bout de 111 de platine excessivement fin qui sera fondu par le courant dérivé»
- d) Même disposition, mais dans laquelle le fil dérivé sera enroulé en bobine sur un tube de verre contenant une aiguille d’acier qu’ort étudiera au point de vue magnétique après chaque décharge.
- e) Réunir à deux points du conducteur un voltmètre enregistreur;
- g) Une ampoule contenant un mélange d’hydrogène et d’oxygène ainsi que deux fils séparés par Un petit intervalle fournira des indications sur le passage d’Urte petite étincelle dans les fils dérivés.
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- 8° Pôiir observer les sâuts de là foudre hors du conducteur principal, on pourra placer Un conducteur accessoire relié à la terre ên urt autre point et contenaht une fusée Abel oü une ampoule à gaz détonnant ; ce fil devra être distant d’une dizaine de millimètres dü conducteur eh un point situé à quelques mètres dü sol.
- 90 Des décharges dérivées peuvent également se produire sur des Conducteurs complètement isolés, et il serait bon d’en disposer un dans le voisinage, ayant une dé ses extrémités voisine du conducteur dü paratonnerre.
- i0‘ Dans les enviions du conducteur principal, on placera quelques paratonnerres accessoires, les uns isolés, les autres communiquant avec la terre, à différentes distances du mât principal. Chacun de ces conducteurs sera muni d'ün appareil témoin, Ils serviront à constater les effets de l’induction sur des conducteurs indépendants.
- 11’° Si l’on joint au mât principal un circuit horizontal incomplet dont l’une des extrémités communique avec le paratonnerre et dont l’autre soit isolée, on pourra fréquemment obtenir des étincelles en ce point,
- \i° Le long du mât, on placera différents conducteurs détachés i bandes d’étain, fils fins, séparés les uns des autres par de faibles Intervalles. Lors d’un coup de foudre, on pourra observer des étincelles sautant de l’un à l’autre,
- i te On fixera prés du conducteur deux fils parallèles entre eux mais séparés du mât; l’une des extrémités de ces* fils communiquant avec la terre, l’autre étant tout à fait isolée ; un coup de foudre fera jaillir une étincelle entre eux, et on pourra l’observer en y réliaht une forte pile ; l’étincelle pourra établir alors un arc continu.
- En se basant sur les récentes expériences de M. Hertz, le professeur Lodgé ajoute qu’il serait fort intéressant de constater, lors d’Uh coup de foudre frappant un conducteur dans de bonnes conditions, les oscillations électriques induites dans le voisinage, soit entre des corps isolés, soit entre des corps reliés à la terre, même à une distance considérable du paratonnerre frappé.
- Il serait surtout curieux de voir si ces effets secondaires ne sont pas plus violents dans le cas d’un paratonnerre formé d’une forte barre, que dans le cas d’un conducteur relativement fin, oü étalé en ruban.
- Plusieurs des effets indiqués par M. Lodge, seront sans doüte assez malaisés à étudier, néan-
- moins, il est certain que nos connaissances en fait de paratonnerres ne pourraient que profiter de l’établissement de stations ainsi équipées pour reconnaître tous les phénomènes accessoires qui peuvent accompagner un coup de foudre.
- Le transformateur-régulateur de Af. G. Kapp. — Nous avons décrit dernièrement le système de régularisation du potentiel dans les distributions à courants alternatifs combiné par M. Kapp (*).
- Ce système consiste à renforcer la différence de potentiel aux bornes des machines par celle d’un transformateur auxiliaire intercalé dans les con-
- ducteurs primaires. M. Kappa également employé Ce dispositif pour faire varier à volonté chez l’abonné la force éiectromotrice'dans le circuit des lampes. La figure ci-jointe représente un de ces appareils installé à Londres chez l’amateur bien connu, Sir D. Saiotîiott, Un des abonnés de l’Usine de Grôsvenor Galiery.
- On Voit en dessous le transformateur-régulateur dont le secondaire est divisé en y sections; 5 agissent pour augmenter la tension et 2 pour la diminuer; au-dessus est ütt commutateur permettant d’intercaler ces sections.
- Les communications sé font dé ia manière suivante : A et B Sont les Conducteurs secondaires alimentés par le transformateur de la maison, et sur lesquels les lampes sont dérivées ; l'un B communique par D au bloc 0 du commutateur relié ainsi
- (*) Là LuUiicré Électrique, t. XXXl, p. 606.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- que les autres blocs 1, 2 aux diverses sections du transformateur auxiliaire, dont le primaire Tj T, est en dérivation sur les conducteurs A, B. Le contact central C est relié au câble B ; le courant des lampes subit donc un ronforcement ou une diminution de potentiel variable, suivant la position du contact du commutateur S ; sur 1, à droite, on baisse la tension de 2 volts, sur 2 de 4 volts ; au contraire, sur les contacts de gauche, la tension augmente de 2 en 2 volts. En ouvrant le commutateur s, le petit transformateur n’est plus excité.
- E. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l’intensité des effets téléphoniques, par M. E. Mercadier (')
- « En poursuivant les recherches déjà faites et publiées sur la théorie du téléphone (voir Comptes rendus, 1885 et 1887), J’ai été conduit naturellement à l’étude des causes qui font varier {'intensité des effets téléphoniques.
- « Ces causes sont nombreuses: l’intensité du champ magnétique du noyau aimanté; la résistance ou plutôt la longueur du fil de la bobine qui entoure les pôles du noyau ; le nombre et la forme de ces pôles ; l’épaisseur du diaphragme... De là la multitude de formes données aux téléphones. Mais, bien que ces formes diffèrent quel-fois beaucoup les unes des autres, les résultats obtenus au pont de vue de l’intensité des effets diffèrent peu, preuve de la complexité du problème.
- « J’ai commencé par étudier séparément l’influence de l'épaisseur du diaphragme pour un téléphone de forme bien déterminée, et pour une même variation du champ magnétique.
- « A cet effet, j’ai pris un téléphone de M. d’Ar-sonval, où la membrane était serrée dans une monture en ébonite pour l’isoler complètement de la masse de l’appareil. Pour éviter autant que possible des renforcements dus à des harmoniques du son fondamental de la membrane encastrée, je lui ai fait reproduire non pas un son musical, mais un bruit sec provenant d’une métronome fixé à la planchette d’un microphone et dont le ressort était constamment maintenu à la même tension. Le fil primaire de la bobine d’induction du microphone était relié aux pôles d’une pile par
- (') Compte s rendus, v. CVIII, p. 735 et p. 736.
- l’intermédiaire d’un ampèremètre donnant les millièmes d’ampère, et le courant était maintenu à une valeur constante.
- « Le téléphone reproduit ainsi le bruit du métronome placé dans une salle éloignée d’où il est impossible de l’entendre. II en résulte des ondes aériennes ayant pour origine une très petite ouverture pratiquée au couvercle du téléphone, de sorte qu’o* peut les considérer comme sensiblement sphériques. On les recueille dans l’oreille placée contre un support fixe, pendant que le téléphone peut être éloigné progressivement, car il est fixé à un support susceptible de glisser le long d’une règle graduée.
- « Dans toutes les expériences, on éloigne ainsi le téléphone de l’oreille à une distance telle que l’intensité du bruit reçu par elle soit nul. On opère dans un grand silence ; on détermine la dis-
- Fig. 1
- tance en question par éloignement progressif du téléphone, puis, une seconde fois, en dépassant la limite et rapprochant graduellement l’appareil : eu prenant la moyenne des deux déterminations, qui sont, en général, assez peu différentes quand on s’est exercé quelque temps, on obtient des résultats satisfaisants.
- « Dans ces conditions, on peut admettre que l’intensité du bruit produit dans des expériences différentes est proportionnelle au carré des distances auxquelles ce bruit est nul.
- Expériences avec des diaphragmes en fer. — Elles ont porté sur dix-huit diaphragmes d’épaisseurs variables, depuis o, 148 mm. jusqu’à 2 mm.
- « Les premiers essais faits avec un courant de 0,3 ampère ayant montré que le bruit du métronome reproduit par le téléphone était perçu par l’oreille à des distances trop grandes (10 à 15 mètres) pour la facilité des expériences, j’ai dû
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- réduire le courant à 0,15 ampère et introduire dans le circuit une résistance d'environ 17000 ohms. Dans ces conditions, les distances où l’intensité du bruit est nulle ont varié de 15 cm. à 84 cm.
- « La courbe ci-contre indique le résultat des expériences. Les abscisses y représentent les épaisseurs des diaphragmes en centièmes de millimètre mesurées très exactement : les ordonnées sont les carrés des distances auxquelles l’intensité est nulle, évaluées à 0,5 cm. près; elles ont été divisées par 5 pour avoir une échelle convenable.
- « On voit que l’intensité croît d’abord très rapidement, atteint un maximum correspondant à une épaisseur d’environ o, 20 mm. puis décroît rapidement en présentant encore deux maxima partiels ; cette forme ondulatoire curieuse est cer-
- Fig. S
- taine ; elle a été constamment observée et j’y reviendrai plus loin.
- « L’existence du premier et principal maximum s'explique par cette considération qu’il faut une certaine masse de fer et, par suite, une certaine épaisseur, pour absorber toutes les lignes de force du champ magnétique de l’aimant du téléphone. A partir de cette épaisseur, la masse de fer qu’on ajoute doit être plutôt nuisible qu’utile au point de vue de l’intensité des effets produits par les variations du champ.-
- « Néanmoins, au point de vue de la reproduction, non plus d’un bruit, mais de la parole articulée, il était nécessaire de vérifier, à ce point de vue, les résultats mis en évidence par la forme de la courbe: cette vérification a été faite sur des téléphones dans lesquels la forme des aimants et, par suite, la nature du champ magnétique étaient très différentes; el}e a été concluante: elle est d’ailleurs, conforme à la pratique des bons constructeurs de téléphones et peut se formuler ainsi :
- pour tout téléphone de champ magnétique donné, il y a une épaisseur de diaphragme en fer qui donne un maximum d’effet.
- « La même méthode d’observation et le même mode de représentation ont été appliqués avec des diaphragmes en métaux diamagnétiques.
- « Expériences avec des diaphragmes en aluminium et en cuivre. — La courbe ci-contre [1] (fig. 2), relative ? l’aluminium, résulte d’expériences faites avec treize diaphragmes dont les épaisseurs ont varié de 0,12 à 2,03 mm. : tous les points obtenus sont figurés sur le graphique.
- « La courbe a la même allure que celle du fer, sauf que les maxima et minima successifs décroissent beaucoup plus lentement.
- « Celle qui concerne le cuivre [1] (fig. 2) a la même forme : on a pu s’assurer, en prenant des
- Fig. 3
- disques de cuivre d’épaisseur variant de 0,90 à 2 millimètres, que les maxima et minima décroissent plus lentement encore, si bien que, en recevant dans un téléphone à diaphragme de cuivre des sons ou des paroles articulées, l’intensité des effets perçus est presque aussi grande avec un diaphragme de 0,90 mm. d’épaisseur qu’avec un diaphragme de 0,30 mm.
- « Ces courbes ont été obtenues, comme on l’a vu pour le fer, en prenant comme abscisses les épaisseurs des diaphragmes exprimées en centièmes de millimètre, et comme ordonnées les carrés des distances auxquelles on n’entend plus le téléphone reproduisant le bruit produit par un métronome fixé à la planchette d'un microphone. Mais il a fallu ici doubler l’intensité du courant qui traverse le fil primaire de la bobine d’induction du microphone, et le porter à 0,3 ampère; il a fallu, de plus, supprimer la résistance de 17000 ohms introduite dans le lîl secondaire dans les expériences faites avec les diaphragmes en fer.
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- « C’est que les effets produits avec les diaphragmes d’aluminium et de cuivre sont, toutes choses égales d’ailleurs, beaucoup plus faibles que ceux qu’on obtient avec les diaphragmes en fer. Aussi l’échelle de la courbe [i] relative à l'aluminium, qui est environ dix fois plus grande que celle de la courbe [i] du cuivre, est plusieurs centaines de fois plus petite que celle du fer (’).
- « on est porté à croire tout d’abord que cette différence considérable d’effet quand on passe du fer à l’aluminium et au cuivre tient uniquement à ce que le magnétisme spécifique de ceux-ci est extrêmement petit par rapport à celui du fer. C’en est, effectivement, la principale cause. Mais il yen a une autre, qu’il est nécessaire de considérer : c’est l’induction électrodynamique résultant des variations du magnétisme dans [le noyau de l’aimant du téléphone, et qui produit des courants dans la masse du diaphragme; de la réaction mutuelle de ces courants et du noyau résultent des mouvements qui viennent s’ajouter à ceux qui sont produits par l’induction magnétique proprement dite.
- <s Pour trouver la part qui appartient à l’induction électrodynamique dans l’effet total, il suffit de remarquer que les courants qui la caractérisent doivent être circulaires, ou à peu près, dans le diaphragme : comme on avait eu soin, en prévision de ce résultat, de construire en ébonite, matière isolante, la monture et le couvercle du téléphone, on devait empêcher la production de ces courants, en très grande partie au moins, en pratiquant avec une scie, dans les diaphragmes, une fente très fine allant du centre à la circonférence; la masse enlevée ainsi étant extrêmement petite, cette opération ne pouvait avoir qu’une influence négligeable sur l’induction magnétique, phénomène essentiellement moléculaire.
- « Or, en opérant ainsi sur 18 disques en fer identiques à ceux qui avaient servi aux premières expériences, et en construisant une seconde courbe par la même méthode que celle qui avait servi à construire la première, on trouve qu’elle a la même forme; les ordonnées sont seulement
- (>) 11 est très probable que si les intensités relatives à l’aluminium sont supérieures à celles du cuivre, cela tient à ce que les diaphragmes en aluminium renfermaient un peu de fer : 1,65 pour 100 dans ceux qui m’ont servi, ce qui correspond à environ 0,01 à 0,07 gr., quantité dont les effets ne sont pas négligeables. Les diaphragmes de cuivre 11e renfermaient que des traces de fer.
- réduites d’environ 1/4 dans le voisinage du premier maximum et d’environ 1/2 pour le reste de lacourbe.
- « Quant à l’aluminium et au cuivre, les courbes [11] ci-contre montrent à quoi se réduisent les intensités, en pratiquant une fente radiale dans 13 diaphragmes d’aluminium et 7 diaphragmes dé cuivre identiques à ceux qui ont servi à construire les courbes [1] (ils ont été découpés les uns à côté des autres, 2 à 2, dans les mêmes bandes de métal), Ces courbes [II] représentent approximativement l’effet dû à l’induction magnétique et aux autres causes, extrêmement faibles d’ailleurs, provenant de la vibration du noyau de l’aimant, de l’action directe de la bobine qui l’entoure, etc.
- « En définitive, on peut conclure de ces expériences :
- « 10 Que les téléphones à diaphragme en fer sont beaucoup plus intenses que les autres et que leur effet est principalement dû à l’induction magnétique ;
- « 20 Que les téléphones dont les diaphragmes sont faits avec de Valuminium ou du cuivre présentent comme les précédents des maxitna successifs d’intensité, et doivent leurs effets principalement à l’induction électrodynamique..
- « J’ajoute que si ces effets sont très petits, ils sont d’une qualité remarquable; ils reproduisent bien mieux que ceux des diaphragmes en fer le timbie des sons et de la parole articulée ».
- Sur l’enroulement des bobines de résistance destinées aux mesures par les courants alternatifs, par M. G. Chaperon (*).
- « On sait depuis assez longtemps que les bobines de résistance ordinaires ne se prêtent pas aux mesures effectuées dans un pont de Wheatstone par la méthode des courants alternatifs (2).
- » Lorsqu’on emploie le téléphone comme galva-noscope par exemple, on obtient, avec les bobines actuelles, au lieu du silence pour la position d’équilibre, un minimum de bruit assez mauvais dés que les résistances de comparaison dépassent 2000 ohms ; avec 20000 et 50000 ohms, on ne pourrait absolument pas faire de mesures exactes.
- » Ayant eu à évaluer par la méthode des cou-
- (’) Comptes rendus, v. VIH p. 799.
- (a) Bouty et Foussureau, Journal de Physique, t. IV; 1885. — Kohlrausch, Àunaleu) 1885. —"SfTEi.DONj Ahnaleu ; 1888:
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- rants alternatifs, seule applicable dans ce cas, • certaines résistances élevées et polarisables (appareils de radiophonie), nous avons été conduit à examiner cette question et, sur le conseil et sous la direction de M. Cornu, qui pensait depuis longtemps que ces effets étaient dus moins à la self-induction.qu’aux phénomènes mal définis qu’on rencontre aussi dans les condensateurs (résidus persistants, électrolyse, électrification), nous avons cherché s’il ne serait pas possible de supprimer ou d’atténuer les défauts des résistances actuelles.
- » Kohlrausch et d’autres physiciens (1) ont attribué ces effets surtout à la capacité électrostatique. Cette explication est rendue très probable (2) par la comparaison de deux enroulements de même volume exécutés avec le même fil, l’un simple, l’autre formé, comme les bobines actuelles, de deux brins parcourus en sens inverse par le courant. L’enroulement simple, associé avec une résistance rectiligne sur un pont à fil, donne un minimum meilleur; l’effet de la self-induction sur le fil simple est cependant beaucoup plus grand que sur l’enroulement double ; mais celui de la capacité est moindre.
- » Une expérience analogue montre que c’est la self-induction qui domine maintenant dans l’enroulement simple : en alternant le sens de quelques couches, on obtient une amélioration considérable.
- » Ces effets qualitatifs suffisent pour indiquer la marche à suivre dans l’amélioration de cesappa-reils, auxquels le calcul ne s’appliquerait qu’avec de grandes difficultés. On doit penser évidemment qu’on diminuera les effets de la capacité et ceux analogues, en diminuant, par l’emploi du cloisonnement, la différence de potentiel des portions de fil en contact, et la self-induction en changeant le plus fréquemment possible le sens de l’enroulement.
- » 11 importe, au moins pour les opérations avec les courants alternatifs, d’atténuer séparément les deux causes d’erreurs ; car la compensation qui pourrait se faire entre elles dépend de la période de variation du courant, et l’on ne saurait compter sur la régularité et la simplicité de cette dernière.
- » Après d’assez nombreux essais, nous avons
- l1) Kohlrausch. loc. cit. — BrylInski, Annales télégraphiques-, 1888.
- (h Cette expérience ne permet pas de distinguer la capacité proprement dite de l’électrolyse, etc.
- produit quelques types de bobines ne dépassant pas 25 000 ohms en un enroulement. Elles sont constituées par du fîlde maillechortde 0,04 et toutes les couches de l’épaisseur d’un fil y sont rigoureusement égales et enroulées dans des sens de rotation contraires. L’enroulement de ces résistances est d’ailleurs beaucoup plus facile qu’on ne le croirait: il s’exécute avec une machine que nous avons fait construire par la maison de Branville et est presque aussi rapide que celui des bobines simples.
- » Le minimum que donnent ces résistances sur un pont à fil de sensibilité usuelle (x) est aussi bon que celui des résistances de graphite.
- » Elles ont été soumises aux vérifications suivantes :
- » r Mesures de résistances liquides relatives (dissolutions de K CI), exécutées en employant à dessein des bobines de comparaison de 40 000 ohms
- à 100000 ohms; on a obtenu généralement le j-^
- avec un très bon minimum.
- » 20 Comparaison avec de fortes résistances liquides (siphons de sulfate de zinc), en faisant la mesure alternativement sur le même pont au courant continu ou alternatif. L’identité est parfaite, sauf parfois un petit effet attribuable à la polarisation du zinc.
- » 30 Même comparaison avec une résistance de graphite. La différence entre les mesures avec les deux sortes de courants n’est pas appréciable avec nos instruments.
- » Le pont, à téléphone qui sert à faire ces essais est un pont à fil droit, assez analogue au pont à fil en hélice de Kohlrausch. On peut le monter spécialement de manière à mettre en évidence les plus faibles traces de self-induction ou de capacité dans un conducteur. On emploie alors un fil de platine allié fin, de 500 ohms, 1000 ohms par mètre et plus, et comme source un inducteur de résistance à peu près égale ; on accroît très notablement la sensibilité de téléphone pour les grandes résistances en le plaçant dans le circuit induit d’une petite bobine d’induction convenablement calculée. Même avec cette sensibilité exagérée les bobines à enroulements altérés donnent un minimum suffisant.
- » Dans les mêmes circonstances, les meilleures boîtes de résistances actuelles ne permettraient
- (h Fil de 125 ohms pour 1 mètre,
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- aucune mesure même approchée, dès que les bobines employées dépassent 2000 ohms à 5 000 ohms. »
- Sur la récalescence dü fer, par M. Osmond
- M. F. Osmond communique à la Société ses recherches sur les transformations du fer et du carbone dans les fers et les aciers.
- M. Barrett a montré que, si on laisse refroidir à partir du blanc une tige de fer dur, il se produit vers le rouge sombre un dégagement de chaleur auquel il a donné le nom de récalescence. En même temps, le métal devient magnétique.
- D’autre part, M. Pionchon a reconnu, pendant réchauffement du fer, deux absorptions anormales de chaleur, l’une entre 7200 et 66o°, l’autre entre 1 ooo0 et 1 050°.
- Enlin, M. Tait et M. H. Le Chatelier ont constaté des perturbations dans la marche des couples thermo-électriques dont le ferestun des éléments,
- M. Osmond s’est proposé de relier ces expériences en suivant le refroidissement d’échantillons analysés de fer et d’acier en déterminant avec précision les températures au moyen du pyromètre de M. H. Le Chatelier.
- Le refroidissement lent (i° par seconde en moyenne) des divers échantillons a présenté les anomalies suivantes :
- l° Fer électrolytique (0,08 pour 100 de carbone):
- Le thermomètre stationne à 855°.
- En outre, sa marche se ralentit entre 750° et 690°, et surtout vers 735°.
- 20 Acier extra-doux (0,16 pour 100 de carbone):
- Trois ralentissements entre 825°-8i9°, ni6r'-n2s0 662 ”-65 50. '
- 3° Acier doux (0,29 pour cent de carbone):
- Deux ralentiseements ayant leurs maxima à 718° et à 660".
- 4° Acier mi-dur (0,57 pour 100 de carbone) :
- (') Société de Physique, 5 avril 1889.
- Un ralentissement entre 700° et 690°, suivi d’un arrêt à 661°.
- 50 Acier dur (1,25 pour 100 de carbone):
- Très longue station à 674".
- La dernière station, qui n’est pas représentée dans le fer doux, correspond à la récalescence de Barrett et à la transformation du carbone de trempe en carbone de recuit.
- Les deux premières perturbations, distinctes dans le fer électrolytique et dans l’acier extradoux, correspondent aux phénomènes étudiés par M. Pionchon, c’est-à-dire à deux modifications moléculaires distinctes, ou peut-être à une seule modification fractionnée. Ces deux perturbations se réunissent en une seule dans les aciers doux et mi-dur et se confondent dans l'acier dur avec la récalescence.
- A mesure que la teneur en carbone augmente, la température de transformation du fer s’abaisse rapidement et la température de tiansformation du carbone s’élève lentement jusqu’à ce que toutes deux arrivent à coïncider.
- Les points critiques s’abaissent à mesure que le refroidissement devient plus rapide, et disparaissent pendant la trempe vive; la chaleur correspondant aux transformations non effectuées reste donc disponible dans l'acier trempé : le fer et le carbone y gardent à froid, partiellement au moins, l’état qu’ils avaient aux températures élevées. Mais c’est surtout à la présence de la variété dimor-phique du fer que l’acier trempé doit ses propriétés spéciales.
- Quand on fait revenir l’acier trempé, le carbone de trempe repasse progressivement à l’état de carbone de recuit; la réaction acquiert sa vitesse maxima vers 350°; le fer reprend également sa forme stable.
- La présence du manganèse et du tungstène dans les aciers produit un effet très analogue à celui de la trempe.
- Sur certains effets obtenus dans les photographies d’éclairs, par N. Whipple (*,.
- L’auteur a rappelé qu’il y a deux ans environ, la Société météorologique avait publiée une circu-
- (9 Extrait d’une commnnicatibn faite à la Société de Physique de Londree, le 13 avril I889.
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- aire réclamant le concours de tous les observateurs pour obtenir des photographies d’éclairs. La société a reçu ainsi un grand nombre de photographies de différentes parties du monde mais surtout de la France et de la Belgique. Des reproductions de ces photographies ont été distribuées un peu partout et ont attiré beaucoup d’attention. Nos lecteurs se rappellent peut-être l’intérêt considérable provoqué par la forme en ruban de plusieurs des éclairs. Une autre particularité remarquable est celle des éclairs noirs, comme on les a appellé, c’est-à-dire de marques noires sur les photographies, présentant toutes les caractéristiques d’un éclair, si ce n’est qu’elles étaient noires au lieu d’être brillantes.
- Le professeur Stokes a émis l’idée que l’éclair noir pourrait être causé par deux éclairs successifs prenant exactement le même chemin et se suivant immédiatement, de sorte que le second perdait une partie de ses rayons lumineux, <=t plus spécialement les rayons très réfrangibles qui affectent surtout les plaques photographiques, en traversant l’atmosphère d’oxyde d’azote provenant de la décomposition du gaz ammoniac produit par le passage du premier éclair.
- Quant aux éclairs en rubans, l’auteur a pensé qu’elles pouvaient provenir de ce que les photographies avaient été prises à travers les vitres d’une fenêtre.
- 11 n’avait pas encore eu l’occasion de mettre cette hypothèse à l’essai en photographiant des éclairs à travers une vitre, mais il avait essayé d’obtenir un effet analogue en photographiant à travers un morceau de verre une ligne ondulée tracée avec de la craie sur un fond noir. Le verre était légèrement incliné sur le plan perpendiculaire à l’axe de la lentille. Ces photographies montraient une ressemblance remarquable avec les éclairs rubanés observés, et c’est là probablement la vraie explication du phénomène.
- L’auteur a pensé que l’éclair noir pourrait être attribué à une cause analogue, c’est-à-dire à la réflexion intérieure dans le verre de la plaque négative et il a fait remarquer comment un effet de ce genre pourrait se produire si l’impression était effectuée par la lumière solaire tombant un peu obliquement sur le négatif.
- Il a essayé de vérifier cette supposition en photographiant des lignes tracées à la craie sur un ond noir, mais le mauvais temps de ces derniers ours l’a empêché de faire beaucoup d’expériences.
- Il a cependant montré une photographie qui présentait, bien qu’imparfaitement, un effet de ce genre.
- Au cours de la discussion, le D' Gladstone a dit qu’il ne pouvaitque difficilement se figurer deux éclairs successifs suivant exactement le même chemin, de même qu’il avait de la peine à croire à la production d’une quantité d’oxyde d'azote suffisante pour donner l’effet, observé.
- Quelques-unes des photographies sur lesquelles figuraient les éclairs noirs avaient été prises par un M. Shepherd à Londres, de sorte qu’on pourrait probablement avoir communication des plaques négatives, et, en les examinant, décider entre les deux explications car si celle de M. Whipple était la vraie, l’éclair ne figurerait pas sur le négatif. M. Boys a déclaré qu’il observait toujours les éclairs dès qu’il en avait l’occasion, et qu’il avait souvent vu une série d’éclairs se suivre immédiatement et exactement dans le même chemin, reproduisant chacun les mêmes sinuosités, bien que la série entière se produisit en une fraction de seconde.
- G.-W. de T.
- Variation de la résistance d’un électrolyte avec la hauteur du liquide situé au-dessus des électrodes, par M. Nebel (').
- M. Nebel, au cours de recherches générales, a été amené à étudier la question mentionnée plus haut : ses premières mesures ont donné des résultats concluants et ont montré que la résistance d’un électrolyte varie avec la hauteur du liquide situé au-dessus des électrodes.'Voici d’ailleurs les conclusions auxquelles M. Nebel est arrivé.
- La résistance du volume liquide limité par un vase déterminé et deux électrodes s’approche rapidement d’une valeur limite à mesure que la hauteur de la colonne liquide augmente. On peut admettre pratiquement que cette limite est atteinte dès que la hauteur du liquide au-dessus des électrodes dépasse ioà 15 millimètres. La formation de cette limite est indépendante de la forme du volume liquide dont on mesure la résistance et do la conductibilité de ce liquide.
- 0) Repcrt. derLPl>fsik. 1889.^vol. 25, p, 55.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Nouveau mode de lecture des galvanomètres à
- miroir, par R. W. Willson (').
- L’auteur propose le dispositif suivant pour mesurer par la méthode de réflexion d’un rayon lumineux les petites déviations d’un galvanomètre.
- En face du miroir mobile a de cet instrument on place une glace argentée plane ab (fig, i) dont on a enlevé la couche de métal sur la moitié de la hauteur: la partie a agit comme miroir pour l’observateur, tandis que la portion b étant transparente permet de voir la moitié du miroir du galvanomètre.
- En face de cette glace, du côté de l’observateur, on place une échelle renversée ordinaire portant une flèche (fig. 3) dans le prolongement de la
- Fig. 1, 2 fît S
- division du zéro. En plaçant l’œil à une hauteur convenable, on voit dans la glace a l’image redressée de l’échelle et au-dessous (fig. 2) l'image de l’index qui permet ainsi de mesurer la déviation.
- Si l’on désigne par n le nombre des divisions de l’échelle, lues pour un angle de déviation a, par A la distance de l’échelle au miroir fixe et par Scelle qui sépare les deux miroirs, on a
- sans tenir compte des corrections ordinaires et de l’épaisseur de la glace,
- 11 est bon que le miroir fixe soit rectangulaire et que la ligne terminale de la couche argentée soit dans le même plan que le diamètre horizontal du petit miroir.
- H. W.
- A propos des oscillations électriques rapides
- M, W. Watson (J) trouve que les conclusions tirées par Hertz (2) des équations déterminant le champ produit par une vibration rectiligne sont exactes lorsqu’elles s’appliquent à des points très distants du vibrateur, mais doivent subir une modification dans le voisinage de celui-ci.
- La forme générale de la fonction If est
- . r M.r.
- ][ = - sm - sm (ni) r 1.
- OU
- Il = — cos - sm eut)
- ou plutôt la somme de ces deux expressions quand 1 est grand.
- Hertz choisit la première forme qui se réduit à M T
- y sin (nt) quand ^ est très petit, ce qui rend n
- et Z infiniment grands près de l’origine.
- La seconde forme devient dans le voisinage de ce point
- Il = y sin (nt)
- et on a pour Z l’expression développée
- -(x7<~S) cos J j «in 0/ 0
- qui, dès que r diminue indéfiniment, se réduit à
- 2 M .
- sm Kut)
- c’est-cà-dire à une valeur finie.
- Les résultats obtenus par Hertz ne sont pas modifiés pour des points plus éloignés de l’axe. Tous les calculs que I on effectue sur ces expériences sont toujours basés sur un champ dont la forme est plus ou moins hypothétique, et les résultats ne peuvent jamais être d’une exactitude absolue.
- p) American Journal of Science, vol. XXXVI p. 50.
- 0) Nature, v. XXXIX, p. 558.
- (2) La Lumière Électrique, v. XXXI, p. 589.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Du reste, M. Hertz ne s’est pas préoccupé du voisinage immédiat du vibrateur qu’il suppose infiniment petit et les diagrammes qu’il a établis ne se rapportent qu’à des points placés à une plus grande distance.
- Les vibrations ne sont en outre probablement pas simples, mais sont accompagnées de vibrations secondaires superposées qui compliquent énormément le calcul mathématique.
- M. Dragoumis (’) vient de répéter au Laboratoire de l’Université de Liverpool, les expériences de Hertz sur les oscillations électriques, en modifiant le dispositif du physicien allemand. Il a augmenté la sensibilité du résonnateur en faisant passer les décharges induites dans des tubes de Geissler ou sur du papier sensibilisé au iodure de potassium.
- Le vibrateur est le même que celui de Hertz, et les tubes de Geissler sont intercalés entre lse boules du résonnateur; sous l’influence des décharges passant dans le résonnateur, les tubes deviennent lumineux, et on peut au moyen de ce dispositif effectuer quantité d’expériences fort jolies, et qui sont d’une exécution plus facile qu’avec les appareils primitifs.
- Lorsqu’on approche d’un résonnateur un tube de Geissler, il devient lumineux, ce qui prouve l'existence des ondes dans tout l’espace. L’interposition de la main ou d’un conducteur électrique entre le tube et le résonnateur, supprime toute action, tandis qu’un corps isolant reste sans effet; la transparence des isolants et l’opacité des conducteurs pour ces oscillations rapides peut être ainsi élégamment démontrée.
- On peut obtenir des effets lumineux en reliant les deux bornes d’un tube de Geissler à deux points quelconques du résonnateur; l’action se produit alors en vertu de la différence de potentiel entre les deux point. Si on relie une seule borne au résonnateur, la seconde se trouvant dans l’air ou reliée à la terre, on remarque en général les mêmes phénomènes, et on a ainsi une méthode très simple pour étudier la forme des ondes à l’intérieur des conducteurs.
- En recherchant de cette manière la nature de ces ondes dans le résonnateur de Herz placé parallèlement au plan du vibrateur, les étincelles se produisant à la partie la plus élevée du cercle ; on observe un nœud, c’est-à-dire une absence de
- (') Nature, v. XXXIX, p. 548.
- lumière dans le tube de Geissler, au point le plus bas, deux ventres à égale distance d i nœud et de l’étincelle et un minimum d’oscillations électrir ques de chaque côté de celle-ci. La position du nœud à l’extrémité du diamètre passant par l’étincelle se vérifie aisément, car lorsqu’on touche le résonnateur en ce point soit avec le doigt, soit avec un conducteur métallique, la longueur de l’étincelle ne varie pas, tandis qu’elle diminue si le contact se fait en un autre point du cercle.
- Lorsqu’on fait le même essai sur un résonnateur formé par un cercle métallique complètement fermé, on trouve deux nœuds aux extrémités du diamètre vertical. La distance des nœuds, mesurée dans une expérience a été de 110 centimètres, la longueur d’onde étant de 220 centimètres, la longueur d’onde de l’oscillation primaire de 220 centimètres. L’onde du résonnateur était ainsi 2 octaves plus élevée que l’onde fondamentale.
- Si l’on emploie des résonnateurs rectilignes que l’on étudie à l’aide d’un tube de Geissler, il faut neutraliser l’action directe de l’onde fondamentale sur le tube, ce qui n’était pas nécessaire précédemment car le tube se trouvait juste à un endroit où cette action était très faible. La protection la plus efficace se fait au moyen d’un petit écran métallique non isolé.
- Un fil de cuivre de 5 millimètres de diamètre et de 220 centimètres de longueur placé en face du vibrateur présente trois nœuds, un au milieu et un à chaque extrémité ; si on le coupe en deux parties égales, un torrent d’étincelles passe de l’une à l’autre et chaque moitié du fil possède aussi un nœud au milieu et deux segments, mais la position des nœuds n’est pas franchement déterminée; on observe plutôt une ligne dont les différents points sont à un potentiel qui oscille quelque peu autour de zéro. L’état oscillatoire n’est pas très stable et peut être comparé aux vibrations d’un barreau fixé d’une manière imparfaite en son milieu. Lorsqu’on touche avec le doigt une des extrémités du résonnateur, ce point devient un nœud ; le tube de Geissler relié au même moment avec le milieu du lil devient lumineux et cesse de l’être dès qu’on enlève le doigt.
- Le phénomène contraire a lieu quand le tube est en contact avec une des extrémités du fil; ceci est analogue au changement de forme du mouvement vibratoire d’un barreau fixé par son milieu, puis par un bout.
- Si l’on place le même résonnateur à côté du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vibrateur, on observe la même forme du mouvement oscillatoire, un nœud au milieu et deux segments.
- Les expériences qui précèdent doivent être faites avec des tubes de Geissler très sensibles ; les meilleurs sont ceux qui contiennent du mercure et que l’on agite par moments.
- H. W.
- Relations entre le rendement lumineux des lampes à incandescence et leurs conditions économiques, par M. G. Grassi (').
- M. Grassi établit comme suit la relation qui lie le pouvoir éclairant d’une lampe d’un type donné à sa durée. Soient deux lampes dont l’intensité lumineuse est/et/, et telles que la première exige n wa*ts par bougie, tandis que la seconde en demande n' ; l’énergie électrique consommée par seconde est donc
- w = ;/ / et = n' f
- M. Grassi admet ensuite que les durées respectives des deux lampes sont proportionnelles à la mc puissance de n et de n' ; on a donc
- Si les deux lampes ont le même pouvoir éclairant
- D ___ fia\lll
- d'~ w;
- on a très peu d’indications relatives à la valeur de l’exposant m; sa valeur est très voisine de 2 pour certains types de lampe, pour les de Kotinsky, par exemple.
- Si l’on considère une seule et même lampe alimentée avec des courants de force électromotrice variable, désignons par n le nombre de watts correspondant à une intensité lumineuse de/bougies et par //, le nombre correspondant à/ bougies; l’énergie dépensée par seconde est donc
- w = n f et tv 1 — m fi
- 0) Aifi ciel. R: Islünlo d’nieomggiamento cli Ncipo/i, v. II.
- Le pouvoir éclairant est proportionnel à une puissance p de la force électromotrice, puissance dont la valeur est voisine de 3. On aura donc
- Z = (^\p
- fl \“'l/
- Si l’on suppose en outre que les durées D et D suivent encore la loi précédente, D/Dj = (»/«,)'", on aura
- n_ _ w fi _ /w,\p — 1
- iii~wif \u )
- et
- D _ /«A»» (P — 1) d! - w
- Si p — 3 etm = 2 on voit que la durée d’une lampe à incandescence est inversement proportionnelle à la quatrième puissance de l’énergie dépensée, ou inversement proportionnelle à la huitième puissance de la force électromotrice.
- L’exposant m (p — 1) = q a une valeur en tout cas supérieure à 4; il est difficile de lui donner des limites précises vu le peu de concordance des indications des divers physiciens.
- M. Grassi applique ensuite les considérations qui précèdent à la détermination des conditions d’exploitation qui donnent le rendement le plus économique. 11 considère trois cas principaux :
- i° On a une installation avec un type de lampe donné; il s’agit de déterminer la force électromotrice la plus économique;
- 2° Pour établir l’installation, on a plusieurs types de lampes de rendement divers, mais de pouvoirs lumineux égaux;
- 3° Dans quels cas faut-il substituer aux lampes d’une installation existante, des lampes de rendements divers mais de même pouvoir lumineux.
- Appelons l le coût d’une lampe en francs; c le nombre total de bougies de l’installation; / le pouvoir lumineux de chaque lampe; N = C//le nombre des lampes; t le nombre d’heures de service pendant une année; D la durée d’une lampe; a le prix de l’unité d’énergie électrique par heure, c’est-à-dire le prix de 3 600 watts.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLEC TRICITÊ
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- La dépense annuelle sera donc
- S = N / ~ + a vit N T- k (S. + Si N + Sa N w)
- Le premier terme représente le prix du remplacement des lampes, le second la dépense d’énergie; l’expression entre parenthèse multipliée par le l'acteur k correspond aux frais d’entretien qu’on peut représenter par une somme fixe S, plus deux sommes variables et proportionnelles, l’une N au nombre des lampes, l’autre S2 Nw à l’énergie dépensée.
- La dépense par unité de pouvoir lumineux (1 bougie), sera donc en divisant S par C = N/
- S = 4-
- / D +
- a vit
- ~r
- + k
- (i
- +
- /
- +
- / /
- En discutant cette relation, il faut distinguer trois cas :
- Le minimum de dépense est donné par le rapport w
- — tire de 1 équation
- / w Ym -f 1 mit
- \v\) D, v\ (at -+- k Sa)
- 3° Le troisième cas enfin est celui dans lequel on a une installation avec des lampes Caractérisées par les constantes /„ et wo et auxquelles on veut substituer des lampes de même pouvoir éclairant mais d’énergie w et de durée D.
- La dépense annuelle est alors
- s/.=~ (y^yn+« / w+k (Si+Ss w.) + —
- qui est minimum lorsque le rapport w/wt satisfait à l’équation
- /«' \w + 1 _ _
- \wj D„ w, a
- i° On suppose que l’intensité lumineuse de la lampe peut varier; appelons/. l’intensité lumineuse normale correspondant à une dépense d’énergie ty, et à une durée normale De; nous aurons
- et la dépense pour un nombre de bougies sera
- s/- " K + “s‘ + w<+ *s,>'1(ïr)“'’+ ~ir
- on peut calculer la valeur de w/wc qui rend minimum l’expression de S/„. en procédant par approximations successives pour résoudre l’équation
- Il est intéressant de remarquer que la dépense minimum dépend toujours du rapport wjwo dans trois cas totalement différents, dans le premier où la dépense dépend de tous les facteurs de l’installation, à l’exception de S,, dans le seeond où elle est proportionnelle à la puissance des machines (terme S2), et dans le troisième où cette dépense est indépendante du coût de l’installation.
- M. Grassi a appliqué les formules précédentes à une installation de 1 000 lampes de 16 bougies, et il arrive ainsi à des conclusions d’un intérêt pratique pour cette installation; les facteurs adoptés par M. Grassi variant d’un cas à l’autre, ses résultats numériques sont trop particuliers pour être reproduits ici, d’autant plus que les formules données plus haut permettent d’étudier à fond la question dans chaque cas particulier.
- D. w.
- (q — p) 11
- [tf—
- \)(at + % S2) + ^r1]
- A. P.
- 20 Si dans l’installation on a des lampes de pouvoirs lumineux égaux mais de rendements divers, /==/„ est constant et la durée D—DXWIW.T> en sorte que la dépense devient
- S /. = y + k Si + (at + k Sa) vi + —^
- NÉCROLOGIE
- M. Warren De la Rue
- M. Warren De la Rue vient de mourir le 19 avril, dans son hôtel de Portland-Place à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Londres, après une courte maladie produite par une fluxion de poitrine. 11 est né dans le courant de l'année 1815 à Guernesey, où son père Thomas dirigeait une imprimerie et une papeterie. Quelques années après la naissance du savant, qui vient de s’éteindre, M. Thomas De la Rue transporta ses affaires sur un plus vaste théâtre, et vint s’établir à Londres où il ne tarda pas à jeter les bases de la grande fortune dont son fils devait plus tard faire un si noble emploi.
- La maison De la RueetC10 qu’il fonda, marche encore aujourd’hui à la tête de la fabrication des papiers de fantaisie et de la reliure.Elle dût son rapide succès aux perfectionnements chimiques et mécaniques que MM. De la Rue père et fils introduisirent successivement dans la production de tous les articles qu'ils livraient au commerce.
- Le nom de M. De la Rue est connu en Fig. 1
- France depuis la première Exposition
- internationale de 1855, °ù Thomas obtînt la grande médaille d’or et la croix de chevalier de la Légion d’honneur. M. Warren De la Rue fût alors un des rapporteurs du Jury international. Les comptes rendus de cette époque déjà éloignée faisaient les plus grandes éloges de la machine à fabriquer les enveloppes de lettres, qui était un des étonnements des visiteurs du Palais de l’Industrie; et dont l’invention est contemporaine de celle des timbres-postes,
- MM. De la Rue avaient imaginé un procédé
- pour imiter sur le papier le moirage métallique. Enfin, ils avaient remplacé le glacé au blanc de plomb par une composition de sulfate de baryte qui étant complètement insoluble, ne saurait posséder des propriétés toxiques.
- La mort de M. Warren de la Rue, survenant à la veille de l’ouverture de l’Exposition centen-niale de 1889, peut-être considérée comme une perte véritablement internationale. En effet, ce savant actif, bienveillant et sympathique semblait
- appelé à jouer un grand rôle dans le Jury u~ niversel. On peut dire que depuis un demi-siècle, il était un trait d’union vivant entre les deux grandes nations occidentales, dont les rivalités ont trop souvent e nsanglanté l’histoire dü Monde.
- Les îles de la M,anche font partie de la couronne britannique, depuis qu’un duc de Normandie a été la chercher sur le champ de bataille d’Has-tings. Elles n’ont donc point été conquises comme les autres colonies anglaises, on peut dire que ce sontelles, au contraire, qui ont conquis l’Angleterre; aussi, les institutions normandes existent-elles encore à cette heure dans le pittoresque archipel. Les habitants se trouvent bien de l’autonomie dont ils jouissent, mais ils tiennent à leur langue maternelle, comme à la clameur de Haro, et à la juridiction de leurs connétables. Ils n’ont point attendu l’arrivée de Victor Hugo et de ses compagnons d’infortune, pour affirmer leurs sympathies pour la France.
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- M. Thomas De la Rue fit comme un grand nombre de ses compatriotes, donner à son fils une éducation française et il le fit élever au collège Sainte-Barbe, qui était alors un des foyers du libéralisme parisien. Le jeune De la Rue fût ainsi le condisciple ou l’élève d’un grand nombre d’hommes qui occupèrent une position élevée dans les classes dirigeantes, sous la monarchie de Juillet et sous l’Empire.
- Mais quoique associé à la maison de commerce, M. De la Rue ne renonçait nullement à la carrière scientifique. On peut dire qu’il apportait à l’étude des différentes branches de la philosophie naturelle, les qualités qui lui avaient valu de grands succès dans la direction des entreprises industrielles. 11 comprenait non seulement l’importance de l’esprit d’ordre, de régularité et d’économie, mais encore la nécessité de ne reculer devant aucun sacrifice pour perfectionner son outillage, et d’engager avec intelligence de grands capitaux dans la recherche de la vérité.
- Par une circonstance bizarre qui ne peut être considérée comme fortuite, M. Warren de la Rue débuta vers 1836 dans ses expériences de physique par la construction d’une pile qui pouvait être considérée comme monstre à une époque où les Becquerel, les Daniell, les Grove, avaient à peine construit les premiers éléments constants. ,
- Le Pbilosophical Magazine de cette année déjà lointaine contient le récit d’expériences faites par M. Warren de la Rue à l’aide de deux batteries au sulfate de cuivre dont l’une était de 100 couples et l’autre de 132. On peut donc dire que le constructeur de la pile au chlorure d’argent, que nous allons décrire, n’a fait que de réaliser dans son âge mûr et sa vieillesse les rêves de sa jeunesse. Dès 1836, il a compris que l’électricité est une spécialité dans laquelle on ne doit pas craindre d’obéir à l’ambition de faire grand. En effet, si l’on en croit l’illustre Hansteen, le monde n’est qu’une immense machine électro-magnétique et l’Etre suprême le chef divin, d’une station d’éclairage universel.
- Le laboratoire de physique, que M. Warren de la Rue établit en 1874 dans Upper Charlotte Street, près de son hôtel de Portland road, n’avait rien de remarquable au dehors. On pouvait le confondre avec les écuries voisines, mais à peine avait-on franchi le seuil de ce séjour où M. Warren de la Rue était véritablement at, home, qu’on se rendait
- compte du luxe véritablement aristocratique dont il s’était entouré dans toutes les parties de son organisation. Ni les salons, ni les galeries de sa splendide demeure ne pouvaient soutenir la comparaison, au point de vue du fini et du prix, avec ses instruments de travail.
- Nous ne dirons rien des observations curieuses et des découvertes mémorables qui y ont été faites par M. Warren de la Rue en collaboration avec son ami Hugo W. Muller, et dont plusieurs viennent
- Fig. 2. — Micromètre de M. W, de La Rue pour la mesure de la distaneo explosive
- d’être rappelées dans une série d’articles publiés en ce moment dans nos colonnes (l).
- Mais nous ne pouvons nous empêcher d’insister sur la description des instruments qui ont permis d’obtenir ces résultats, car nous ne savons pas s’ils ont été imités dans les grands établissements qu’à l’exemple de M. de la Rue des gouvernements éclairés ont consacré à l'électricité expérimentale.
- Lorsque nous avons visité ce laboratoire d’Upper Charlotte Street, M. Warren de la Rue, était déjà
- O Ces expériences sont décrites tout au long dans les Pbilosophical Transactions.
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- arrivé à la vieillesse, mais il avait conservé l’activité de la jeunesse; c’était un homme d’une taille un peu au-dessous de la moyenne anglaise, à l’élocution facile, réservé, mais n’ayant pas cependant la froideur britannique, et susceptible de l’enthousiasme lorsqu’il sentait que l’on comprenait sa passion pour la grande exactitude dans les détails et pour l’étude des grandes choses.
- L’objet sur lequel il commençait par attirer l’attention des visiteurs, était la pile au chlorure
- | d’argent, mais il insistait sur ce point que malgré ! l’emploi d’un métal qui vaut 300 francs le kilo, l’entretien de ce magnifique appareil n’était point, à proprement parler, dispendieux. La principale dépense étant l’intérêt du capital immobilisé dans sa construction.
- En effet, la régénération est simple, facile et économique, elle peut avoir lieu sans perte appréciable de substance. Si quelque imitateur de la même méthode, plus riche encore que M. de la
- Fig. S. — Appareil de W. De la Rue pour faire le vide dans le tube T. Pompe d’Alvergniat et de Sprengel; jauge Mae Leod. M miroir tournant
- Rue employait une pile d’or, il ferait peut-être une excellente affaire au point de vue scientifique. En tout cas, il aurait le mérite de montrer, qu’en électricité, il y a des métaux qui sont réellement précieux, à cause de leurs propriétés intrinsèques, et non pas seulement à cause de l’idée qu’y attachent les hommes, et de la manière dont ils servent les passions humaines dans leurs appétits détestables.
- La pile d’argent, du laboratoire d’Upper Charlotte Street, était renfermée dans dix meubles
- semblables à celui que nous avons fait dessiner. Celui-ci se compose de 6 rangées superposées ; chacune de ces rangées est formée de dix boîtes, et chacune de ces boites renferme deux piles de 10 éléments. M. Warren de la Rue avait donc à sa disposition 10 bataillons de 1 200 piles, soit 12 000 couples toujours parfaitement astiqués, et prêts à marcher comme 12 000 soldats rangés sous les armes, et en ordre de bataille nuit et jour.
- Pour mettre en action les 10 bataillons, il suffisait de tourner les commutateurs que l’on voit
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- à droite de notre figure. Les caisses étaient écartées de 15 millimètres pour éviter que les étincelles ne jaillissent à distance.
- Le vase de chaque élément était un tube de verre cylindrique à fond plat, de 140 centimètres de hauteur, et de .28 millimètres de diamètre. La tige de zinc avait 150 mm. de longueur et 5 mm. de diamètre, elle était percée à la partie supérieure d’un trou où venait s’engager le fil d’argent de l’élément suivant, qui y était fixé à l’aide d’une petite goupille.
- Cette tige était plongée dans un liquide excitateur formé par une dissolution de chlorhydrate d’ammoniaque chargée à la dose de 25 grammes par litre. Elle était en présence d’une baguette de chlorure d’argent fondu, ayant 54 mm. de longueur et 7,6 mm. de diamètre du poids de 13 grammes.
- Le chlorure d’argent était séparé du liquide par un cylindre en parchemin végétal ; l’élément était fermé par un bouchon en paraf-fine percé des trous nécessaires pour laisser passer le fil d’argent Ilyavaiten outre un deuxième trou, indispensable pour changer le liquide, et qui était bouché par une petite baguette.
- M. Warren de la Rue avait bien des fois mesuré la force électromotrice de sa pile qu’il avait trouvée de 1,03 volt. 11 estimait le prix d’un élément à 3 fr. 50 dont 2 fr. 50 pour l’argent et le chlorure.
- Ultérieurement, il porta à 15 000 le nombre de ses éléments par l’adjonction de deux nouvelles armoires.
- Quelques-uns des effets décrits dans les Transactions philosophiques, supposait des interruptions très nombreuses, plus de 1 000 par seconde.
- M. Warren dé la Rue avait combiné un interrupteur, qu’il mettait en mouvement à l’aide d’une manivelle. Chaque tour de la manivelle donnait naissance à 88 interruptions.
- Un grand nombre de déterminations des mé-
- moires des Transactions Philosophiques, ont polir but la mesure exacte de la distance explosive. Notre appareil (fig. 2), représente la vis micrométrique employée à cet effet. La règle verticale avait été divisée en centièmes de pouce et la tête de la vis, qui se prête naturellement à une division plus grande, en millièmes. Mais cette exactitude n’eut été qu’une illusion, s’il était resté un doute sur le moment du contact. C’est l’électricité qui a fourni à M. de la Rue le moyen de le déterminer avec une précision qu’il estimait également à un millième de pouce. C’est à l’aide d’un courant électrique, qu’il appréciait le moment où la vis cessaitde presser sur la platine.
- D’autres expériences de mandaient un vide rigoureux, M. Warren de laRuel’ob-tenaità l’aide d’un appareil dont la disposition mérite d’être conservée. Il y avait deux espèces de pompes à mercure, celle quel’onvoit(fig.3) à droite a été construite parM. Al-vergniat, elle était d’un maniement facile, et servait par conséquent à commencer les opérations; on les finissait avec la pompe que l’on voit à gauche du tube et qui avait été construite par Sprengel. Plus loin à gauche de la figure se trouve une jauge de M. Léod, que l’on consultait toujours avant de fermer le tube T soumis à l’extraction. En outre, il y avait un miroir tournant M permettant de reconnaître si la décharge était continue ou intermittente.
- Les tubes dans lesquels opérait M. Warren de la Rue tenaient le vide à 2 millièmes de millimètre. Les précautions les plus grandes étaient prises pour que les gaz fussent purs de tout mélange, ce qui est du plus haut intérêt dans les recherches où intervient l’analyse spectrale,
- M. Warren de la Rue avait utilisé des colonnes de résistance liquides allant jusqn’à nu million d’ohms. Il avait commencé par s'adresser à l’eau distillée, et fini par donner la préférence à la glycérine.
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- TDig.4.— Mieroseope à miroir tournant pour l’étude optique des étincelles éleetriques
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- atyS
- 11 avait construit encore un microscope destiné à l’analyse de l’étincelle électrique, sur lequel il est utile de présenter quelques explications.
- Comme on le voit par notre figure 4, le tube de ce microscope était brisé, et l’objectif pouvait s’approcher à l'aide d'un jeu de deux vis de la lacune où se produisait la déflagration. Pour obtenir cet effet d’une façon sûre, il y avait deux vis, une pour les mouvements verticaux et l’autre pour les mouvements horizontaux. Afin d’éviter que l’étincelle dont on s’approchait beaucoup put jaillir sur la monture du microscope, elle était en ébonite, sauf le porte-oculaire et les tiges destinées au mouvement. Au point de rencontre de la partie inclinée et de la partie horizontale, se trouvait le miroir destiné à l’analyse de l’étincelle. Le mouvement était donné par une manivelle et une multiplication de vitesse telle, qu’avec 200 tours par minute le miroir faisait 17 tours par seconde.
- Dans l’expérience que nous représentons l’étincelle jaillit entre un hyperboloïde de révolution et un disque.
- Ce magnifique laboratoire n’est pas le premier établissement scientifique auquel M. Warren de la Rue ait attaché son nom. Dès 1858 il avait établi à Cranbon dans le comté de Middlessex un observatoire astronomique où il s’adonna à l’étude des corps célestes.
- Les mémoires de la Société royale astronomique de Londres, dont il fut, honneur rare, nommé président à deux reprises différentes contiennent la description d’observations sur Jupiter, Mars et Saturne, mais les principaux résultats obtenus par M. Warren de la Rue sont les photographies de la Lune, actuellement exposées dans les galeries du Conservatoire des Arts et Métiers.
- Ces magnifiques épreuves, qui n’ont point cessé d’être admirées, ont été obtenues par un simple particulier à une époque où il fallait pour obtenir un cliché de notre satellite un temps de pose supérieur à ce que demande aujourd’hui la photographie d’un groupe composé d’étoiles de I3me grandeur.
- Un grand nombre de directeurs d’observatoires entretenus aux frais des gouvernements les plus riches, doutaient encore que ce nouveau mode d’ihspection de l’Univers pût jamais remplacer celui qui était en usage depuis que Galilée avait tourné vers le ciel, la lunette fabriquée de ses mains. C’est à l’exemple et à l’initiative de M. delà
- Rue que la photographie astronomique doit l’immense extension qu’elle a prise.
- En 1860, il fit un voyage en Espagne avec l’expédition de l’Himalaya et fut assez heureux pour rapporter de magnifiques épreuves de l’éclipse de soleil du 18 juillet. Les résultats obtenus tant dans l’Inde, par les méthodes De la Rue, que dans la Péninsule, sous ses yeux, furent développés dans le Bakerian Lecture donné à la Société Royale au mois d’avril 1862. 11 prit en outre la part laplusactiveauxpréparatifsde l’expédition anglaise pour l’observation du passage de Vénus en 1874.
- Aussi l’Académie des sciences de Paris, qui, en 1874 comme en 1882, avait pris l’initiative des observations, fût reconnaissante à M. De la Rue d’avoir entraîné le gouvernement anglais dans la même croisade scientifique, et M. De la Rue fut nommé membre correspondant de la section d’astronomie lors de la première vacance. M. De la Rue avait collaboré avec M. Balfour Stewart et M. Lowry à la rédaction des célèbres « Recherches sur la physique du soleil » basées sur des observations faites à Kew.
- Les instruments précieux dont M. Warren Delà Rue fit présent à l’Université d’Oxford furent employés par M. Pritchard à la détermination par la photographiede la parallaxe de la 61e du Cygne, et des autres étoilés assez voisines de la terre pour que le changement de perspective produit p«r le mouvement de six mois à travers les espaces célestes soit perceptible.
- M. Warren De la Rue vint à Paris, lors de l’Exposition d’électricité de 1881, et fut un des membres les plus actifs du Congrès des électriciens tenu à l’issue de ce grand concours, qui a eu une telle influence sur le développement de la plus importante des branches de la physique. L’année suivante il fut nommé du Conseil de l’Exposition électrique du Crystal Palace, de Sydenham. C’est en partie grâce à lui, que Londres a dû d’assister à la répétition des mémorables expériences dont Paris a eu la primeur.
- Dans la dernière séance de l’Académie des Sciences, M. Janssen, ami particulier de M. de la Rue a prononcé son éloge funèbre.
- Il a rappelé que lors de l’expédition de l'éclipse de 1860, c’est à l’intervention du défunt qu’il a dû l’excellent accueil qu’il a rencontré dans l’Inde Britanique, et les facilités qui lui ont permis de s’acquitter de sa mission.
- W. de Fonvielle
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- JOURNAL UNIVÈRSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- CORRESPONDANCE
- Budapest, le 23 avril (889.
- Monsieur le Directeur,
- Les derniers numéros de plusieurs revues industrielles ont publié un compte-rendu d’une séance du Conseil municipal de Paris, dans laquelle on a traité la question de l'éclairage électrique de Paris.
- Au cours de la discussion, les machines à courants alternatifs de Ferranti ont été comparées aux machines Zyper-nowsky, construites en France p ir la Compagnie continentale Edison; il a été admis comme base de comparaison un rendement de 84 0/0 pour les machines de Ferranti et de 76 0/0 pour les machines Zypernowsky ; on en a conclu que, dans des conditions identiques d’exploitation, la machine de Ferranti donnait un excédant de recettes de 14000 flancs, bien que son prix plus élevé nécessitât un amortissement plus important.
- Nous ne voulons point mettre en doute le rendement indiqué de la machine de Ferranti; nous devons cependant, en présence du prix très élevé de cette machine, conclure que son rendement assez bon n’est obtenu qu’avec une dépense considérable de matière.
- Par contre, nous déclarons énergiquement que le rendement indiqué pour les machines Zypernowsky est beaucoup plus faible que celui que l’on peut obtenir.
- Les chiffres do.inés peuvent s’appliquer aux anciens types; les nouvelles machines étudiées par MM. Ganz et Ctu et que la Compagnie continentale Edison est en mesure de livrer immédiatement donnent des résultats bien supérieurs. Ainsi que cela a été établi par des mesures très exactes, le travail utile aux bornes représente jusqu’à 92 0/0 du travail mesuré sur l’arbre moteur; ce chiffre comprenant l’énergie nécessaire à l’excitation des machines. Si donc on produit 90000 watts sur l'arbre de la dynamo, on pourra disposer aux bornes de 90000x0,92 = 82800 watts, soit 7200 de plus qu’avec la machine de Ferranti qui ne fournit que 75600 watts.
- Les machines Zypernowsky permettent donc dans les mêmes conditions d’exploitation un excédent de recettes de 7200 francs par rapport à celles de Ferranti et vu leur prix réduit, elles nécessitent un amortissement bien moindre; ces résultats diffèrent complètement de ceux exposés au Conseil municipal de Paris.
- Nous avons pensé qu’au moment où l’étude de grandes stations centrales en France semble s’imposer aux ingénieurs-électriciens, il était bon pour les promoteurs de futures Usines d’électricité et pour nous également de publier ces rectifications.
- Nous vous serions donc obligés de vouloir bien insérer ces renseignements dans votre estimable journal et nous Vous prions d’agréer, Monsieur, l’expression de nos sentiments les plus distingués.
- Pour la maison Ganz et C‘% de Budapest, Zypernowsky.
- FAITS DIVERS'
- La séance du 22 avril étant tombée le lundi de Pâques, l’Académie âes sciences l’a remise au lendemain mardi. Elle restera célèbre par la présentation que M. Janssen a faite du nouveau phonographe d’Edison.
- M. Descloizeaux était le seul membre du bureau présent. Le secrétariat était tenu par M. Becquerel.
- Sur les murs de la salle des séances on avait disposé un grand nombre de dessins. Ceux qui étaient du côté du bureau représentaient les diverses parties de l’appareil. Ceux qui occupaient la muraille opposée, au-dessus des bancs du public, représentaient diverses applications pi tiques, un négociant phonographiant sa correspondance, un journaliste écrivant un récit phonographique, une interview d’un correspondant et d’un personnage politique ayant lieu par l’intermédiaire d’un phonographe, témoin incorruptible, etc., etc.
- Les choses se sont passées comme nous l’avions annoncé, dans le récit que nous avons fait des séances de l’Association britannique à Bath, dans nos numéros de septembre et d’octobre dernier.
- La description technique des appareils de M. Edison devant avoir lieu lors de l’ouverture de l'Exposition universelle, cl u îe façon complète, nous ne reviendrons point sur ce que nous avons déjà dit.
- Nous ajouterons cependant que les divers essais exécutés devant l’Académie des sciences ont rigoureusement confirmé la description donnée, il y a six mois dans nos colonnes.
- Les premières phrases, que M. le colonel Gouraud, repréentant et ami d’Edison, a phonographiées devant l’Académie des sciences, ont été les suivantes :
- ce Mon premier devoir, M. le président, est de vous remercier de l’honneur que vous me laites de présenter pour la première fois en France, dtvant l’Académie des sciences, la dernière production du génie de mon ami et compatriote Edison : du bienveillant accueil que vous lui faites — et vous aussi, messieurs, de l’honneur que vous m’avez fait par votre présence. »
- A l’aide du cornet, qui a fait entendre un son légèrement nasillard, la voix du phonographe a rempli toute la salle.
- Alors ont eu lieu ce que l’on peut appeler des auditions privées, à l’aide des tubes en caoutchouc et des ampoules de verre. La séance s’est trouvée interrompue de fait pendant une demi-heure. Le discours a été répété par la machine électrique, un nombre suffisant de fois pour que toutes les per sonnes présentes, académiciens, membres de la presse et simples auditeurs pussent se convaincre de la perfection de la reproduction, lorsqu’elle n’est point transformée parTes vibrations propres du carnet acoustique.
- L’Académie ayant expédié les affaires courantes, le colonel Gouraud a repris la parole en ces termes :
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- « Je suis en relations avec Edison depuis vingt ans : j'ai apprécié cet homme surprenant avant qu’il fût connu du public, et cette circonstance me vaut aujourd’hui l’honneur de présenter son invention. Mon père avait eu le bonheur de recevoir, d’encourager et de propager les premiers essais de Dagiierre; j’ai le plaisir de faire l’apologie de la « photogra-» phie de la voix. »
- » Le jeu des ondes sonores vous est connu : nous recevons jusqu’à 40000 vibrations par seconde, et nous reproduisons toutes les variétés de timbres, les cris des animaux, les langues de tous les pays, en un mot tous les sons susceptibles d’impressionner l’oreille. Tout est enregistré et reproduit avec une telle précision que Gounod, après avoir chanté et entendu ensuite son Ave Maria, s’est écrié :
- « Quelle fidélité ! Combien je suis heureux de n’avoir pas » fait de fautes. » Après une première audition, tous les discours, tous les chants, les orchestres les plus complets sont reproduits en un nombre de lois presque illimité.
- » Le premier appareil présenté par le comte du Moncel était dans l’enfance, et c’est l’inventeur lui-même qui, sollicité par d’autres recherches, telles que sa lampe à incandescence, a dû le porter à sa perfection.
- » Chez moi, en Angleterre, j’entendais la voix d’Edison avec toutes ses inflexions ; sa première « lettre parlante » me faisait percevoir sa voix, les bruits de son laboratoire, le marteau battant l’enclume, les hourrahs poussés par les ouvriers en l'honneur de ce premier voyage de la voix humaine à travers les océans. J’adressai à mon ami mes félicitations, et ma voix est la première qui ait été transmise d’Europe en Amérique; les savants et les personnages anglais, saisis d’enthousiasme, remercièrent aussitôt après l’inventeur de ce nouveau bienfait.
- » Je dicte mes lettres, le phonographe s’en empare, et pour les reproduire, à immense distance, il suffit qu’un employé sache épeler et écrire.
- » M. Janssen est le premier qui ait fait entendre au nouvel appareil la langue française.
- » Depuis mon arrivée à Paris, j’expédie et je reçois, tous les matins, des (( lettres parlantes », je les perçois à une distance de trois mètres de l’appareil, sans en rien perdre.
- » Aux applications citées plus haut, il faut joindre ce fait : le phonographe travaillant avec le téléphone a permis d’entendre à Philadelphie la musique exécutée à New-York ; une distance de 140 kilomètres sépare les deux villes. Le colonel Gouraud dépose, sur le bureau de l’Académie, le phonographe qui a servi à cette dernière expérience. »
- De chaleureux applaudissements saluent le discours de I’o- 1 râleur*
- Ensuite on a soumis l’appareil à des essais variés. On lui a fait repéter la Marseillaise, le God save tbe Queen} une ro-mancè de l’Ave Maria, chantée par Gounod lui-même, le i Beau Danois, etc., etc. Les académiciens ont lancé dans le ! phonographe des mots pris au hasard dans une multitude : de langues mortes ou vivantes.
- M. Janssen, invité à prendre la parole, a fait enregistrer le discours suivant :
- « Le problème de la reproduction artificielle de la voix humaine est un des plus étonnants que l’intelligence humaine ait pu se proposer. Le génie d’Edison nous en donne la solution et son nom sera béni de ceux qui pourront encore entendre la voix de ceux qu’ils ont aimés et qui sont morts. »
- Le président, M. Descloizeaux, s’exprime ainsi, devant l’appareil :
- « Le président d? l’Académie des sciences remercie beaucoup le colonel Gouraud de son intéressante communication, et se joint à tous pour qu’il remercie M. Edison, que la France esp’rc vo r bientôt chez elle et à son Exposition. — Le préside .t, Dhscloizeaux. »
- Enfin le colonel Gouraud a phonographié en six langues différentes
- « Vivent la République et Edison. »
- La séance s’est terminée par plusieurs salves d’applaudis-ments.
- Il y a aujourd’hui onze ans, presque exactement jour pour jour, que M. du Moncel, le fondateur de la Lumière Electrique^ présentait à cette même Académie le premier phonographe d’Edison. Cette expérience imprévue passionnait de nombreux enthousiastes, mais en même temps soulevait une explosion d’incrédulité chez certains membres, et non des moins illustres, de Ia#docte assemblée.
- Le docteur Bouillaud se précipitait même sur M. du Moncel et, persistant à voir en lui un imposteur et un ventriloque, lui pinçait fortement le nez; il espérait interrompre ainsi la mystification, car il est impossible de continuer à parler sans ouvrir la bouche lorsque les fosses nasales sont obstruées d’une façon quelconque.
- Dans la soirée, M. Gouraud a donné une séance à l’Elysée devant le président de la République, dans une soirée toute intime à laquelle assistaient les seuls officiers de la maison militaire de M. Carnot et M. Georges Berger.
- Le jugement rendu par le juge Coxc dans le procès intenté par VElectrical Accumulalors C° à VElcctric Julien O crée un précédent important pour les droits des fabricants d’accumulateurs aux États-Unis.
- Dans ce procès commencé en 1882 il s’agissait de savoir quel était le premier inventeur du système d’incorporation mécanique de la substance active aux électrodes.
- Les deux parties étaient représentées par F. Brush et. Camille A. Faure, et après un procès de quatre ans, le tribunal déclara Brush le premier inventeur et valida ses brevets le 2 mars 1886.
- Le procès vint alors en appel. La Brush Electric C% propriétaire des brevets Brush, contre VEleétrical Accumulatôrs C", propriétaire des brevets Faure.-
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- De Son côté, cette dernière société intenta une action à la Compagnie Brush de New-York, à celle de l’Ohio, pour invalidation des brevets, tandis que la Société'Brush réclamait la même mesure pour les brevets Faure.
- En même temps ces deux sociétés poursuivaient ensemble là Julien Electric Cn pour infraction à leurs privilèges respectifs.
- La décision du juge Coxe a tranché tous ces différents, en déterminant les droits de chacun. Après une longue et minutieuse discussion il fut admis que Brush était le premier inventeur d’un accumulateur dans lequel la matière active était mécaniquement incorporée aux électrodes mais que Faure avait le droit de revendiquer un accumulateur dans lequel la matière active était mécaniquement déposée sous forme d’un verni, de pâte ou de ciment.
- Cette invention de Faure fut considérée cependant comme dépendante des brevets de Brush, de sorte que VEJccirical Accumulateurs O ne peut user de ce procédé qu’avec une licence des brevets Brush.
- Dans ce procès, VElectrical Accumulators C" était poursuivie pour quatre brevets d’accumulateurs : le brevet de Faure cité plus haut, deux brevets de Swan et un brevet de Shaw et Rogers. Ce dernier fut abandonné.
- Les brevets Swan furent invalidés par le juge Coxe.
- La Cour décida que si les propriétaires des brevets de Faure consentaient à s’en tenir au brevet restreint (application mécanique par vernissage d’une pâte ou d’un ciment) elle soutiendrait cette revendication partielle et elle en garantirait la propriété.
- Cette conclusion du juge Coxe a son importance en ce qu’elle résulte d’une étude approfondie de l’histoire des accumulateurs, et qu’elle proclame Brush comme le premier inventeur du procédé mécanique d’incorporation de la matière active dans les alvéoles.
- Les succès obtenus par les nombreuses installations de transport de force motrice des usines d’Oerlikon, ont donné lieu à la création d’un projet d’utilisation des forces hydrauliques du Rhin près de Rheinfclden. A cet effet trois grandes maisons de Suisse, savoir : Zschokke et C'°, à Aarau, Escher Wyss et G", à Zurich, et les ateliers d’Oerlikon, ont étudié la question sous toutes ses formes et ont procédé à l’exécution de tous les travaux préliminaires nécessaires pour fixer les conditions de fonctionnement et d’économie de l’entreprise*
- Le village de Rheinfelden est situé à environ 15 kilomètres de Bâle. Le Rhin qui constitue à cet endroit la frontière naturelle entre la Suisse et le grand duché de Bade, pourrait fournir, après exécution des travaux hydrauliques, une puissance d’environ 15000 chevaux. Cette puissance serait alors distribuée dans les centres industriels très nombreux situés dans un rayon d’environ 25 kilomètres. A cet effet 20 turbines à arbre'vértical, d’une puissance de 750 chevaux chacune, seraient couplées directement à autant de machines dynamos verticales du système Brown, produisant chacune 500000 watts, soit 2000 volts et 250 ampères.
- En accouplant plusieurs de ces machines en série, on formerait alors des groupes qui suivant la distance des stations recondaires, fourniraient, par une distribution en série, à une pression variant de 4000 à 8ooo volts, l’énergie ainsi obtenue aux nombreuses usines et à des stations secondaires des centres industriels.
- Les travaux préliminaires étant terminés, les entrepreneurs ont sollicité auprès du gouvernement du grand-duché de Bade, la concession pour la construction de la station à Rheinfelden.
- Le côté financier de l’entreprise pouvant être considéré comme assure. La possibilité d’exécution ne- dépend que de la décision dudit gouvernement. Nous espérons- qu’il saura estimer k sa juste valeur une entreprise d’une utilité réelle pour l’industrie de la contrée, et permettra, en accordant la concession demandée, d’exécuter un projet réalisant un grand pas en avant dans les applications de la distribution de l’énergie électrique.
- Nous avons à plusieurs reprises indiqué des brevets relatifs à des procédés de tannage par l’électricité, malheureusement, les documents sont extrêmement rares à ce sujet. Nous apj renons cependant qu’une maison française : celle de MM. Worms et Brulé applique réellement l’un d ; ces procédés depuis quelques temps et qu’elle exposera ses produits au Champ-de-Mars. Dans ce procédé, les peaux sont soumises à l’effet du courant dans un tambour animé d’un mouvement de rotation; le liquide est une solution de tanin, et l’on prétend que des peaux qui exigent des mois pour être tannées, sont prêtes en quelques jours. Les produits seraient supérieurs à ceux obtenus par les anciens procédés, et les frais infiniment moindres. Nous rappellerons que dès 1877 M. L. Gaulard avilit étudié cette question et obtenu déjà en 1882 des résultats favorables par un procédé assez semblable à celui indiqué ci-dessus, mais plus lent. Nous reviendrons sur cette intéressante question. *
- M. H .-N. Warren indique dans le Chemical News un procédé éîectrolytique de liquéfaction des gaz.
- Il introduit de l’acide chlorhydrique dans un tube recourbé à angle droit aux deux extrémités jusqu’à ce que le liquide recouvre deux électrodes de platine, soudées à l’extrémité fermée du tube.
- On introduit de l’amiante imbibée d’acide sulfurique, puis on ferme l’extrémité la plus courte du tube, que l’on plonge dans un mélange réfrigérant.
- Lors du passage du courant, il se produit un dégagement d’acide chlorhydrique gazeux qui va se liquéfier à l’extrémité refroidie, mais qui revient se mélanger à l’eau,. dès que cessent les actions simultanées de l’électrolyse et du froid.
- On liquéfie de la même manière un grand nombre de gaz.
- Quand on décompose dans cet appareil de l’eau acidulée en présence d’une électrode de mousse de platine, il se produit des explosions successives donnant lieu à la production
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- de petites quantités d’eau qui contient du peroxyde d’hydrogène et qui a l’odeur caractéristique de l’ozone. Avec l’acide chromique et l’eau on obtient de l’oxyde de chrome bleu.
- Cette méthode a également servi à liquéfier l’oxygène et l’hydrogène.
- Éclairage Électrique
- Dans sa séance du 17 avril le Conseil municipal de Paris a accordé une concession pour l’éclairage. électrique d’un secteur de la rive gauche à MM. Nouvelle et Geisenberger. Ce secteur s’étend depuis la Seine jusqu’aux fortifications, et est borné d’un côté par les rues Saint-Jacques et de la Tombe-Issoire, et de l’autre par la rue des Saints-Pères, la rue du Cherche-Midi et la rue des Fourneaux.
- En outre, sur 'a proposition de MM. Ferdinand Duval et Lerolle, auxquels se joint M. Arsène Lopin, il est entendu que, si les concessionnaiies le demandent, ils auront la faculté d’étendre leur éclairage dans le septième arrondissement, et plus particulièrement rue du Bac.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le gouvernement italien a établi dernièrement le règlement suivant pour les circuits électriques :
- Article premier. — Les circuits pour l’éclairage électrique ou pour toute autre industrie électrique doivent être entièrement métalliques. Nulle part ils ne peuvent venir en contact avec la terre. Il est défendu de les attacher aux tuyaux de gaz ou d’eau.
- Art. 2. — Dans le voisinage des fils télégraphiques ou téléphoniques, les conducteurs d’éclairage doivent être couverts de matières propres à assurer un isolement électrique suffisant; ils doivent être impetméables à l’eau.
- Art. 8. — Portout où les circuits électriques peuvent être touchés par des ouvriers poseurs de lignes télégraphiques ou téléphoniques dans l’exercice de leurs fonctions, ces circuits doivent avoir un isolement supplémentaire et être placés à une distance telle des circuits télégraphiques ou téléphoniques que les uns et les autres ne puissent être touchés en même temps.
- Art. 4. — Les contacts directs entre les conducteurs électriques et les fils télégraphiques ou téléphoniques doivent être rendus impossibles dans les conditions normales des lignes comme en cas de rupture quelconque.
- Art. 5. — Les conducteurs doivent avoir une solidité suffisante pour résister à tous les efforts auxquels ils peuvent être soumis. Ils doivent, si cela est nécessaire, être supportés, le long de tout leur développement par des fils ou des câbles métalliques présentant la résistance nécessaire.
- Art. 6. — Autant que possible l’installation de conducteurs électriques parallèles aux circuits télégraphiques ou téléphoniques doit être évitée. Lorsqu’il est impossible d’éviter le parallélisme, les circuits électriques doivent être tenus à une distance d’au moins 13 mètres de ces circuits télégraphiques ou téléphoniques.
- Art. 7. — Les conducteurs électriques doivent toujours
- croiser les fils télégraphiques et téléphoniques par dessous ceux-ci et à angle droit, de telle façon que la distance mi-nima entre le fil télégraphique ou téléphonique le plus bas et le conducteur électrique le plus proche soit au moins de 2 mètres.
- Les points d’attache des conducteurs de chaque côté du croisement doivent être à une distance minima de 3 mètres des fils télégraphiques ou téléphoniques. Dans le but d’empêcher ces fils, en cas de rupture, de se mettre en contact avec les conducteurs à lumière, on doit placer immédiatement au-dessus de chaque conducteur et le long de toute la partie du croisement un fil de garde de force voulue.
- Art. 8. — L’entrepreneur installant ou exploitant son réseau doit prendre toutes les mesures de sécurité reconnues utiles par la science et par. l’expérience. . .
- Art. 9. — L’entretien de ce réseau doit être fait avec le plus grand soin et il doit être, vérifié de près une fois par jour et entretenu dans les meilleures conditicns.
- Art. 10. — Le constructeur est responsable de tous dommages ou accidents qui peuvent être causés par son Téseau.
- Art. 11. — Le gouvernement se réserve le droit de modifie! les présentes conditions et d’en introduire de nouvelles, eu de faire déplacer et enlever les conducteurs à la première réquisition sans donner au constructeur aucun droit à des dommages-intérêts.
- Art. 12. — Les compagnies téléphoniques ne peuvent demander l’application des articles 7 et il, excepté dans le cas où elles peuvent prouver que la contiguïté, des conducteurs trouble leur service sur des circuits téléphoniques déjà construits.
- En ce qui concerne les fils téléphoniques installés postérieurement, il incombe aux compagnies téléphoniques de ne pas placer leur fils dans les limites de distance nécessaire, de façon à ne pas nuire à ceux-ci.
- Art. 13. — Le constructeur doit obtenir du département des télégraphes, l’autorisation d’installer ses conducteurs dans le voisinage des fils télégraphiques et téléphoniques et de modifier toute installation existante.
- Art. 14. — Toutes les dépenses à faire pour l’exécution des mesures de précaution indiquées dans les articles précédents ou pour le placement des fils télégraphiques, téléphoniques ou électriques qui serait rendu nécessaire, doivent être supportées par l’exploitant. Si cela est nécessaire, le travail sera exécuté par le département des télégraphes aux frais de ce dernier.
- Art. 15. — Dans le cas où il serait'indispensable d’adopter des dispositions différentes de celles indiquées ci-dessus, le épirtement des télégraphes se réserve le droit d’examiner le projet et de donner ou de refuser son autorisation, selon les circonstances.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépéh
- Imprimerie de La Lumière Electrique — Paris. 31, boulevard dés Italiens.
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- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ r ' • : -,
- Il* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI II MAI 1889 N” 19
- SOMMAIRE. — L’éclairage électrique à l’ouverture de l’Exposhion ; E. Meylan. — Les piles.secondaires; W. - H. Preece. — Les dynamomètres ; G. Richard. — Nouveaux dispositifs galvanométnques ; E. Meylan. — Recherches sur les contacts m.icrôphoniques et les courants téléphoniques; H. Wuillèumier. — Chronique et revue de la. presse. industrielle : Angleterre'; Etats-Unis.'—' Revue des travaux.récents en électricité : Sur la polarisation rotatoire magnétique, • par M. Vaschy. j . — Sur lapolarisation éleetrolytique des métaux, par M. N. Piltschikoff. — Note sur le rapport du courant d’arrivée au courant de départ dans les transmissions télégraphiques, par M. Barbarat.— Variétés: Considérations sur les divers modes d’éclairage ; C. Carré. — Faits divers.
- L'OUVERTURE DE L’EXPOSITION
- ET
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- L’exposition vient de s’ouvrir au jour et à.l’heure, fixés d’avance. Tout était-il prêt ? Certes non, malgré ce qu’on en a dit et écrit, et il faut bien avouer que la fête de lundi soir, incomparable, dans son ensemble, a présenté des lacunes regrettables à notre point de vue et que l’électricité n’a pas pas participé comme elle l’aurait , dû à cette brillante illumination.
- Nous n’avons pas à raconter ici l’ouverture officielle et la visite du Président;de la République, pendant laquelle, les machines ont pu marcher successivement dans l’admirable Palais où l'on fait aux divers appareils électriques une part digne de leur importance actuelle, mais nous voulons dire deux mots de la fête de nuit.
- Regrettons tout d’abord que les retards apportés à l’installation des chaudières n’aient pas permis d’utiliser l’énorme puissance mécanique et électrique qui aurait pu prêter son concours à l’illumination du Champ-de-Mars.
- C’est à cette cause surtout qu’il, faut attribuer la semi-abstention de l’éclairage électrique; voici en effet, autant qu’il nous a été possible de l’établir,. le nombre des .foyers qui ont fonctionné le soir du 6 mai.
- La galerie des Beaux-Arts et le grand vestibule | Rapp étaient éclairés assez brillamment par un; |
- grand nombre de régulateurs à arc. La partie inférieure du grand dôme central a été éclairée jusque vers dix heures par quelques lampes Cance,;alimentées par une petite installation provi-, soire établie dans la cour du Syndicat.
- | .Enfin les divers établissements de la galerie des Arts, libéraux étaient éclairés à l’incandescence grâce au concours de MM. Sautter et Lemonnier.
- ! : Voilà:pourdes espaces couverts; dans les jardins ! hauts, la Compagnie Edison, dont la belle usinede ll’avenüe de la Bourdonnais a pu fonctionner en : partie/alimentait un grand nombre de lampes à ’ incandescence, tandis que MM. Sautter et Lemonnier ont fourni le courant pour quelques arcs installés par la Compagnie du transport de force.
- , Dans les jardins, bas, enfin, et sur lepontd’Iéna grâce à une installation provisoire d’une centaine de chevaux montée en quelques-jours par la Société l’Éclairage Électrique, on a pu faire fonctionner 70 foyers Jablochkoflf.
- N’oublions pas de dire que c’est l’usine de la Société Gramme, la première prête, qui a fourni le courant aux diverses fontaines lumineuses.
- Comme on le voit, c’est assez maigre, néanmoins grâce à une profusion de becs de gaz, l’espace encadré par les deux galeries latérales; le donie central et la tour de 300 mètres présentait un brillant aspect.
- Les lampes à incandescence dissimulées dans les massifs de fleurs et de gazon. produisaient l’effet le plus heureux, mais le clou de la fête .au point de vue électrique, c’était les fontaines lumineuses qui ont admirablement fonctionné et sur
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- lesquelles l’intérêt du publics’estsurtout concentré. L’une, formée par un groupe de figures symboliques donnait lieu à de puissants jets paraboliques sortant horizontalement de larges ouvertures, et illuminés intérieurement, comme les gerbes verticales de la seconde fontaine, par les feux multicolores et changeants produits par le passage des rayons d’arcs électriques dans des verres colorés.
- Au-dessus enfin, la tour avec ses trois plateformes et ses arcs immenses garnis d’une rampe de becs de gaz, et s’embrasant de temps à autre des reflets rouges de feux de Bengale, constituait la charpente d'un feu d’artifice incomparable. Passant au travers de la fumée intense qui s’élevait de tous côtés, les rayons des deux projecteurs installés sur la troisième plate-forme allaient frapper de place en place, alternant leurs blanches traînées lumineuses avec celles du phare électrique que l’administration a fait établir depuis quelques années dans ses bâtiments à côté du Trocadéro, et qui a promené toute la nuit, sur ce coin de Paris, ses feux multiples animés d’un mouvement rapide.
- Quant au phare qui couronne la tour Eiffel, l’effet en était insignifiant de près, il ne formait qu’une grosse étoile à 300 mètres; c’est au loin dans la banlieue qu’il a produit tous ses effets. A 20 kilomètres on apercevait très bien l’éclairement produit par ses rayons sur une surface claire, mais chose assez remarquable, les rayons bleus paraissaient verts, alors que les rayons rouges conservaient leur coloration propre.
- Mais si l’électricité a porté le plus loin ses effets, il faut reconnaître qu’au Champ de Mars elle ne brillait guère que par le contraste de ses foyers éclatants, mais par trop espacés, avec les grandes masses de gaz qui ont fourni la plus grande partie de l’éclairage.
- Lors de la prochaine fête, et même dans quelques semaines, alors que tout sera réellement installé et prêt, il n’en sera plus ainsi; Paris aura de nouveau le spectacle d’un brillant éclairage public à l’électricité dans les plus mouvementées de ses ar-r éres et, au Champ-de-Mars, les jardins, les galeries latérales et la salle des machines seront brillamment illuminés. L’éciairage électrique qui est en sojnrne une des grandes attractions de l’Exposition prendra, nous l’espérons, une revanche éclatante. E. Meylan
- LES PILES SECONDAIRES (<)
- Les piles secondaires sont souvent désignées sous le nom d’accumulateurs, et l’on se figure généralement qu’elles accumulent ou emmagasinent ce qu’on appelle « l’électricité ». Mais ce qu’elles accumulent ou emmagasinent réellement, c’est l’énergie sous forme d’affinités chimiques.
- Une pile secondaire est en réalité une pile pure et simple, mais elle en diffère en ce sens que la nature chimique des électrodes ou des plaques et de l’électrolyte dans lequel celles-ci sont plongées, a été modifiée par le passage d’un courant électrique qui les a traversé d’une façon continue pendant quelque temps, tandis que dans la pile primaire, les affinités chimiques préexistent dans les éléments dont elle est composée. Comme le disait dernièrement aux Etats-Unis le savant juge Coxe : « une pile secondaire ne fournit pas d’électricité par elle-même, et n’agit que sous l’influence d’un courant provenant d’une source indépendante ».
- Les piles secondaires forment aujourd’hui une partie importante de toute installation privée d’éclairage électrique bien comprise, et servent non seulement' pour régler les courants électriques et pour maintenir une force électromotrice constante, mais pour fournir une réserve d'énergie disponible pendant la nuit et pour parer à toute extinction provenant d’un accident. On les emploie aussi pour la distribution de l’énergie électrique d’une station centrale, on s’en sert pour l’éclairage des navires et des trains de chemins de fer et elles semblent destinées à résoudre le problème important de la traction économique sur les lignes de tramways. Elles sont aussi appliquées en télégraphie.
- Après avoir traversé une période de sept années de développement pratique, en face d’une opposition très vive et malgré le préjudice causé par des spéculations commerciales désastreuses, elles: peuvent être considérées actuellement comme entrées dans la période industrielle.
- Au point de vue scientifique, c’est à M. Gaston Planté, l’éminent électricien français, qu’on doit les piles secondaires au plomb, mais c’est M. Faure
- O Communication à la Society of Arts de Londres, le i‘r mai 1889; communiqué par l’auteur.
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- qui êii a fait û,n appareil vraiment pratique en accélérant la formation par l'application dioxydes de plomb soüs forme d'une pâte ou d'un ciment à la surface de supports ert plomb. Depuis, les divers détails de construction en ont été perfectionnés par MM. Sellon, Volkmar, Swan, Julien, Parker, King, Drake et Gorham qui ont amené les accumulateurs à leur état actuel.
- Depuis cinq ans, c’est-à-dire depuis le mois de mars 1884, ma maison est éclairée au moyen de ces piles, j’ai commencé avec 17 éléments Planté, fabriqués par MM. Elwell, Parker et 0e de Wol-verhampton et chargés par le courant d’une dynamo actionnée par un moteur à gaz de 2 chevaux; mais après deux années d’expérience, je les ai remplacés par 26 éléments du type 15 L. de l’Électrical Power Storage O, encore en fonctionnement aujourd’hui.
- Le fait suivant prouve leur valeur : le 30 mars, un accident arriva au moteur à gaz qui pendant 11 jours fût hors de service; or, pendant ces 11 jours, la lumière n’a pas manqué un seul instant. !
- La capacité utile de ma batterie est de 330 ampères-heures et ma consommation est aujourd’hui d’environ 30 ampères-heures par soirée. C’est donc une bonne épreuve de la valeur de mes éléments, puisque j’ai obtenu presque toute l’énergie qu’ils pouvaient donner utilement. Pendant ce temps, deux éléments seulement furent complètement épuisés, mais comme j’en avais deux de réserve, je pus m’en passer sans inconvénient ; toutefois, la force électromotrice tomba à 1,8 volt et la lumière était par conséquent moins brillante qu’à l'ordinaire. Un essai de ce genre sur une batterie entière est plus concluant que toute expérience avec un seul élément.
- Je citerai également le cas de la batterie qui fonctionne dans le bâtiment de la Société des Arts depuis le mois de janvier 1885, sans avoir jamais donné lieu à aucun accident ; cette batterie comprend 58 éléments du type 13 L., E. P. S.
- Types d’éléments
- 11 y a un grand nombre de types d’éléments en Usage aujourd’hui, mais ceux qui sont lé plus employés en Angleterre sont fournis par YËlectri-cal Power Storage C° et par MM. Elwell Parker et Cie. Les premiers sont de différents modèles :
- Type L ; éléments fixes employés pour féclai-
- jrage électrique et pour fournir la force motrice.
- I Type T ; éléments portatifs employés pour la i traction des tramways et à bord des bateaux.
- 1 Type C ; éléments portatifs pour l’éclairage des (trains de chemins de fer.
- , Le type L est fabriqué dans les dimensions suivantes :
- Nombre de plaques Poids des plaques Débit maximum Nombre de lampes de 10 bougies (26 élementsj Capacité eti ampères- heur.
- 7 31 kg. 13 amp. 21 •30
- ! f 45 22 36 220
- •5 5» . . 30 50 330
- 23 95 47 76 S>00
- 3' "9 64 IOO 660
- f
- . 11 y a toujours une plaque négative de plus que
- | de positives.
- ! Toutes les plaques du modèle de 1888 sont cons-! tituées par un grillage en plomb pur fondu de 210 x 240 x 5 millimètres, d’un poids de 2,2 kg. , Les trous des plaques positives sont remplis de minium tandis que ceux des plaques négatives . contiennent de la litharge.
- i Les plaques préparées sont ensuite soumises à un courant puissant pendant plusieurs heures et la litharge (PbO) est réduite en plomb spongieux (Pb) tandis que lé minium (PbsO.,) se transforme ; en peroxyde de plomb (Pb02).
- 1 11 y a ainsi économie; à réduire l’oxyde inférieur
- et à peroxyder l’oxyde supérieur. On a essayé dé .beaucoup de manières de fabriquerdes grillages avec des alliages inoxydables comme par exemple avec un alliage d’antimoine et de plomb auquel on ajoute quelquefois du mercure, mais jusqu’ici on n’a rien trouvé de supérieur au : plomb pur lui-même. Le défaut principal de ces , plaques est qu’elles se déforment; on l’attribue à une oxydation irrégulière sans qu’on ait cependant pu fournir jusqu’ici une explication suffisante de la manière remarquable dont les plaques de plomb se courbent sous l’influence de l’électrolyse. Quand les plaques sont bien traitées elles ne se déforment pas. C’est en les surmenant et en négligeant de maintenir le niveau du liquide et sa densité qu’on amène surtout la déformation, la désintégration et la mise en court-circuit par suite | de la chute de morceaux de pâte qui restent pris : en travers des plaques.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les plaques sont fixées à des intervalles de 18 fnillimètres environ, une distance suffisante pour permettre aux parcelles, qui se détachent de. tom-tomber au fond de l’élément ; mais Cette distance peut être augmentée avantageusement.
- Les pastilles d'oxydes sont maintenant beaucoup plus petites qu’autrefois, et. cela dans le but d’accélérer la période de formation et de rendre toute la pâte active, ce qui n’est pas toujours le cas avec de grosses pastilles, dont le centre n’est souvent pas formé et par conséquent inactif.
- Les plaques négatives des éléments reposent comme le montre la figure i sur des blocs et sont maintenues à 37 millimètres au-dessus du fond de élément; elles supportent entre elles les plaques positives, au moyen de barres en plomb disposées
- Fig. 1
- de chaque côté de la section négative, sur laquelle les plaques positives reposent avec intermédiaire de supports en ébonite.
- Toutes les plaques de la même espèce sont soudées ou brasées à une large bandes de plomb à laquelle une borne est attachée ou bien la bande est soudée à celle de l’élément voisin.
- Les éléments du type L destinés à des installations fixes sont en verre, mais à bord des navires, sur les tramways, etc., ils sont généralement montés dans des boîtes en bois rendues imperméables au moyen d’une couverture en plomb (fig’. 2), de la glu marine ou un bordage intérieur en ébonite. Le verre est de beaucoup préférable au bois ou à toute autre matière opaque, car il est utile de pouvoir surveiller les plaques. M. Elwell-Parker a essayé d’introduire des vases faits en alliage inoxydable, mais ils ne se sont guère répandus.
- i Le verre présente l’avantage d’être un excellent .isolant bien que ses propriétés. hygrosçopiques rendent parfois nécessaire de monter les éléments sur des godets.à huile, un dispositif d’ailleurs inévitable avec des boîtes ,en bois ou en métal., .
- i Les.pertes électriques sont insignifiantes dans les éléments en verre qui, conservent leur charge pendant des mois. Il est cependant bon de recou-jVrir le verre de. temps, en temps avec une couche de paraffine ou de vaseline qui arrête les. pertes et empêche l’acide de grimper.
- *
- Élément Elwell-Parker
- Le modèle d’élément fourni par. M. Elwell-Parker diffère en plusieurs points du type E. P. S.,
- Fig. s
- bien qu’il soit du même genre. Les plaques sont maintenues ensemble latéralement par des cadres
- ; en bois ou en vulcanite pour empêcher toute déformation. .
- Le cadre entier du plus grand modèle peut facilement être relevé ou abaissé au moyen d’une moufle.
- Les plaques négatives sont construites de ma-
- * nière à empêcher le foisonnement, un défaut qui existe dans les plaques E. P. S. et les grillages
- • sont disposés de manière à empêcher la pâté de tomber. Ce procédé dû à MM. Drake et Gorham
- 1 constitue un perfectionnemént important; la figure 3 représente la plaque telle qu’elle sort des moules, la figure 4 la plaque préparée par laminage, et prête à recevoir la pâte.
- Charge
- Nous , avons étudié la première charge de 24
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ *55
- éléments E. P. 5. tout neufs, et chargés avec une solution d'acide d'une densité de 1,155 ou 1,160. D’après les diagrammes obtenus, on voit qu’il fallait 39 heures et une moÿenne de 30 ampères pour les mettre à point. On a donc dépensé 1 170 ampères-heures pour la première charge.il est curieux d’observer la chûte de la densité causée par la formation de sulfate de plomb. Les éléments reposaient pendant la nuit et on a indiqué les variations de densité de 4 éléments seulement, mais ils ont tous été mesurés avec soin au moyen d’un aréomètre. Gladstone et Tribe nous ont appris que la transformation principale qui se produit dans l’élément est la formation graduelle et la réduction du sulfate de plomb et les variations qui
- le rapport entre l’énergie qu’ôn peut en tirer et celle qu’on a dépensée pour le charger et le rendement utile est généralement déterminé par le nombre d’ampères-heures obtenus à la décharge, avant que la force électromotrice ne baisse de 100/0. Cette quantité est d’ailleurs très variable car elle dépend beaucoup de la densité du courant, c’est-à-dire du nombre d’ampères par unité de surface de la plaque.
- L’expérience suivante fera comprendre ce point.
- Densité de courant amp./dem carré .
- )3
- 4.8
- 9,0
- Ampères-heures
- 44,6
- 36,5
- 30,2
- se produisent dans la densité de l’électrolyte proviennent de ce fait.
- Capacité
- La capacité d’un élément est représentée par la quantité d’energie qu’il peut accumuler et rendre Utilement; on la mesure approximativement soit en ampères-heures, soit en watts-heures; ce dernier mode donne naturellement des résultats plus exacts si l’on tient compte de la baisse de la force électromotrice ; mais si l’on maintient cette dernière à peu près constante en évitant d’épuiser les éléments, il suffit de considérer la capacité en ampères-heures.
- Les éléments, ordinaires, comme par exemple le modèle d’accumulateur fixe de la E. P. S. donnent une capacité utile de 9 ampères-heures par kilo de plaques. Un élément à lithanode de Fitzgerald m’a donné jusqu’à 12 ampères-heures par kilo, tandis que le type Planté dépasse rarement 4,5 ampères-heures. Le modèle portatif employé pour la traction donne 11 ampères-heures par kilo, mais seulement parce que les grillages sont beaucoup plus légers.
- Rendement
- Le rendement d’un élément est déterminé par
- La densité de courant ordinaire qu’il ne faut pas dépasser dans la pratique est de 1 ampère par décimètre carré.
- Un élément peut fournir à la décharge beaucoup plus d’ampères-heures que ne l’indique cette capacité utile, et si la décharge a lieu avec une densité très faible, le rendement peut atteindre un chiffre très élevé. De petits éléments déchargés lentement ont ainsi donné 95 et 98 0/0.
- Le rendement d’un élément varie donc selon la rapidité de la décharge; s’il est de 90 0/0 avec un débit de 5 ampères, il ne sera que de 5c 0/0 avec un débit de 40 ampères. La force électromotrice des batteries tombe si la décharge s’opère rapidement ou si la densité de courant est forte. Il vaut donc mieux opérer la décharge lentement, c'est-à-dire qu’un élément ne doit pas être déchargé en moins de 10 heures. La décharge de 15 éléments L ne doit donc p«s dépasser 30.ampères, et celle de 31 éléments L ne doit pas dépasser 60 ampères.
- On se figure quelque fois que puisque la force électromotrice pendant la charge est de 25 0/0 plus élevée que pendant la décharge, il doit y avoir une perte d’énergie du même ordre de grandeur, mais en réalité, cette perte est compensée par un gain de courant à cause de la diminution de la résistance intérieure de l’élément pendant la décharge.
- Cette résistance intérieure d’un élément qui, à l’état normal, s’élève à environ 0,0003 ohm par plaque positive diminue avec l’intensité du courant de déchargé et l’on peut par conséquent utiliser la presque totalité de l’énergie emmagasinée, j Le rendement d’une pile secondaire s’élève
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- 3,6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’autant plus que le débit est moindre,,et sous ce, rapport, l’accumulateur a un grand avantage sur çet autre transformateur de l’énergie électrique, le générateur secondaire de Gaulard.
- • On a pris l’habitude de placer les plaques d’un élément beaucoup trop près les unes des autres, ce qui non seulement favorise la mise en court-circuit, mais empêche l’électrolyte de circuler' librement. Des expériences récentes ont également démontré qu’on peut augmenter le rendement en laissant un plus grand espace entre les plaques. M. King a bien voulu me fournir des diagrammes qui donnent la preuve de ce fait qui
- a été amplement confirmé par ma propre;.expéT rience des éléments Planté. : >’i i .
- UÉlectrolyte. k S:;.!
- • r ’ y.
- La nature et la qualité de l’électrolyte.employé daps les éléments secondaires p’ont guère ; été aussi sérieusement étudiées qu’elles le piéritePlt-Jusqu’ici on n’a presque pas employé autre chose qu’une solution d’acide sulfurique. L’expérience semble avoir démontré que la meilleure solution à employer doit avoir,, avant la charge, une densité de 1,150. Une solution de ce genre dans un éjér
- Fig 5.
- ment 15 L complètement chargé aura une densité de 1,210 à 1,220 et on maintient généralement la densité des éléments entre 1,170 et 1,220. L’un des graves inconvénients des piles Secondaires qui ne sont pas soumises à Un régime normal consiste dans la formation du sulfate de plomb blanc qu’on voit si souvent sur lés deux plaques. C’est en effet la source de presque tous les défauts de ces éléments. On peut se débarrasser de ce sulfate de bien des manières. M. Sayers, ' l’ingénieur de l’installation de l’hôtel S1-Pancras, a indiqué le cas suivant : . '
- « Notre batterie composée de 120 élémehts 15 L j avait ses plaques couvertes de sulfate de plomb. Au commencement, je chargeais les éléments ; avec le courant normal de charge, 30 ampères, et chaque élément prenait alors environ 2,5 volts ; mais le sulfate restait toujours. J’essayai ensüitèdè ;
- .charger pendant quelques semaines avec 40 ou 45 ampères et j’obtins un changement considérable dans l’apparence des plaques, surtout des positives. Il se formait des taches brunes de l’oxyde puce, bien connu et presque toutes .ressemblaient à des plaques de peroxydes recouvertes d’une den?-telle de sulfate de plomb. Cette dentelle disparaissait bientôt presque entièrement et la majorité des plaques ont maintenant un très bon aspect. 4 « La différence de potentiel nécessairepourchaqüè élément avec un courant de charge de 40 ampères s’élève à environ 2,7 volts et le liquide, est laiteux. J’attribue ce résultat soit à ce fait qu’il faut plus.de 2,5 volts pour décomposer entièrement, le sulfate de plomb, peut être 2,6 volts, soit à ce que J’hyi-drogène à l’état naissant attaque le sulfate, en donr nant de l’acide sulfurique et du plomb ».
- En 1886, M. Barber Starkey eut l’idée de recher-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- #57
- cher^ si'le carbonate de soude en présence du’ plomb ne pourrait exercer un effet heureux sur les plaques exposées à se sulfater. Le résultat de ces ; expériences fut très satisfaisant et toute trace de sulfate disparut. Il traitait ses propres éléments de cette façon et le succès me parut tellement réel que je me décidai, après enquêté faite avec soin, à déterminer la question par une expérience en grand, qui fixerait en même temps les proportions à employer. Six éléments neufs, type 15 Ld’Elwell Parker, furent chargés de la manière suivante :
- N° 1, 3 litres d’acide sulfurique, 3 litres de sulfate de soude, 9 litre d’eau.
- N° 2, 3 litresd’acide sulfurique, 2,4 litresde sulfate de soude, 9,6 litres d’eau.
- N° 3,3 litres d’acide sulfurique, 1,8 de sulfate de soude, 10,2 lit/es d’eau.
- N° 4, 3 litres d’acide sulfurique, 1,2 litre d’acide ' sulfurique, 10,8litres d’eau.
- 'N0 5, 3 litres d’acide sulfurique, 0,6 litre de sulfate dé soude, 11,4 litres d’eàu.
- N*6, 3 litres d’acide Sulfurique, 0,6 litre de sulfate de soude 12,0 litres d’eau.
- La solution de sulfate de soude était préparée d’abord avec une solution saturée de carbonate de soude ordinaire à laquelle on ajouta de l’acide sùlfurique jusqu’à ce que l’effervescence cessât. Ces éléments ont été chargés, déchargés et surveillés avec soin depuis le Ier mai 1888 jusqu’à ce jour. Nous avons donc une expérience de 12 mois ; et l’avantage résultant de ce procédé ne me paraît pas douteux.
- La solution n° 5 a,donné les meilleurs résultats | et après six mois d’expériences, deux séries complètes de 52 éléments n° 23 L ont été chargées l’une avec la solution ordinaire d’acide sulfurique d’une densité de 1,175 et l’autre avec la solution de sulfate de soude d’ùne densité de 1,225. Une expérience de ces deux sériés a confirmé l’avantage qui résulte de l’emploi de sulfate de soude. 11 n’y à pas déformation des plaques, et les oxydes ne s’effritent pas.
- Le fond des vases était presqueaussi propre que lorsqu’ils furent chargés avec la solution de soude, ;
- et des essais très complets de ces deux batteries ont démontré que la soude qu’on ajoute ne diminue pas la force électromotrice et n’augmente pas la résistance intérieure; le débit des élément? n’est pas diminué non plus. Je suis donc arrivé à la conclusion que la soude exerce un effet très heureux et j’ai l’intention de toujours m’en servir à l’avenir.
- Les éléments à la soude demeurent en très bon état; ils restent pendant des mois sans montrer la moindre trace de sulfatation et sans aucune perte de la charge. Le carbonate de soude jeté dans un élément sulfaté enlève sans aucun doute rapidement tout le sulfate de plomb et produit toujours un superbe peroxyde de plomb couleur puce.
- Dans ces conditions, on peut préparer comme suit l’électrolyte : Ajoutez lentement et en agitant continuellement à un litre de solution saturée de carbonate de soude 300 gr. d’acide sulfurique concentré, et remplissez l’élément avec 19 parties d’eau, 5 parties d’acide sulfurique concentré et
- 1 partie de cette solution de soude. Le poids spécifique de ce liquide doit être de 1,210.
- C’est une erreur d’employer des éléments fixes d’une capacité trop faible. Gn le fait généralement pour des raisons d’économie, pour réduire la dépense provenant de l’achat des éléments; Le prix de 26 éléments 15 L. est de 1 950 francs et le même nombre d’éléments du type 23 L coûte
- 2 925 francs, mais je crois que la vraie économie consiste à dépenser la forte somme. Aujourd’hui qu’on n’a plus rien à craindre de la sulfatation, grâce à la soude, on obtient un meilleur rendement avec les grands éléments, car on n’est plus limité à un minimum de débit, comme avec la solution d’acide sulfurique.
- Les faibles courants de charge et de ; décharge assurent non seulement un rendement plus élevé mais aussi une plus grande durabilité des plaques. Les piles secondaires employées! pour la télégraphie ne donnent aucun signe de désagrégation. C’est en surmenant les éléments qu’on détruit les plaques. M. Barber Starkey se sert de ses éléments à Aldenham Park, depuis plus de trois ans, et ils paraissent aujourd’hui en aussi bon état qu’au premier jour.
- Entretien
- Le grand secret du bon fonctionnement d’une batterie de piles secondaires est dans la surveillance
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- suivie et régulière à laquelle on les soumet, car il faüt immédiatement porter remède à tout défaut qui pourrait se déceler. Il faut les inspecter et les essayer journellement. La force électromotrice de ma batterie est essayée tous les matins avec un voltmètre Cardew. Si le nombre total des volts divisé par le nombre des éléments ne dépasse pas 2 volts, chaque élément est esssayé à part au moyen d’un voltmètre portatif de Walsall, gradué en dixièmes de volts, jusqu’à ce qu’on trouve l’élément défectueux. Ce cas ne se présente que très rarement; une fois seulement depuis 12 mois par suite de la chute d’un morceau de pâte resté entre les deux plaques et mettant l’élément en court-circuit.
- Tous les matins également on essaie la densité de six éléments au moyen d’un aréomètre, et le résultat est consigné sur un registre spécial. Les six éléments sont changés tous les mois, de sorte que chaque élément passe par cette épreuve trois fois par an.
- L’augmentation et la diminution régulières du poids spécifique d’un élément donnent la meilleure preuve possible de son bon fonctionnement. Je ne puis mieux faire que de transcrire ici le registre des essais d’une semaine effectués sur ma batterie.
- ; 28 Éléments E. P. S.
- Date ‘ Courant Force élcctro- motricc Éléments (densité! 1.
- 8 '4 18 20 26
- 24 avril. 57,5' 1,210 1,215 1,190 1,225 1,225
- 25 — —* 57,s 1,210 1,205 ‘,185 I ,220 I ,220
- 26 — — 57 . 1,205 <,'95 1,180 1,215 1,215
- 27 — ‘ charge.
- 711.30m. 26 1/2 60 1,200 1,190 ',<75 1,210 1,210
- 10 h.... • 30 64 1,205 i,i95 1,180 1,215 1,215
- Midi.... 3< 67 I ,210 1,200 .,.85 I ,220 1,220
- 2 h. soir. 3* , 69 1,210 >,2°5 1,190 1,225 1,225
- 4 h. soir. . 3' 70 1 ,210 1,210 1,200 1,225 1,225
- 28 avril. — 57,5 I j 2 IO 1,205 1,195 1..225 1,225
- 29 . — : 57,4 1,205 1,200 1,190 1,220 1,220
- (') De temps en temps la densité des éléments doit être égalisée.
- La densité normale, quand les éléments sont chargés, doit être de .1,220. Elle tombe de 1 pour chaque 5 ampères-heures qu’ils fournissent et quand les éléments arrivent à 1,150, ils sont épuisés. La densité fournit ainsi un contrôle de l’éner-
- gie absorbée et de celle qui reste' encore' disponible.
- De temps en temps j’essaie les résistances intérieures (p) pendant la charge comme pendant la décharge. Dans ce dernier cas le courant de décharge est réglé au moyen de lampes de façon à donner 10 ampères et l’on prend' hôte de la'force électromôtrice (Ei) aux bornes. On note également la force électromotrice (E2) à circuit ouvert. On a donc
- E2 — Ei
- Je prends toujours le même courant, car la résistance intérieure varie avec le débit et j’obtiens une comparaison exacte en employant toujours le même courant. La résistance intérieure de mes éléments 15 L est en général de 0,0012 ohm par élément pendant la décharge et de 0,005 ohm pendant la charge.
- Quand un élément devient défectueux par suite d’un court-circuit ou toute autre cause, les plaques sont enlevées, leurs surfaces sont grattées, la solution est renouvelée et tout l’élément est nettoyé avec soin. Ce procédé est toujours utile, car l’élément nettoyé est toujours le premier chargé, quelques fois une heure et demie avant les autres.
- Depuis quatre ans que ces éléments fonctionnent sous une surveillance sérieuse, trois séries de plaques positives seulement ont été renouvelées.
- II y a trois signes distincts qui indiquent qu’un élément est complètement chargé.
- i° La force électromotrice monte subitement à 2,5 volts par élément.
- 20 L’aréomètre indique 1,220.
- 30 L’électrolyte devient laiteux à cause des petites bulles de gaz qui flottent dans la solution pendant leur ascension graduelle à la surface, et qui s’échappent dans l’air.
- Ces bulles de gaz qui montent à la surface où elles éclatent projettent une certaine quantité d’acide dans la salle des piles au préjudice des objets en métal et des appareils, mais M. Higgins
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- a donné le, moyen d’y porter remède en recouvrant l’élément d’un filet fin ou de calicot. On se sert maintenant beaucoup de plaques en verre pour remplacer le calicot, mais j’ai adopté le procédé de M. Henry Edmunds de verser de la paraffine fondue sur la surface de la solution, ce qui la recouvre d’une mince couche uniforme et solide ayant l’apparence de. la glace. Untrou est pratiqué pour admettre l’aréomètre et pour permettre aux gaz de s’échapper.
- Il ne faut approcher des lumières non couvertes qu’avec prudence pendant la charge. Plusieurs explosions et accidents aux personnes ont été la conséquence d’imprudences de ce genre. J’ai eu l’occasion de constater deux cas à Londres et deux autres à Leeds dont l’un dans le bureau des postes.
- Le principal défaut de la plaque négative est que la pâte s’écaille et tombe en minces particules.
- Dans les nouveaux modèles, elles tombent au fond sans faire de mal, mais le fait ne devrait pas avoir lieu. Le tout provient, soit d’une matière défectue use, soit d’une formation trop rapide. La plaque négative doit certainement pouvoir durer 10 ans. Les plaques positives se désagrègent aussi et à un degré bien plus considérable.
- La désagrégation du péroxyde de plomb semble être une conséquence nécessaire de l’action de l’élément et varie selon la vitesse de la décharge. Si les éléments sont forcés, elle se produit rapidement, mais si l’on se tient à un débit maximum de 4 ampères environ par plaque, la durée de cette dernière peut être fixée à trois ans. La destruction de la plaque positive semble se produire presque entièrement dans la moitié inférieure et cela probablement parce que la plus grande densité de la solution favorise une distribution inégale du courant.
- Stations centrales
- La pile secondaire se prête admirablement bien dans de certaines circonstances à la distribution économique de l’énergie électrique fournie par une station centrale. 11 suffit d’un conducteur principal très étendu, de petite section pour transmettre un courant direct d’une force électromotrice élevée qui peut, à différents endroits, charger des batteries secondaires composées d’un petit nombre d’éléments, de manière à transformer la force électromotrice élevée et dangereuse en une
- tension plus faible et inoflfensive dans les bâtiments qu’il s’agit d’éclairer. C’est le procédé appliqué à Chelsea ; une société la Chclsea Electricity Supply C° distribue le courant aux maisons par des stations auxiliaires où les piles sont installées et mainte-neus constamment chargées. Chacune des stations auxiliaires, au nombre de trois, alimente 2 000 lampes de 30 watts et de 10 bougies. 11 y a 265 éléments 31 L divisés en deux séries de groupes de 53. Chaque batterie est chargée à part et tour à tour par la station centrale génératrice, toutes les batteries étant en série. Pendant qu’on charge une série, l'autre fournit le courant aux consommateurs. Le courant de charge principal aune force électromotrice de 500 volts par station de distribution soit de 1500 volts pour le circuit total et la décharge dans le circuit secondaire des maisons se fait à une tension de 100 volts.
- Ce système de distribution présente beaucoup d’avantages. Les courants étant directs sont disponibles immédiatement pour fournir la force motrice aussi bien que l’éclairage; l’uniformité et la régularité du courant assurent la durabilité des lampes. En outre, il y une réserve toujours disponible jour et nuit, absolument comme pour le gaz.
- Les courants distribués étant de faible force électromotrice, le système présente une sécurité absolue pour les personnes. Comme les machines à la station centrale sont toujours en pleine charge, elles fonctionnent dans les meilleures conditions économiques possibles et comme on peut les faire marcher sans interruption pendant les 24 heures la dépense de première installation pour les machines se trouve réduite à un minimum.
- Il a déjà été dit que le rendement de la batterie n’est pas beaucoup affecté par des variations de sa propre charge et qu’il importe peu aux éléments que le nombre des lampes employées soit de 100 ou d’une seule, en effet le rendement pour une faible charge est le plus élevé. D’autre part il faut remarquer que le système entraine une dépense de capital considérable pour l’acquisition des batteries. La dépréciation de celle-ci est très importante et de plus il y a une perte d’énergie sensible à chaque centre de transformation.
- Dans la pratique, le rendement maximum atteint rarement 70 0/0 tandis qu’il serait imprudent de compter moins de 15 0/0 de dépréciation. Les piles pour 1 000 lampes coûtent 33200 francs ou 32,20 fr. par lampe. La sûreté et la nature permanente de
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- : : ' V LA LUMIÈRE - ÉLECTRIQUE
- laIuoiiêt-é fôUfrtiè ‘ jpar les batteries compense beaucoup d’incphÿénierits. Une autre société de Chelseà;'!à^Cttdàg'dn Electric Supply C° place les batteriés dans , le^ maisons et charge i ôôo éléments type 31' l* H. P. S. Stir un circuit de près de 15 kilomètres de développement.
- ; ll ^y a :à Détroit aux États-Unis une station centrale qui distribué également le courant avec des piles et donne satisfaction entière à ses abonnés. '
- ' Dans la station centrale de Kensington Court établie par MM. Crompton et Clc et dans celle de ’Whitchall-Court, on se sert aussi d’accumulateurs niais dans lès stations seulement. Ils sont plutôt utilisés comme régulateurs de potentiel et comme réservé que pour la distribution.
- ; y. Traction électrique
- ,-iXa traction constitue une application très importante des accumulateurs. Ce système a pris aux États-Unis un développement extraordinaire, tandis qu’il n’a.guère dépassé la phase d’expérience en Angleterre. A Londres, la Compagnie « North Metropolitan » fait quelques expériences importantes sur les lignes de tramways,, mais à Birmingham M. Elwell-Parker a construit une locomotive électrique, basée sur le principe de M. Julien. Cette locomotiye ne pèse que 8500 kilogrammes et elle qst actionnée au moyen de 160 éléments pesant .chacun 35 kilogrammes. Elle a traîné des charges de 2 000 kilogrammes sur de fortes rampes, Ce système parait économique et semble devoir graduellement remplacer la traction par chevaux sur les lignes de tramways.
- Lampes portatives
- ' Les accumulateurs peuvent encore être très Utiles dans deux applications intéressantes : pour la construction de lampes de sûreté pour mineurs et pour l’éclairage électrique des wagons de chemin de fer. Puisque un kilo d’accumulateur donnera une capacité de neuf ampère-heures (et il est facile d’obtenir des lampes’ qui deviendront incandescentes avec un tiers d’âmpère) il s’en suit qu’avec trois éléments du poids de 450 grammes Chacun, il est facile d’avoir Une lampe pouvant brûler pendant 12 heures et donner une intensité lumineuse d’environ 2 bougies, céqui suffit dâns
- lès deux 'cas ; moi-même; je voyage’ 'généralement avec une 'lampe portative de ce genre qui me rend les pliisi grands services.
- M. Swan a longtemps travaillé dans ce Sfens 'et ses lampes sont beaucoup employées,surtout dans le sud du pays de Galles. - ; • ' j i
- • • r, ..... ' • .•• , '! . - i l
- , Télégraphie ;
- Tous les essais faits en. Angleterre pour employer des dynamos directement pour la télégraphie ont échoué mais indirectement au môyendes piles secondaires on a admirablement réussj. Au bureau central des postes, à Londres, il y a 220 circuits actionnés avec 38 éléments.seulement;
- Les courants employés en télégraphie sont très faibles comparés à ceux employés pour l’éclairage électrique; 0,05 ampère, ou 50 milli-âmpères.iest déjà un courant considérable en télégraphie, de sorte que le: courant nécessaire pour alimenter une lampe à incandescence de 50 watts pourrait. suffire pour 10 circuits télégraphiques; Les accumulateurs fonctionnent de la .manière suivante : 20 éléments fournissent Je courant pour des distributeurs multiples de Delany et pour rnocir-cuits avec des appareils à une seule aiguille, 18 éléments en deux groupes de 9 alimentent iooçir-cuits avec des imprimeurs Morse.
- Cette petite installation remonte .déjà au commencement de l’année 1884. ,. ,
- Comme conclusion, nous ne pouvons que répé^ ter ce que nous avons dit, que les piles secon-r daires sont sorties de la période d’expérience popr entrer dans la pratique industrielle oîi elles seront d’un aide précieux à .l’ingénieur électricien.
- W.-H. ÉREECE
- LES DYNAMOMÈTRES (*)
- Tant qiie Ton se borne à mesurer de petites forces, jusqu’à 20 chevaux par exemple, on peut se contenter, sans grand danger 'et sans fausser l’exactitude pratique des mesures/de parer aux vai-
- (*) La Lumière Electrique, 24 mars’1888. .. ' ‘ ' ' ‘
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- dations inévitable. du coefficient d§ frottement du frein en faisant varier, efl seq$inverse ét à lp ; main leserrage.de la bande ; mais, pour les grandes ' forces; et : dan^ , les essais prolongés, il convient d’avjqir,recours à un mécanisme de, compensation
- automatique.Nous en ayons 'déçritplusipM.rs dans nos précédents* *articles f1); ; v,yA;&ù n-.: 1 ic
- • . i m ' r -1
- Le plus, çmployé de ces ^mécanismes est celui iïAppoidf(!$) somjeqjepoge sqr )£ fpnçtiQpqeinent
- Appolcl, déta’l da'compehsâ^eui
- Frein Appold
- O) a
- Fig, 1,. 1. S'!at!4
- d’un levier K (fig. i) mobile autour d’un centre fixe ; X (fig./ 4) et articulé aux extrémités de la bande du frein. Lorsque le coefficient de frottement .du frein est normal et le crochet H devant l’index T, le levier compensateur reste vertical (fig. ; i); lorsque le frottement augmente ou diminuai' H monte ou s’abaisse (fig. 2 et 3) et le
- •IHig, 5.— Ransome r<3 à Sima et Jeflrysm'iofenepnsatQur Balk
- gent, il faut avoir recours à la vis de serrage s, comme avec Jes, frein$ pon compensés, blejicom-aiençantji se faire sentir qu’avec l’écart du poids P, l’efficacité du mécanisme d*Appbid!et Sa just'éssé spntlimitées par l’amplitude de cet écart: de plus,
- (larrett, frein Appold a circulation d'eau
- Fig. 6 et. 7. —
- levier compensateur, s’inclinant autour de X, se rapproche ou s’éloigne du poids P, diminue ou augmente d’autant le serrage du, frein. Mais ce mécanisme est loin d’être parfait, il ne se suffit entièrement que pour de faibles et courtes variations du Coefficient de frôttément ; dès que ces' variations prennent de l’importance ou se^prolpn-
- la réaction inconnue du levier compensateur sur son articulation X introduit, comme nous l’avons déjà fait remarquer une* cause d’erreur dont il
- (*) Imray, Àrnos, Brancs, Deprez. Carpentier, Rafardf Fétu
- et Deliege Cadiat. Bail et Kennedy. ......' 1 ’
- (*) Là Lumière Électrique, 17 juin 1883,01 24 mars 1888.
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- a6i ^ LÀ ' LUMIÈRE ÉLECTRIQUE’
- faut tenir compte dans le calcul du travail (* *). Si l’on désigne par R le rayon du poids P.
- — R' celui du frein.
- — r celui de l’attache X.
- et par F le frottement du frein ; la réaction x du
- Fig. 8. — Garrott, détail de la jante
- levier compensateur est donnée par l’équation RF—FR'
- X sss---------
- r <
- et le frein développe alors un travail résistant di-minué comme si le poids P était réduit de x X
- La valeur de x est aussi donnée par l’expression
- . . v
- i * = t s.n a j
- dans laquelle on désigne (fig. 2) par l et /' les longueurs A B, A X (fig. 4) ; t la tension de la bande en B ; a l’angle de cette bande avec le rayon B X (2).
- Fig. 9. — Compensateur Beaumont
- La réaction perturbatrice en X augmente donc avec la tension qu’il faut donner à la bande du
- frein pour y produire le frottement ou avec!le coef~ ficient de glissement du frein.
- MM. Mac Laren ont exécuté une série d’expériences très intéressantes pour' déterminer la' valeur de x dans un frein semblable à celui qui avait été employé pour mesurer la puissance de leurs machines au dernier concours de Newcastle par la Société royale d’Agriculture (*).
- Les proportions principales de ce frein sont indiquées sur les figures 1 et 4(7=230 l'=2^ mm). Un ressort fixé en X indiquait les variations de la réaction x. Cette réaction diminue quand la vitesse du moteur augmente; elle variait de 12 à 145 k;
- ! W
- Fig. 10. — Compensateur Coope
- suivant que l’on employait comme lubrifiant de la graisse ou un peu d’eau : en graissant bien, de manière à empêcher l’eau de pénétrer entre les blocs et la poulie du frein, la réaction s’abaissait, à 2 kil. environ pour une puissance de 20 chevaux de sorte que l’on peut négliger l’erreur apportée par la compensation dans le fonctionnement normal de ce frein. Néanmoins, il vaut mieux, pour les grandes puissances surtout, modifier la construction du frein Appold comme l’a indiqué M. Balk (2) de manière à déterminer une fois pour toutes la valeur de x entre les limites admises pour les variations compensatrices de la tension t.
- (>) La Lumière Électrique, 24 mars 1888.
- (s) W. Beaumont. « Friction Brake dynàmometers » Inst, of civil Ettgineers London, novembre 1888.
- (*) Enginering 1887, 2' vol., p. 606. The Engineer 1888, a* vol., p. 400.
- (*) La Lumière Electrique, 24 mars’ 1888. " "
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- C’est .une disposition analogue que l’on retrouve sur le grand frein de MM. Ransome Sitns et jeffrys représenté par la figure 5 (*). La poulie de ce frein a 1 m. 80 de diamètre et o m. 30 de large. Un compteur H lui est relié à volonté par un embrayage. Lorsque le frein chauffe, il faut graisser davantage, augmenter le serrage et les poids du levier compensateur : les blocs, après un long usagé, 3@tit saturésde graisse qu’ils débitent automatiquement qtnmd le frein s’échauffe. On peut marcher à 20 chevau* pendant toute une journée en ne changeant qu’ühe fois ou deux les poids du compensateur. M. Byrig qui s’est beaucoup servi de ce frein, pense que I’ônremplacerait
- avantageusement les bois , par des blocs d’antifriction jointifs, dont le coefficient de frottement serait presque invariable.
- M. Garrett emploie un frein Appold âe. 1 m.50 de diamètre (fig. 6 et 7) à jante, pourvue (fig. 8) de joues de 90 millimètres de hauteur, formant un réservoir pour la circulation intérieure de l’eau. On n’emploie aucun graissage. Le frein et l’eau qu’il entraîne développent une résistance propre de 0,75 cheval à 180 tours. L’eau s’échauffe par le frottement du frein : l’expérience a démontré qu’elle emporte en chaleur environ 70 0/0 de l'équivalent calorifique du travail du frein.
- Fig. 11 à 15, — Compensateur Smith
- M. le professeur Barr préfère articuler le levier compensateur juste sous le poids, au point le moins tendu de la bande, de manière à en diminuer le plus possible la charge c.
- M. Beaumont a proposé le mécanisme compensateur représenté par la figure 9. Quand le poids P monte ou descend, le levier L, équilibré en W, écarte ou rapproche sur leur voie T les galets R, sur lesquels passent les extrémités de la bande du frein, tendue par les poids p p'. Un très petit mouvement de P suffit pour changer notable- 1 ment l’arc de contact de la bande, de sorte que ce dispositif est très sensible.
- Dans le frein de M. Coope (fig. io)- le poids W est suspendu à deux bandes d’acier cc, reliées en p à des cordes e, portant un poids com
- j pensateur Wt, qui marche en sens inverse de W i de manière à diminuer l'arc embrassé par ses j cordes quand celui des bandes augmente. Le tendeur S est pourvu d’un ressort qui adoucit le j frottement, diminue les broutements (*).
- | M. Smith propose pour compenser, dans le cas -des petites forces, les variations momentanées du ! frottement, les mécanismes représentés shéma-[ tiquement par les figures 11 à 15 (A B C D). s Lorsque l’on articule le , levier compensateur * comme en figure C, sur le brin lâche du frein, î l’appareil est beaucoup plus sensible. Quand le 1 frein serre trop, il tend à entraîner brusquement | le levier compensateur, et c’est l'inertie de son poids g qui, malgré le ressort d, l’écarte de G et desserre le frein au moyen de l’articulation b a. La forme coudée du levier compensateur, repré-
- (’) Brevet anglais 1707, de 1888.
- , (*) Beaumont, Friction Brakes, p. 15.
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- vJiÉÂ Lumière électrique
- sentée par ld'figure D,: présente; l’avantage d’augmenter par l’action du j mprhfent croissait du ' poids g autour de a,-Teffèt’ initial^de Json inertie.
- 1 La disposition représentée par la figure 15, con-
- I et en D au-deSsous, de sorte quelebras du levier ide D augmente quand celui de E'dFiiTninue, et1
- Fig. 16. — Gisbert Kapp
- Fig. i8. — James Thomson
- vient à la compensation des variations prolongées. Lorsque le,'frottement augmente, la compensation s’établit à la fois par la diminution de la tension et du moment du ressort autour de a, (tandis que celui de V augmente) : en même
- 2.0
- Î0 I 40 : £0 80 100. 120
- Livres
- -, Fig. 17. Expérieneea de Goodman .
- fasse ainsi compensation. Le ressort S permet d’ajuster la tension de la corde après avoir déterminé le poids d’équilibre en marche P.
- : On emploie parfois en Amérique des blocs re-
- Fig. ,19 20. Jamieson
- temps; l’arc de contact diminué un peu, V s’écartant plus que T.
- Pour les très petites forces, M. Gisbert Kapp emploie avantageusement la1 disposition repré-' sentée par la figure 16. La corde du frein doit être attachée en E, au niveau du couteau du fléau,
- couverts de cuir, qui rend le frottement plus uni-' forme et plus doux. M. Goodman a fait, à ce propos, quelques expériences intereSsahteS sur le, frottement comparatif du duir, du bois et déS cordes. Les-résultats dé ces eypérien'cé$ sont représentés par les courbes de la figure 17. Lé' frottement des cordes sèches et des bois ou cuirs
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- Fig. 21
- Fig. 21 bis et 21 ter {
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- Dynamomètre de transmission! Leneveu.f plan et eoupes,
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- graissés au suif ou à la mine de plomb est de beaucoup le plus régulier.
- La machine à frottement était conduite par un
- moteur à gaz dont on sentait les coups à chaque explosion : ces variations de vitesse déterminaient respectivement des variations de 0,030. 0,014.
- Fig. 28 et 24. — Dynamomètre Lencveu, détails de l'enregistreur.
- 0,002. 0,007 et 0,004 avec Ie bois sec, le cuir sec, la corde sèche, le bois gras et le cuir gras.
- Nos lecteurs connaissent déjà les freins à cordes de MM. Carpentier (*) et James Thomson (fig. 18) dont le fonctionnement se comprend par les figures seules.
- Les figures 19 et 20 représentent le frein à cordes employé par M. Jamieson. Ce frein est semblable à celui qui a été employé pour les essais de moteurs à gaz récemment exécutés par la Société dps Arts de Londres, décrits dans ce journal j1).
- Ce frein, suffisemment compensé, présente l’avantage de pouvoir se placer et même improviser
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- Fig. 25 à 27. — Dynamomètre hydrostatique
- très vite, de ne pas s’échauffer, de n’occasionner aucun danger, de ne pas s’échauffer trop. Pour les grandes forces, on n’a qu’à augmenter le nombre des cordes. C’est une disposition très pratique
- facile à généraliser, et dont on peut conseiller l’emploi de préférence à celui de la plupart des freins ordinaires lourds, mal équilibrés et souvent dangereux.
- (') La Lumière Électrique du 17 juin 1882, p. 563.
- (') La Lumière Électrique du 16 mars 1889.
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- Dynamomètres de-transmission
- Le dynanomètre de transmission de M. le capitaine] Leneveu analogue en principe à celui de M. Morin est remarquable par sa simplicité et par quèlques détails de construction ingénieux.
- li se compose de 2 plateaux A et C calés sur ' deux arbres indépendants B et D, rendus solidaires par un,ressort en boudin H (fig. 21 ter) fixé sur C et relié à A par deux chaînettes qui, en tirant sur une armature viennent comprimer le ressort H.
- Un appareil, enregistreur ingénieux donne.les variations de l'effort P, lé nombre de tours et la durée"dès expériences.
- Dans ce but, C porte un arc denté I, qui engrène avec le pignon J, calé sur l’arbre radial K fixé sur A par i.et j. Cet arc porte au centre un'roue L, en prise avec la crémaillère M disposée dans l'axe et prolongée par la tige 0.
- Les déplacements relatifs des plateaux .ou les efforts P sont donc donnés en ordonnées sur le tambour d’inscription U par la crémaillère verticale T, la roue R, le pignon P etlacrémaillère qui termine
- 0 en h. (Pour les détails, voir Revue Industrielle, septembre 1888).
- Le dynamomètre représenté par les figures 25 à
- 28 décrit sans. nom d’inventeur pai le journal Industries du 28 décembre 1888, est caractérisé par l'emploi d’un liquide comme moyen de transmission à l’enregistreur. La poulie motrice L, folle sur son arbre, transmet son mouvement à la poulie F
- Fig. S9, SO et 31
- . — Parkinson
- par une paire de pistons(fîg. 28) qui plongent dans des cylindres cc, fixés aux bras de F. Le liquide de ces cylindres transmet sa pression, proportionnelle à la résistance de F,par.un tuyau central A, au manomètre G, dont le pignon fait mouvoir sur le cylindre à papier K un crayon R. Comme lecylindre K est mis en mouvement par l'arbre de F à l’aide de la transmission à vis sans fin WX, le crayon R
- trace le diagramme du travail de F. On peut mesurer au moyen de ce dynamomètre soit la puissance de la machine motrice de L, par un frein monté surF, comme en figure 28, soit le travail transmis de F, à une machine-outil ou à une dynamo parla.poulie P. Il convient de faire remarquer que ce dynanomètre n’évite qu’en partie les erreurs dues aux ressorts/ puisque la justesse de ses indications dépend de
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- iûè
- celle du manomètre, et les perturbations dues aux variations des frottements, puisqu’il faut tenir compte de ceux des pistons hydrauliques.
- M. Parkinson a, au contraire, conservé la transmission directe par ressorts. Pour se servir de ce} appareil (fig.29et3o)oncalesurl’arbredonton veut mesurer le travail le manchon aa, et l’on transmet au plateau e le mouvement de rotation d’une pou-
- Fig. SS et 83. — Kasalowaky
- lie folle sur cet arbre. Le plateau e, fou sur le disque b, solidaire de a, entraîne alors l’arbre par les ressorts b, saisis entre les couteaux d de e et les pinces c du manchon a. Le disque / porte des taquets/;, dont le jeu dans les ouvertures i du plateau e limite la flexion des ressorts b. L’enregistreur se compose d’un crayon m, entraîné dans le mouvement du manchon par les bras oo,autour d’une vis j solidaire d’une poulie à gorge h, folle sur a. Pour prendre un diagramme on établit une trans-
- mission de la poulie s, calée sur a, à la poulie k par les galets à cordes rque l’on tend (fig. 31 ) à la main.
- Ces galets sont de diamètres différents, dans le rapport de 31 à 32 par exemple, de sorte que k fait à chaque révolution tourner sa vis j sur a
- de jj de tour, et avancer d’autant la pointe du
- croyon sur la plaque q où elle trace un trait, dont les ondulations perpendiculaires à l’arbre représentent les flexions des ressorts b.
- Le dynamomètre de M. Kasalowsky est aussi des plus simples. On monte sur la poulie folle M (fig. 32 et 33) une étoile A, et sur la poulie fixe N une étoile B, fixées par des vis de pression, et dont les bras sont reliés comme a en b par des ressorts F. La poulie N reçoit en outre une couronne U dont l’un des bras porte le mécanisme enregistreur et l’autre une poulie folle a' deux gorges m. La poulie M conduit l’arbre de N par la tension des ressorts F'dont l’allongement est enregistré par le crayon s, solidaire de a, sur un papier qui se déroulé de tx à t2. Ces deux tambours sont mis en mouvement dès que l’on arrête, par la corde de sa gorge extérieure, la poulie folle m, dont la seconde corde d fait alors tourner, par s, le mécanisme dé commande R des deux tambours.
- Gustave Richard.
- NOUVEAUX
- DISPOSITIFS GA LVANOM ÉTRIQUÉS
- Les divers galvanomètres dont nous allons donner une description sont tous des modifications du type bien connu du galvanomètre De-prez-d’Arsonval, à cadre mobile ; ils ont été combinés par M. d’Arsonval et les ingénieurs de la maison Carpentier, en vue de diverses applications spéciales pour lesquelles il convenait de s’écarter des dispositions ordinaires.
- i° Galvanomètre de grande sensibilité à suspension unifilaire, — Le type ordinaire de galvanomètre à cadre mobile avec le double fil de suspension ne se prête pas facilement aux très grandes sensibilités ; le fil, pour être tendu, exige une certaine rigidité, de sorte qu’à moins d'augmenter démesurément la longueur des deux brins, on ne peut diminuer au delà d’une certaine limite sa
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- 369
- constante de torsion. En outre il n’est pas possible, dans la plupart des laboratoires, d’y appliquer la méthode de lecture des déviations imaginée par M. d'Arsonval, qui permet de réduire dans une très forte proportion les déviations, ou d’augmenter la sensibilité (1).
- En effet, le cadre forme avec ses deux fils d’attache un système élastique très sensible aux moindres vibrations, en sorte que, pour les très petites déviations, la netteté des lectures disparaît,
- ïig. 1
- l’image de l’échelle projetée par le miroir se déplaçant continuellement par rapport au réticule fixe qui sert de repère.
- Pour obvier à ces inconvénients, |M. d’Arsonval a fait construire le galvanomètre représenté par notre figure 1, et qui est destiné à la mesure des faibles forces électroniotrices ou des courants que l’on rencontre en électro-physiologie.
- Dans ce modèle, le cadre mobile est suspendu par un seul fil métallique relativement très long ; le fil inférieur est supprimé et le courant est
- amené à la bobine par un godet à mercure, placé à la partie inférieure et dans lequel vient plonger un fil fin en platine soudé à l’un des bouts du fil du cadre. Celui-ci est donc suspendu librement et, par suite, il est bien moins susceptible d’osciller sous l’action des petites vibrations imprimées au support.
- Dans un des appareils construits par la maison Carpentier, le cadre avait une résistance de 225 ohms et la sensibilité est telle qu’avec l’échelle transparente ordinaire placée à 1 mètre, on obtient une déviation de une division pour un courant
- Pig. S
- de y2i_f [o6 ampère ou pour 1 volt dans 125 meg-
- ohms. Avec l’échelle micrométrique de M. d’Arsonval la sensibilité était de une division pour
- 71 o !o*T amP®re* de suspension en argent de
- 0,05 mm. de diamètre).
- Ces chiffres nous montrent qu’on peut atteindre facilement une sensibilité qui approche de celle des galvanomètres Thomson avec une résistance intérieure bien moindre, l’appareil conservant toutes les qualités du système, c’est-à-dire qu’il est rela-= tivement robuste, sensiblement proportionnel et apériodique ; en effet, la résistance pour laquelle l’appareil cesse d’être apériodique est de 2380011m s
- (4) La Lumière Électrique, t. XX, p. 19.
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- ÿjà ' LA LÜMÏÈRË ÉLECTRIQUE
- Voyons maintenant quelques détails de construction.
- Comme on le voit figure i, le fil / en argent, très fin et assez long (20 à 30 centimètres) est fixé à un bouton ordinaire b qui permet d’orienter le cadre; en outre, ce bouton n’est fixé à la colonne L que par une barrette et des vis v qui permettent de retirer tout l'équipage mobile. Ce galvanomètre peut donc très facilement se transporter et le changement du fil de torsion est très aisé.
- Pour le transport, on enlève naturellement le petit flacon V plein de mercure, qui n’est pas fixé à demeure. Disons à ce propos que cette disposition n’est possible que grâce à un artifice; en effet, le contact entre le fil de platine a et le mercure ne tarde pas à offrir une résistance de frottement considérable qui empêche le retour au zéro du conducteur mobile. Cet effet tient à l’oxydation du mercure, et il n’est pas'possible de l’éviter en
- Fig, 3
- purifiant le mercure avec un acide quelconque, parce qu’il se forme toujours des sous-sels insolubles. M. d’Arsonval a résolu très heureusement le problème en disposant au-dessus de la surface du mercure une solution aqueuse de cyanure de potassium. Celui-ci dissout l’oxyde et le mercure ne présente plus de viscosité.
- 20 Galvanomètre médical proportionnel. — La nécessité d’employer des courants d’intensité parfaitement graduée est aujourd’hui bien reconnue par tous les médecins qui s’occupent d’électrothérapie, mais on ne peut exiger que ceux-ci se servent d’appareils compliqués et la proportionnalité des indications est une condition essentielle de réussite pour un galvanomètre destiné à ce but. C’est pour répondre à cette condition que M. Carpentier a modifié un peu le type d’appareils à grandes déviations décrit par M. D’Arsonval dans notre numéro du 24 mars 1888.
- tin limitant les déviations à un angle de 1800 on a réussi à obtenir une proportionnalité, sinon parfaite, dU moins suffisante pour la pratique, comme nous le verrons tout à l’heure. .
- f Cet appareil est représenté par les figures 2 et 3; j comme on le voit, c’est le type ordinaire à cadre ! suspendu, seulement un des côtés de celui-ci est dans l’axe, dans le prolongement des. fils,de sus-1 pension/, tandis que l’autre branche c se,déplace i dans le champ annulaire formé par deuV pièces ! polaires circulaires P et Q fixées sur les extrémités ; du fer à cheval vertical. V
- Les déviations se lisent sur.un tamboUr gradué ! C au moyen d’une aiguille horizontale en alumi-; nium a recourbée à angle droit à son extrémité; et 1 équilibrée par une petite masse fixée dif côté opposé du cadre. •.
- | Toute autre explication est inutile, niais voici i quelques chiffres qui montrent que la proportion I nalité est très approchée; nous insistons (à-dessus,
- ! car un de nos confrères The Electrician, <?n repro-
- ii
- duisant la dercription du premier appareil de M. D’Arsonval avait émis des doutes sur la possibilité d’obtenir cette proportionnalité.
- Les résultats suivants ont été obtenus avec un galvanomètre dont le cadre était formé de 300 tours de fil de cuivre deo, 10 mm. et avait la résistance de 191,7 w à 190 C. (fil de suspension en argent de 15/100 mm).
- I ntensité.... 0.006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 amp. Déviation... 171' 145“, 5 115° 85“,5 55° 26°,5
- soit en moyenne i° pour 35 micro-ampères.
- Comrvr? le montre la figure 4 les couples de valeurs oscillent autour d’une droUe et s’èn écartent assez peu; de 700 à 1800, les écarts de proportionnalité ne dépassent pas 2 0/0.
- 11 va sans dire que pour les besoins médicaux on n’a pas bssoin de cette sensibilité, et qü’on la réduit au moyen d’un shunt, de manière à obtenir 1 ou o, 1 milli-ampère par degré. i
- 30 Galvanomètre balistique. >— On sait qufeUes
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- JOURNAL ~UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- . 37*
- difficultés il y a à réaliser un galvanomètre qui soit parfaitement balistique, c'est-à-dire dont la durée d'oscillation soit suffisamment longue pour que les mesures de quantité d’électricité continuent à être exacte alors même que la décharge se fait durant un temps appréciable, quelques secondes, comme cela arrive avec les gros électroaimants. Ayant eu l’occasion de voir dernièrement dans les ateliers de M. Carpentier un galvanomètre construit spécialement dans ce but par l’ingénieur M. Violet pour l’usage du laboratoire, nous pensons qu’il sera intéressant d’en faire connaître les conditions de fonctionnement.
- On peut réaliser les conditions voulues avec une aiguille très lourde et un cadre galvanométrique, mais les appareils de ce genre sont ordinairement incommodes, car il faut un temps infini avant que l’aiguille revienne au zéro chaque fois qu’on fait une lecture. Au contraire avec le dispositif à cadre mobile il suffit deleshünter pour l’arrêter au zéro. Un galvanomètre de ce genre peut servir de balistique soit à circuit ouvert dans le cas des condensateurs, soit shunté dans le cas de la mesure du flux magnétique dans un électro-aimant.
- Nous renvoyons le lecteur aux nombreux articles de M. Ledeboer pour la discussion des formules à appliquer dans ce dernier cas. Disons seulement que les impulsions sont toujours proportionnelles aux quantités d’électricité, et qu’il suffit de tarer chaque fois le galvanomètre au moyen d’un condensateur étalon chargé à un potentiel connu, pour chaque shunt, si l’on ne veut pas appliquer ces formules.
- L’appareil dont nous voulons donner les constantes est représenté par notre figure. Le champ en est formé par deux aimants en fer à cheval A Ar et le cadre C est extrêmement allongé, de manière à accroître le moment d’inertie ; il est maintenu en son milieu par une tige qu’on introduit par la fente ménagée dans le noyau de fer P.
- Ce cadre a 150 millimètres de largeur sur 64 de
- hauteur; il est enroulé de 500 tours de fil de y^, d’une résistance de 493 w à 160.
- Les fils de suspension en argent de ~ également
- ont 70 millimètres de longueur.
- La durée d’une oscillation simple à circuit ouvert est de 7,75 secondes, avec un amortissement caractérisé par un décrément logarithmiquedeo,0419;
- la sensibilité pour un courant continu est de une division pour un centième d’ampère, tandis que la décharge de un microcoulomb donne un déviation de 43 divisions environ à circuit ouvert.
- La résistance totale pour laquelle le mouvement du cadre cesse d’être apériodique est de 4 443 ohms.
- Les chiffres suivants montrent que l’écart de
- Fig. 5 ot 7
- proportionnalité est très faible dans le cas où le galvanomètre fonctionne à circuit ouvert.
- Quantité d’électr. o, i 0,2 0,3 0,4 0,6 0.6 0,7 o,8 0,9 Première déviât.. 43 86 129 172 216 260 303 347 394
- Cette approximation est très satisfaisante, et grâce à sa très grande durée d’oscillation on peut appliquer cet appareil à des mesures qui seraient tout à fait incertaines dans d’autres conditions. Comme nous avons pu en juger, les mouvements du cadre sont parfaitement nets, et il revient rigoureusement au zéro, bien que lorsqu’il est shunté par une faible résistance, il ne se déplace qu’avec une extrême lenteur.
- E. Mhylan
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- ' 27a
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- RECHERCHES
- SUR LES CONTACTS MICROPHONIQUES
- ET
- L’INTENSITÉ DES COURANTS TÉLÉPHONIQUES
- Bien que de nombreuses recherches aient déjà été effectuées sur les contacts microphoniques, cette question est loin d’être résolue et les divers phénomènes que l’on a observé jusqu’à présent ne sont pas tous expliqués de la même manière par les physiciens qui s’occupent de cette question importante.
- Dans un travail publié récemment (’), M. Mooser
- Fig. 1
- a rendu compte de ses expériences sur les phénomènes mécaniques, électriques et thermiques dont le microphone Blake est le siège. 11 s’est surtout attaché à étudier la variation de résistance de l’appareil avec la pression et l’intensité du courant, et l’influence de la 'chaleur sur la nature des contacts.
- Plusieurs de ces questions viennent d’être reprises par quelques physiciens américains ; nous nous proposons de résumer les résultats qu’ils ont obtenus, ce qui complétera le travail que nous venons de rappeler. Ces recherches font suite aux essais effectués précédemment au « Rogers Labo-ratory » et dont nous avons rendu compte.
- M. Annie Sabine (2) s’est servi d’un microphone Elake ayant une électrode, l’enclume, en charbon dur et l’autre, le marteau, en platine; cet appareil (*)
- (*) La Lumière Électrique, vol. XXXI, p. 451.
- (') Proceed. of thc American Academy, 14 novembre 1888.
- vibrait sous l’action du son d’un tuyau d’orgue donnant 512 vibrations. L’auteur a mesuré à l’électrodynamomètre l’intensité du courant secondaire en ajoutant graduellement des poids de 0,8 gramme sur l’enclume pour augmenter sa masse ainsi que sa pression sur l’électrode inférieure. La courbe (fig. 1) indique la relation trouvée ; l’intensité du courant en milli-ampères est portée comme ordonnée et la pression normale, c’est-à-dire l’augmentation de poids, est portée comme abscisse en fonction de l’unité arbitraire employée.
- Cette courbe est semblable à celle qu’avait obtenue M. Patterson; ce dernier la considérait
- Fig. 2
- comme formée de deux branches, l’une correspondant à un mouvement suffisant des électrodes pour rompre le circuit, l’autre à un mouvement plus faible ne pouvant produire cefte rupture.
- M. Annie Sabine repousse cette hypothèse dans le cas où non seulement la pression des électrodes, mais encore la masse de l’une d’elles sont variables. Les variations de pression produites par les ondes sonores sont variables avec la masse de l’enclume, elles causent d’abord une augmentation régulière du courant puis ensuite une diminution quand cette masse augmente.
- Si Ap, Ap' désignent ces changements momentanés de pression produits par l’onde sonore quand les pressions normales correspondantes sont^>, p' et Ai, Ai’ les accroissements du courant,
- . Ai Ai' ,, ,
- les rapports ^ augmentent d abord, passent
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- JdÜRNAt- ÜNIVERSEt D’ÉLECTRICITÉ m
- par un maximum puis diminuent ensuite, ce qui indique bien la forme de la courbe (fig. i).
- , Lorsque les masses des électrodes restent constantes et que les pressions varient seules sous l’action d’un ressort, par exemple, la courbe de l’intensité du courant en fonction de la pression se rapproche beaucoup d'une ligne droite correspondant à la seconde branche de la courbe fig. i.
- Une série d’expériences analogues vient d’être faite par MM. Cross et Sabine qui ont employé des microphones ayant leurs électrodes constituées des substances les plus diverses et qui ont déterminé les courbes indiquant la relation des intensités de courant aux pressions normales ; dans chaque cas le courant fut nul pour Une pression nulle.
- Les courbes que l’on obtient en employant les deux électrodes de même grandeur et de même forme sont représe ntées figures 4 et 5 ; on voit qu’elles diffèrent un peu des précédentes.
- MM. Cross et Sabine (*) ont mesuré l’intensité du courant téléphonique qu'engendre un microphone dans des lignes de différentes longueurs ; l'électro-dynamomètre était installé à l’Institut Rogers, et le transmetteur se trouvait soit près de l'appareil, soit à Milk Street, à une distance d'environ 3,5 kil. soit enfin à New-York, à plus de 420 kilomètres.
- Le tableau suivant donne l’intensité du courant
- Fig. i
- La figures 2 représente les courbes obtenues lorsque les deux électrodës sont en fer, en platine ou en charbon; dans les deux derniers cas, le courant obtenu a à peu près la même intensité, mais il tombe plus rapidement et l’appareil n’est pas aussi sensible qu’avec des électrodes de charbon. Le fer ne fournit qu’un courant faible.
- Si l’on opère de même avec des électrodes différentes, on obtient les courbes (fig. 3) correspondant aux combinaisons platine-charbon, charbon-platine, fer-charbon, charbon-fer, les premiers noms désignant l’enclume et les seconds le marteau ; le caractère général de la courbe paraît plutôt déterminé par la nature de l’enclume que par celle du marteau, comme on le voit surtout figures 2 et 3 pour les électrodes de fer et de charbon.
- Dans les expériences qui précèdent, les électrodes des microphones n’étaient pas aussi volumineuses l’une que l’autre, l’enclume étant, comme d’habitude beaucoup plus grande que le marteau.
- en milli-ampères, la nature du son transmis et le système de l’appareil transmetteur.
- Transmetteur Son Emplacement du transmetteur Courant
- Blake Conversation. 95, Milk Street. 0,185
- — Chant. — 0,52
- Hunnings. Conversation. — 0,28
- — Chant. — 0,78
- — Conversation. New-York. 0,02
- — Calcul. — 0,02
- — Tuyau d’orgue. — 0,01
- — Calcul. Laboratoire Rogers. 2,05
- — Conversation, — 2,20
- — Orgue. — 1,24
- On voit d’après ces essais qu’à de grandes distances il n’yaguèrequei/ioodel’intensitéducourant transmis qui se trouve utilisé au récepteur.
- Nous résumerons, pour terminer, quelques recherches n’ayant plus pour objet le microphone
- C) Procccd, o f tbe American Acaclemy, 14 novembre 1888.
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- proprement dit mais bien le téléphone magnéto employé comme transmetteur; elles ont pour objet l’influence de la force de l’aimant sur l’intensité du courant induit et elles serviront comme les précédentes à éclaircir un peu cette question encore incomplètement connue des courants téléphoniques.
- L’appareil employé par MM. C. Cross et A. Williams (*) consiste en un barreau cylindrique de fer doux mesurant 11,45 cm. de longueur sur 0,6 cm, de diamètre. 11 pénètre par un bout dans une bobine téléphonique ordinaire.de 100 ohms de résistance, placée dans le circuit d’un galvanomètre balistique. Un diaphragme ordinaire de 5,89 cm. de diamètre est disposé en face de l’extrémité du barreau qui supporte la bobine, à une distance de 0,076 cm. et un dispositif spécial permet
- Fig. 5
- d’exercer sur le centre de la membrane une pression brusque ayant toujours la même valeur ; on produit ainsi un déplacement d’une grandeur déterminée qui induit un courant dans la bobine.
- Le barreau de fer doux est aimanté par une seconde bobine parcourue par un courant constant que l’on fait varier à volonté et qui se mesure au galvanomètre. Un magnétomètre placé dans le prolongement de l’axe mesure l’intensité relative du champ.
- On donne un mouvement régulier au diaphragme de l’appareil et on mesure simultanément l'intensité du champ et le courant induit en faisant varier graduellement la première de ces grandeurs. Les résultats de ces observations sont représentés graphiquement par la courbe 1 (fig. 6) dans laquelle les abscisses représentent les courants induits et les ordonnées l’intensité du champ,
- 0) Proceed of ihe American Academy, 14 novembre 1888.
- les unes et les autres étant exprimées en mesures arbitraires. L’abscisse 100 correspond à peu près à la décharge de 0,00000097 coulomb dans le gai-vanomètre balistique.
- Les cylindres employés dans ces expériences étaient en fer de Norway, en acier Béssemer et en acier doux, et les diaphragmes en fer ferrotype; la forme générale de la courbe est à peu près U même dans les trois cas.
- L’augmentation du moment de l’aimant produit d’abord un accroissement rapide de l’intensité du courant induit qui passe par un maximum et diminue ensuite plus lentement. Ce maximum est à peu près le même pour lès trois rioyaüx et ceux1 ci étaient loin d’être à demi-saturés à ce moment ; ce n’est donc pas le voisinage de la saturation qui
- Fig, 6
- produit ensuite la diminution du courant induit. . Ce phénomène est plutôt causé par la faible masse du diaphragme qui approche rapidement de son point de saturation et l’augmentation du nombre de lignes de force passant entre le cylindre et le diaphragme quand celui-ci s’en approche devient de plus en plus faible et s’oppose à l’action de l’accroissement du champ.
- En superposant deux et même trois diaphragmes, ce maximum se déplace (fig. 6 courbes 2 et 3) et n’est atteint que pour des champs plus intenses.
- On observe le même phénomène en se servant de disques de fer d’épaisseurs croissantes; les courbes (fig. 7) correspondent à des disques mesurant 21, 22 et 23 à la jauge de Birmingham, c’est-à-dire o, 813 mm. 0, 711 et 0, 635 mm. et les courbes r et u donnent les résultats fournis par des diaphragmes d’acier trempés et non trempés.
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- JÔtÏRiïÀL ÏUNÏVERSÈt D'ÉLECTRICITÉ
- ;V f'" '}
- L'augmentation d’épaisseur du diaphragme d'un transmetteur magnéto permet l’emploi d’un aimant plus puissant et une vibration d’une amplitude déterminée produit un courant plus intense, mais d’autre part les diaphragmes épais étant plus rigides sont moins sensibles que les autres à l’action des ondes sonores, si leur diamètre n’est pas augmenté.
- Ces expériences permettent d’expliquer les insuccès que l’on a obtenu en polarisant les diaphragmes peur augmenter la sensibilité des appa-
- Fig. 7
- reils ; on aimantait ainsi les membranes presque à saturation ce qui produisait l'effet inverse que celui que l’on S3 proposait d’atteindre.
- Henri Wuilleumier.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Angleterre
- Les canalisations souterraines et les conducteurs électriques
- La question des conducteurs électriques souterrains est aujourd’hui à l’ordre du jour ; M. Ve-rity vient de la traiter d’une manière assez complète, dans une conférence faite à l’Institution des Electrical Engineers, à Londres, le 11 avril 1889.
- L’auteur a fait remarquer que le succès pra-
- tique d’un réseau souterrain de câbles électriques d’une ville, dépend absolument de la combinais son d’un système de canalisation, qui permette de faire facilement des inspections fréquentes et les réparations nécessaires.
- La dépense entraînée par l’ouverture d’une tranchée dans une voie très fréquentée, est souvent égale au prix des câbles qu’on y place, tandis que la canalisation une fois faite, la dépense ne se reproduit plus. Si le câble est simplement enfoui, il devient nécessaire de l’armer et de le rendre ca-pable de remplir toutes les exigences futures du service, sinon toute extension de l’éclairage au delà de la capacité des câbles entraînerait une réfection complète de ceux-ci. Les frais de première installation d’un câble d’aussi forte section atteindraient presque le coût d’un câble plus faible et d’une canalisation.
- Enfin, il est impossible à l’heure qu’il est de déterminer exactement h durée des câblés pour des courants à haute tension, et ceci constitue une raison de plus en faveur d’une canalisation bien disposée. N’était la question de la dépense, l’idéal d’un réseau souterrain serait un égout sec en briques, bien ventilé, et de dimensions suffisantes pour permettre à un hoinmé d’y circuler.
- L’auteur divise les canalisations en deux systèmes, les conduits massifs et les conduits proprement dits. Les premiers n’offrent rien de particulier et ne satisfont pas aux conditions requises, puisque les câbles étant simplement noyés dans une masse d’asphalte ou de bitume, il faut ouvrir la voie et détruire la canalisation en cas de réparation du câble. Dans un bon système de canalisation, il faut pouvoir placer et retirer les fils avec facilité ; il faut empêcher les explosions par suite d’une accumulation de gaz et maintenir le conduit sec et étanche.
- Il semble avantageux de ventiler les conduits, ce qui peut se faire au moyen de tuyaux débouchant dans le socle de s réverbères.
- L’auteur attribue en grande partie les échecs des conducteurs souterrains à l’ancien système Dor-sett. Celui-ci n’était autre qu’un conduit constitué par l’assemblage de blocs formés d’un béton d’asphalte et de gravier fin, et traversés d’un bout à l’autre par des ouvertures tubulaires d’un diamètre de 60 millimètres. Les blocs étaient reliés ensemble au moyen du même composé fondu,
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- Z4 LUMIÈRE ELECTRIQUE
- verse entre les extrémités des blocs préalablement chauffées avec des fers rouges.
- Pour empêcher le mastic fondu de boucher les trous, on y introduit dès tubes en papier formant une espèce de manchon.
- Ces conduits aboutissent à des regards en briques placés aux coins des rues, mais ils présentent l’inconvénient d’être fragiles, perméables, et peu élastiques ; de plus les blocs se fendillent par des changements de température, de sorte qu’il est difficile de les rendre étanches. Les canalisations en bois enduit de créosote ont été beaucoup employées aux Etats-Unis où elles ont donné lieu à de nombreux mécomptes avec les câbles recouverts de plomb, à cause de l’action chimique
- S'ig. 3, S et 3
- qui se produit entre la créozote et le bois, action qui dégage des gaz attaquant le plomb.
- La difficulté de réaliser un conduit qui ne constitue pas uniquement une protection mécanique pour les câbles est très grande, car quelles que soient les qualités isolantes de la matière employée pour la canalisation et malgré l’imperméabilité des jointures, il est difficile d’éviter toute humidité, car l’air humide y entre et s’y condense. L’auteur a cité l’exemple d’un certain nombre de systèmes employés actuellement aux Etats-Unis.
- Les conduits de Lake (fig. i) sont en grès vitrifié, verni avec soin ; ils ont six compartiments de. 60 millimètres sur 100 millimètres ; on les fabrique en tronçons de faible longueur, les joints sont recouverts de couvre-joints en grès et cimentés.
- xLes conduits Doulton (fig. 2) se composent dé tuyaux en terre vernissée, dans lesquels les câbles sont séparés par des supports isolants; au fond dtf tuyau se trouve un espace ménagé pouf permettre"
- à l’eau de condensation de s’écouler. Les joints sont semblables à ceux des tuyaux de drainage ; c’est-à-dire qu’ils sont cimentés, ce qui présente un sérieux inconvénient. Il est en effet très difficile de briser un joint de ciment sans briser en même temps le tuyau. Les joints en ciment ont en outre le désavantage de présenter une rigidité qui oblige parfois à altérer l’alignement lors du remplacement des tuyaux.
- La conduite Hurlbut (fig. 3) a pour but d’éviter ces inconvénients au moyen d'un joint flexible, fait d’un collet d’amiante qui se trouve forcé dans le manchon de couplage des tuyaux. Entre les collets d’amiante se trouve une gorge remplie d’une matière plastique; d’après les inventeurs, ces joints restent toujours flexibles et hermétiques.
- La conduite de M. B. Verity est aussi en terre cuite vernissée avec un tube différent pour chaque conducteur ; elle a pour but de permettre l’emploi de conducteurs nus, isolés seulement dans les trous d’homme et dans les endroits exposés à un contact quelconque.
- Il est prouvé par expérience que ce genre de conduits présente de sérieuses garanties de résistance dans un bon terrain. M. Verity a également faitbreveter un système de tubes en verre enfermés dans des tuyaux de fer.
- Des conduites en terre cuite, à tubes séparés, protègent efficacement les conducteurs ; elles sont capables de résister à des pressions considérables, et quand elles sont vernissées à l’extérieur et à l’intérieur, elles présentent de bonnes garanties au point de vue de l’iSolation ; elles ont de plus l’avantage de coûter très bon marché.
- M. Preece et plusieurs autres électriciens ont appelé dernièrement l’attention sur la difficulté d’obtenir des joints étanches avec les conduites de terre cuite, en citant le cas de conduites télégraphiques dans lesquelles les joints avaient été détruits par des racines d’arbres. M. Verity pense qu’on peut y remédier au moyen de joints flexibles.
- Dans l’intérieur des grandes villes, il est difficile d’employer des tuyaux en terre cuiie à cause de l’espace considérable qu’il leur faut. Au point de vue de la protection contre les accidents extérieurs il est indifférent que la conduite soit conductrice oü non, et dans ce cas, les tuyaux en fer sont ce
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- qu’il y a de préférable; c’est pourquoi la Western Union Telegraph Company aux États-Unis a adopté des tubes en fonte de io et de 12,5 c. de diamètre avec des trous d’homme tous les 135 mètres. Dans la majorité des cas. on a cependant pris le parti de poser un certain nombre de tuyaux de fonte distincts dans un même lit de béton, de manière à pouvoir plus facilement déplacer ces tubes d’après les obstacles rencontrés dans le sous-sol. De cette manière on peut placer quatre tubes, les uns à côté des autres, et les uns au-dessus des autres si on ne peut faire qu’une tranchée étroite ; ce système diminue parfois beaucoup les frais des fouilles,
- Des tubes en fer étiré de 50 à 75 millimètres de diamètre à joints boulonnés et qui sont noyés
- dans une couche de béton de ciment hydraulique présente les meilleures garanties contre les infiltrations d’eau et de gaz, jointes à une grande solidité.
- Les tubes en tôle revêtus de ciment (fig. 4) ont l’avantage de présenter à l’intérieur une surface unie; les câbles sont protégés par une enveloppe de fer sans être en contact avec elle, et, quand la tôle est complètement détruite par l’oxydation, le ciment garde la forme du tube.
- On peut employer des tubes de zinc, mais il est préférable alors de les noyer dans l’asphalte plutôt que dans le ciment hydraulique.
- Quel que soit le genre de conduits adopté, il est essentiel que la surface intérieure en soit lisse, que les joints soient étanches, et que les tubes soient placés dans un milieu qui s’oppose à tout déplacement.
- M. Chenoweth a imaginé un système ingénieux de conduits (fig. 6) en béton que l’on construit de la manière suivante :
- On coupe en deux un cylindre de bois de 4 à 6 mètres de long, et on place entre ces deux demi-cylindres une bande de fer d’une épaisseur égale à celle du bois enlevé. -
- On enroule en spirale autour de ce cylindre une bande de fer galvanisé de 25 millimètres de large dont on fixe les extrémités sur le bois; le tout, recouvert d’une couche de peinture faite avec de l’argile, du talc et de l’eau, est placé dans la fosse sur des pièces de bois. Quand il faut plusieurs conduits, on place plusieurs cylindres côte à côte. On coule alors du béton tout autour et quand il est pris on enlève la bande de fer, et les demi-cylindres de bois.
- L’inventeur assure que l’enduit s’attache à l’intérieur de la conduite en ciment dont il rend les parois complètement lisses. On obtient ainsi un conduit d’un seul bloc, sans joints, et par conséquent d’une étanchéité absolue.
- La conduite en fonte de Johnstone (fig. 7) est
- Fig. 8
- formée de sections de 1,80 m. de longueur formant six compartiments; les trois tubes inférieurs et le tube central qui occupe la partie supérieure de la conduite servent de logements aux conducteurs principaux, tandis que les deux tubes latéraux sont destinés aux dérivations des maisons.
- Quand on veut faire un branchement particulier, on enlève la partie supérieure d’une section, que l’on remplace par une autre demi-section qui porte un trou auquel on visse un tuyau coudé.
- 11 faut aussi mentionner le système employé par M. W.-E. Irish, de Cleveland (fig. 8). 11 consiste en une conduite en fonte divisée en sections munies de brides disposées de manière à recevoir un anneau de caoutchouc formant obturateur quand on boulonne les deux brides.
- La conduite est fendue à sa partie supérieure; les parois de cette fente sont inclinées, et de chaque côté de cette ouverture se trouvent des méplats qui servent à fixer un couvercle vissé. Pour empêcher l’humidité de pénétrer dans la conduite on interpose une bande de cuir ou de caoutchouc
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- entre le couvercle et les méplats. Il paraît que ce genre de conduite facilite beaucoup la pose et le remplacement des conducteurs.
- Dansie système J.-E.-H. Gordon employé par la « Metropolitan Electric Supply C° » à Londres, les câbles sont contenus dans un tuyau de fer sur lequel sont branchés des tubes plus petits pour les fils des maisons. La conduite porte de place en place des boîtes de visite et des trous d’homme en briques.
- En général, on considère les trous d’hommes comme un point important des conduites souterraines.
- Dans une communication faite à la « National Téléphoné association » en 1888, M. W.-D. Sar-gent dit qu’on - ne peut donner de trop grandes dimensions aux trous d’hommes et aux chambres de visite, et qu’il a fallu bien souvent agrandir celles qui existaient déjà. En effet, il est important de leur donner des dimensions assez grandes pour qu’on puisse tirer commodément les câbles en dedans et en dehors, ce qui présente parfois de sérieuses difficultés quand il s’agit de câbles sous plomb.
- A Chicago, par exemple, les trous d’hommes octogonaux en brique et ciment ont 1,20 m. de diamètre. Ils sont étanches et munis d’un couvercle vissé sur un collet de caoutchouc; à l’intérieur se trouve des boîtes d'essai, de sorte qu’il est très facile de localiser les accidents, et de remplacer les câbles défectueux.
- Ailleurs, les trous d'hommes varient de forme et leurs dimensions flottent entre 1 mètre et 2 mètres. Les parois et le couvercle sont en fer et le plancher en ciment;,les couvercles sont étanches. Avec les systèmes Johnstone et Irish il n’est pas nécessaire de s’occuper des branchements particuliers, qui peuvent être faits en un point quelconque quand le besoin s’en fait sentir; mais en règle générale les boîtes portatives de distribution (en fer à couvercle vissé sur un obturateur de caoutchouc) sont placées entre chaque maison, et quand la jonction est faite, les boîtes sont souvent remplies de bitume ou d’une composition isolante quelconque.
- Dans la conduite de ciment on place quelquefois un tuyau à là partie supérieure pour permettre de éprendre les dérivations, et les jonctions se font aux trous d’h omme.
- Le système en bordure de trottoirs qui a été proposé seulement est assez remarquable. Il consiste
- en un conduit ménagé dans la masse formant la bordure des trottoirs. La base est formée d'un massif de béton (1 partie de ciment de Portland, 10 parties de sable fin, et 3 parties de pierre concassée) les parties extérieures sont recouvertes d’un ciment granitique de 30 mm. d’épaisseur, formé de 2 parties de Portland et 3 parties de granit granulé. On peut ménager une conduite dans l’angle interne de la bordure avec des regards étanches recouverts de plaques en fonte de distance en distance. Ce système est indiqué dans un rapport très complet de M. le major Raymond, ingénieur du district de Colombie, sur les conducteurs souterrains,
- L’auteur estime que la canalisation Edison remplit toutes les conditions désirables pour les basses tensions ; de nombreuses compagnies l’ont adoptée tant aux États-Unis qu’ailleurs, et elle est en service
- Fig. 9
- depuis six ans à New-York. En ce qui concerne les courants alternatifs à haute tension, MM. Siemens ont construit des câbles concentriques, qui sont employés avec succès, à Elberfeld, à Genève et à Mulhouse.
- Pour les hautes tensions il faut de toute nécessité employer dans les canalisations souterraines, des câbles sous plomb quand on les enferme dans des conduites. On a de nombreux exemples de câbles sous plomb retrouvés intacts après un long usage dans différents terrains, mais dans certains cas, le plomb est rapidement détruit. On peut le préserver en l’enduisant de goudron et en le recouvrant d’un ruban imbibé de cette matière. Tout dernièrement M. W. Siemens annonçait qu’il était très satisfait des résultats que lui avaient donné des tuyaux de plomb fabriqués à froid par pression ; comme il faut protéger l’enveloppe de plomb contre les accidents extérieurs M. W. Siemens emploie une armature de fer.
- On empêche toute action galvanique en inter-
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- posant éntre lès deux rtiétaux une couche de jute, de goudron ou d’asphalte. L'auteur préfère les câbles recouverts de caoutchouc vulcinisé aux câbles sous plomb recouverts de jute, malgré le prix du caoutchouc qui est de 25 0/0 plus élevé que celui du juté pour la même isolation.
- Nôus pouvons ajouter que lors de l’enquête que vient de faire la Chambre de Commerce à Londres, Sir William Thomson, a déclaré que les câbles servant aux courants de haute tension n’avaient pas besoin ;d'être sous plomb quand ils étaient enfermés.dans des tuyaux de fer.
- Actuellement la Silvertown Company fabrique des câbles qui sont recouverts d’abord d’une couche de coton tressé, puis d'une couche de gutta-percha légèrement vulcanisée, recouverte elle-même d’un ruban de zinc, d’une couche de matière vulcanisée, enfin d’une couche de caoutchouc vulcanisé, qui résiste à l’action de la vapeur et du gaz. Le zinc absorbe l’excès de soufre des deux couches extérieures de sorte que le cuivre du conducteur ne risque pas d’être détérioré par la sulfuration,
- L’auteur considère cette isolation comme très bonne et convenant - parfaitement aux courants de haute tension tant que les couches isolantes restent homogènes. Comme la fabrication de ce câble se fait à une température de 400° et il n’y a pas à craindre qu’un échauffement du conducteur vienne à détruire l’isolation.
- On emploie depuis deux ans des câbles de ce genre à Eastbourne pour l’éclairage électrique, et ils se trouvent encore en parfait état.
- L’auteur termine sa communication en insistant sur la nécessité de soumettre tous les câbles de haute tension à des essais sérieux avant de les livrer au commercé, Il faudrait qu’ils fussent essayés à une différence de potentiel triple de celle qu’ils auront à supporter. En faisant l’essai, l’extérieur du câble devait être en bonne communication avec le sol, et ce n’est qu’après avoir fait passer le courant pendant longtemps qu’il pourrait être procédé aux essais d’isolation.
- g; W. de T.
- États-Unis
- Tramways électriques aériens. — Les lignes de tramways ordinaires ne se prêtent pa? à un trafic rapide car la vitesse des voitures ne peut dépasser certaines limites sans inconvénients graves et
- lorsqu’à l'inférieur d’une ville, on veut créer des, lignes rapides, on est obligé d’avoir recours à des. voies souterraines ou aériennes. Les frais .d’établissement des premières sont souvent trop considérables pour en permettre la construction, et les secondes se développeront certainement beaucoup lorsqu’on aura su éviter la plupart des ennuis qu’elles procurent au public.
- La « Riley Railway Construction Company» de Boston a publié dernièrement les plans d'un nou-
- Fig. 1
- veau système de railway électrique aérien qui mérite d’attirer l’attention (fig. 1).
- La voie se compose de trois rails, dont l’un, celui du centre, est de 71 cm. plus élevé que les deux autres; il supporte environ 70 0/0 de la charge totalé de chaque voiture, le reste est également réparti sur les deux rails latéraux, à l’aide de ressorts convenablement disposés. Chaque voiture repose sur deux trucs de six roues; ces derniers sont très compacts, très forts et très légers, capables de franchir avec peu de frottement des courbes de faible rayon.
- Les roues centrales pénètrent dans la voiture à l’intérieur du banc longitudinal qui se trouve au-dessus de chaque truc ; dans la partie centrale, et aux deux extrémités, les bancs sont transversaux; le centre de gravité se trouve 'ainsi placé très bas.
- La puissance motrice est appliquée u'niquement aux deux roues centrales du truc d’avant de la
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- première voiture de chaque train, en comptant en moyenne trois voitures par train ; chaque roue est actionnée par deux dynamos et deux trains d’engrenages, disposition qui ne nous paraît pas très heureuse.
- Une disposition différente a été proposée par M. White pour les tramways électriques aériens, c’est le système d’un monorail supporté par une simple ligne de colonnes.
- Chaque voiture répose sur deux trucs ayant chacun une roue centrale supportant toute la charge et quatre galets latéraux placés horizontâ-
- lement qui assurent l’équilibre de la voiture et empêchent tout déraillement. Cette disposition évite les mouvements latéraux et permet de franchir des courbes de très faible rayon.
- Pont tournant électrique. — Une application des plus intéressantes de l’électricité vient d’être réalisée à Bridgeport dans le Connecticut par la New England Electric Supply C°*
- Il s’agit de la manœuvre électrique d’un pont tournant; celui-ci, qui a une portée totale de 54 mètres avec une largeur de 18 mètres et pèse 320 tonnes, était mu autrefois à bras d’hommes, ce qui entraînait une dépense assez forte, aussi les
- autorités de la ville se décidèrent-elles à installer un moteur électrique.
- Le pont tourne sur un pivot et sur une couronne de galets; le moteur, une dynamo Thomson Houston de 7,5 chevaux est monté sur le pont lui-même, entre les poutres métalliques et son arbre, portant un pignon, est relié par une série de roues et pignons à une dernière roue clavetée sur le pivot fixe qui sert ainsi de point d’appui.
- Le courant est amené au moteur par deux câbles parfaitement isolés, immergés dans la rivière et qui débouchent sur la pile, où ils sont reliés à deux frotteurs qui viennent faire contact avec deux rubans de cuivre circulaires fixés à la partie mobile et reliés aux bornes du moteur par l’intermédiaire d’un rhéostat, d’un commutateur et d’un interrupteur, comme le représente la figure 2, a,a sont les contacts en cuivre qui se déplacent avec lia traverse, b b les balais fixes; en P nous avons deux paratonnerres du système Thomson-Houston, destinés à protéger le moteur contre un coup de foudre.
- Q est un interrupteur à double contact qui permet au surveillant de couper la communication électrique, tandis que P et C représentent respectivement un rhéostat pour régler la vitesse et un commutateur pour renverser le sens de la rotation. Le moteur D est enroulé en série comme on le voit.
- Bien que la Compagnie en question ait breveté le procédé, cela n’empêchera pas, espérons-le, d’autres ingénieurs, de l’appliquera l’occasion ; l’électricité, par la facilité avec laquelle elle se prête à toutes les transmissions, remplace avec avantage les machines hydrauliques que l’on emploie le plus souvent dans des cas analogues.
- Plusieurs de nos ports possèdent l’éclairage électrique, la manœuvre des cabestans, des grues, des écluses et des ponts tournants offrirait une bonne utilisation de la force motrice pendantle jou r.
- Système Jolmsione de canalisation souterraine. — Dans ce système qui est actuellement en usage à New-Vork, Philadelphie et Chicago, les conducteurs sont logés dans des boîtes rectangulaires en fonte, formées de deux parties, l’une servant de fond, la seconde de couvercle, qui s’emboîtent exactement l’une dans l’autre en formant un joint hermétique. L’intérieur de chaque boîte renferme un certain nombre de canaux dans lesquels sont placés les fils amenant le coûtant électrique*
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 381
- Aux points de bifurcation des différentes branches du réseau, se trouvent des regards consistant
- Fig 3
- en un cylindre de fer muni d’un trou d'homme
- Fig- *
- et auquel aboutissent les canaux de distribution. Tous les joints sont faits avec le plus grand soin
- afin d’éviter toute infiltration et d’assurer un isolement parfait. C’est à l’intérieur de ce regard que se font toutes les connexions.
- Les canaux renfermant les conducteurs sont composés de pièces identiques mesurant 5 pieds de longueur. A chaque endroit où s’effectue une prise de courant, le couvercle du canal est muni d'une ouverture appropriée, formée par une plaque métallique et d’où part un tube de fer qui renferme les fils pénétrant dans l’intérieur des habitations.
- Les conducteurs sont ainsi continuellement logés dans une canalisation métallique étanche, d’une construction simple, permettant une surveillance facile, et se prêtant aisément à des modifications ou à des réparations dans tout le réseau. Les principaux détails du système se voient sur les figures ci-jointes. H. W.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la polarisation rotatoire magnétique, par M. Vaschy (<).
- « Dans une Note insérée aux Comptes retidus (11 mars 1889), M. Potier a montré que l’hypothèse de l’entraînement de la matière pondérable par l’éther conduit à une explication remarquablement simple du phénomène de la polarisation rotatoire magnétique. Il admet, à cet effet :
- « i° Qu’en chaque point du milieu, la matière pondérable est entraînée avec une vitesse proportionnelle à celle de l’éther, qu’il considère d'autre part comme proportionnelle au courant électrique;
- « 2° Que la matière pondérable se compose de molécules qui, dans un champ magnétique, deviennent des aimants, et que la propagation d’une onde lumineuse (ou électromagnétique) fait osciller ces aimants, dont le mouvement induit une force électromotrice dans le milieu.
- « Cette deuxième hypothèse est conforme au mode d’interprétation généralement adopté de l’action d’un champ magnétique sur un milieu pondérable, et elle est une application de l’hypothèse d'Ampère sur les courants circulant autour des molécules aimantées. Or, les phénomènes magnétiques étant susceptibles d’un mode d’in-
- (1) Comptes rendus, v. CVIII, p< 848.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2tS2
- terprétation différent, il y a intérêt à rechercher si l’on ne peut pas s’affranchir de cette hypothèse.
- «En réalité, la première hypothèse émise par M. Potier est suffisante pour expliquer le phéno-même de la polarisation rotatoire magnétique;car, si la matière pondérable est entraînée par les ondes qui se propagent dans le champ magnétique préalablement existant, il en résulte, suivant une loi connue, une force électromotrice induite, perpendiculaire et proportionnelle à la fois à la force magnétique et à la vitesse d’entraînement.
- « Supposons Tonde électromagnétique parallèle au plan des xy. Soient P, Q, R, les composantes de la force électromotrice en un point; F, G, H celles du potentiel vecteur magnétique. Le milieu étant diélectrique,les composantes du courantsont
- K dP _ K rf Q K rfR
- u 4 it dt 4 -k d t 4it dt
- En remarquant que ces diverses quantités doivent être indépendantes de x et dejy, il en résulte les équations connues de la propagation (*)
- d P
- K PL
- d Q
- v'~dl=~ d R
- <P_F d
- d‘ G df
- d t
- « Si le milieu était immobile, la force électromotrice (P, Q, R) se réduirait à la dérivée du potentiel vecteur par rapport au temps, changée de / dF _ dG _ rfH\ t
- signe ( P0 = -rt'Qu==—dt,R u = ~dt’et
- les équations précédentes présenteraient le caractère ordinaire de la propagation des ondes planes.
- « Mais, si la matière pondérable est entraînée avec une vitesse proportionnelle au courant (u, v, w) ou, ce qui revient au même, à la dérivée de la
- . fdP0 d2F dQ0 \ force electromotrice ( -jf = ~ dt2’ St = ' ’ ’J’
- l’existence d’un champ magnétique préalable, d’intensité M, donnera lieu à une force électromotrice induite perpendiculaire à M et à la vitesse. Cette force électromotrice s’ajoute à (P0, Qu, R(J) pour donner la résultante (P, Q, R). Dans le cas où le champ M est parallèle à l’axe des on trouve ainsi
- D d F 7M d3G
- P ~ dt M dt*
- Q= -
- dG
- dt
- + IM
- d8 F dt3
- (i) Voir, dans les' Traités de Maxwell ou de Mascart et
- Joubert, la Théorie électromagnétique de la lumière.
- # représentant le coefficient d’entraînement de la matière pondérable, lequel peut dépendre , des propriétés mécaniques, électriques et magnétiques
- du milieu. En posant Kja = les équations de
- la propagation deviennent alors
- d- F dt* : d*G dt3 :
- d3 F d?3 d*_G df
- -IM
- + /;M
- d3 G dt3 ds F dt3
- Ces équations sont équivalentes à celles données par M. Potier ; car, les termes en h étant pratique-d2 F d2 G
- ment très faibles, et -jjg- diffèrent très peu d2 F d2 G
- de à1 g et a2 -jt* et l’on peut, par conséquent,
- ,ld* F ‘ üp G „ 2 d3 F
- remplacer et respectivement par a2
- , n'd3 G ett* dfdt*
- « Dans le cas où le champ M a une direction quelconque, la force électromotrice induite a une expression plus compliquée. Mais le calcul montre que, en négligeant les termes du second ordre en b, la composante M, est seule efficace, ce qui est conforme à l’expérience.
- « Plusieurs savants ont cru devoir conclure de l’existence de la polarisation rotatoire magnétique que la production d’un champ magnétique entraîne par elle-même dans le milieu un phénomène rotatoire (J). L’explication précédente montre qu’une telle conclusion ne s’impose pas, et l’hypothèse d’Ampère sur les courants moléculaires n’en reçoit aucune confirmation. Ce point paraît être d’une grande importance au point de vue de l’interprétation de la nature intime du magnétisme.
- « L’essai de théorie fondé par Maxwell sur l’hypothèse des tourbillons moléculaires montre bien quelles difficultés présentait l’explication de la polarisation rotatoire magnétique. Ces difficultés paraissent écartées par l’hypothèse de l’entraînement de la matière pondérable, si heureusement introduite par M. Potier dans ce phénomène ».
- Sur la polarisation électrolytique des métaux, par M. N. Piltschikoff (2)
- « Pour expliquer le retard de l’électrolyse décou-----------------------------------------------------------
- (*) Voir notamment Maxwell, Electricité et Magnétisme, §831.
- (r) Comptes rôtidns, v. CVIII, p. 898. .
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ t
- vert par M. Lippmann (4) dans un système électrolytique où le travail chimique proprement dit est compensé, j’ai dit, dans ma note précédente(2),qu’il faut avoir recours à la considération du travail moléculaire. En s’appuyant sur le principe de la conservation de l'énergie, j’ai exprimé la force électromotrice e antagoniste à l’électrolyse en fonction des énergies moléculaires Q! et Q2de l’anode et de la cathode
- e = A(Qi — Qa)
- OÙ A est Téqüivalent chimique de l’électricité. Cela admis, j’ai pensé que chaque modification dans l’état physique de la surface de la cathode doit influer sur l’adhérence du dépôt électrolytique et, par conséquent, sur l’énergie Q2. En effet j'ai observé les changements de s dépendant de cette cause, comme je l'ai déjà dit. Or, dans l’équation ci-dessus entre encore un terme variable, c'est l’énergie Qt de l'anode; il était donc intéressant, pour vérifier l’explication proposée du retard de l’électrolyse, d’essayer si l’état physique de l’anode influe aussi sur la grandeur de e. L’expérience montre que la valeur de la force antagoniste s change conformément à ce qu’on peut prévoir a priori : ainsi, par exemple, en gardant dans le système Pt, Cu, Cu SO4 la surface de la cathode en platinetoujoursla même,j’ai déterminé 5=0,038dl. pour l’anodeen cuivre rouge compacte et 5=0,025 dl pour l’anode en cuivre électrolytique cristallin. Des variations de même ordre correspondent aux autres cas où s est une force antagoniste.
- « On peut encore se demander si la différence de potentiel t\ appliquée aux électrodes dans un système avec travail chimique compensé sera plus petite que la force antagoniste s ; que se produira-t-il?
- « Il n'est pas douteux qu’on observera la polarisation des électrodes, mais par quoi est-elle produite? Est-ce l’hydrogène seul qui polarisera la cathode où bien aussi le métal de l’électrolyte ?
- « Les expériences que fai faites montrent que le métal s'accumule sur la surface de la cathode.
- « En général, quand on polarise les électrodes, les ions qui s'accumulent sur leurs surfaces ne sont pas visibles parce que plusieurs agents physiques tendent à détruire l’effet de cette accumulation. Parmi ces agents, il faut citer comme le plus important la dissolution des ions par l’élec-
- (!) Journal de Physique) 1879, p. 59.
- (*) Voir La Lumière électrique) v. XXXII, p. 82.
- trolyte même. Cette cause qui est si efficace pour les ions gazeux, l’est beaucoup moins pour les ions constitués par les corps solides très peu solubles dans l’électrolyte. On peut donc espérer* * dans ces cas, que la force électromotrice nécessaire pour produire un dépôt electrolytique visible sera une fonction continue du temps qui s’écoule entre la fermeture du courant et l’apparition de ce dépôt.
- Prenons en effet, le système Pt, Cu, Cu SO4. Le retard d’apparition du cuivre sur le platine devient de plus en plus grand à mesure qu’on diminue la force électromotrice appliquée aux électrodes. Ainsi,j’ai vu le dépôt apparaître avec-/) = o,028dl. après une demi-heure, avec •/) = 0,023 dl. après une heure; avecï)=o,006 dl., il m’a fallu attendre plus de quarante heures pour constater l’apparition d’une première parcelle de cuivre (qui avait le diamètre de i /2 micron, ce qui établit la limite de puissance de la méthode dont je me sers).
- « L’influence de l’état physique des électrodes dans le phénomène lent de l’accumülation de la cathion paraît être encore plus essentielle que dans la production immédiate de leur dépôt : les nombres cités se rapportent au cas où l’anode était en cuivre compact; avec l'anode en cuivre électrolytique cristallin l’accumulation se produit beaucoup plus vite, et avec = 0,0025 dl. j’ai observé après quarante heures un dépôt déjà très développé.
- « Le système Au, Zn, Zn SO4 se comporte de la même manière.
- « Il résulte de ce qui précède que :
- « On peut polariser un métal par UH autre métal ». ....
- Note sur le rapport du courant d’arrivée au courant de départ dans les transmissions télégraphiques, parM. Barbarat.
- Cette note complète l’étude du même auteur sur le montage des piles en échelle d’Amsterdam {Lumière Electrique, vol. XXX, p. 529) dans lesquelles le montage des piles découlait de la Connaissance du courant minimum au départ.
- M. Barbarat étudie, dans la livraison de septembre-octobre des Annales télégraphiques, le rapport des intensités du courant au départ et à l’arrivée, pour l’état permanent seulement en sup-
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- a84
- la lumière électrique
- posant les pertes réparties régulièrement le long de la ligne. Même dans les appareils rapides où le courant est utilisé dans la période variable, ce rapport est utile à connaître, car il donne aux moins une idée approximative de la manière dont le courant au départ doit varier avec l’isolement de la ligne.
- M. Barbarat, après avoir rappelé les formules qui régissent les transmissions télégraphiques, les applique au calcul d'une table et termine ensuite son exposé par quelques applications pratiques. Comme la question étudiée est de la plus haute importance pour les transmissions télégraphiques sur des longues lignes, nous voulons exposer avec quelques détails les calculs et les résultats de M. Barbarat.
- Dans l'état permanent qui est atteint dans les transmissions au moyen des appareils ordinaires, Morse et Hughes, sur les lignes aériennes, la résistance et l’isolement ont seules de l’influence sur l’intensité du courant.
- La capacité et la self-induction n’interviennent que dans l’état variable. Appelons r et rx les résistances de conductibilité et d’isolement par kilomètre ; si les pertes latérales sont nulles, c’est-à-dire si rx est infini, l’intensité est constante dans l’état permanent et donnée par la loi d’Ohm
- Nous considérons maintenant une ligne dans laquelle le régime permanent est atteint. L’excès d\ du courant qui entre dans l’élément dx sur celui qui sort, représente le courant de perte latérah La résistance d'isolement de l’élément
- y Jy V dx
- est ^ et le courant de perte ou donc
- ~d 1 =
- V dit
- ri
- (5)
- Admettons que la loi d’Ohm soit applicable dans l’élément dx en raison du faible rapport du courant de perte au courant dans l’élément ; on aura
- En dififérentiant (3) et en égalant les deux valeurs de d I, on a
- i d* V _
- cl I = — - dx r dx*
- OU
- dx1 r\
- En posant r\rx —m*, on a d« v
- dx*
- m* V
- (4)
- L’intégrale de cette équation est
- V = A «* + B e-m‘ (5)
- A et B étant deux constantes; il en résulte
- I = J (— A 0"* + B
- (6)
- Supposons la ligne à la terre directement à son extrémité et avec une pile de force électromotrice E à l’origine.
- Pour
- x = o V, = E «= A 4- B
- x = l V, =s o = A em‘ + B e—'u‘
- il en résulte
- V,
- = E-
- 0— e—
- L =
- E ïn cm *) + e—“ "j
- r em‘ — e—"'
- (7)
- (8)
- On trouve donc pour la résistance mesurée de la ligne mise directement à la terre (x — o),
- D V, • r 0"1 — e—”1 R| ” i, ~ m
- (9)
- Si l’on suppose la ligne isolée, on obtient d’une manière analogue
- V, = E —
- /-*) 4- g-*1 ('-*)
- em‘ 4- 0—* '
- E m em (*—*) — 0—" ("*—*) r em‘ 4- 0—“'
- («)
- (")
- La résistance mesurée de la ligne isolée est donc (x=o)
- En remplaçant m par sa valeur ifrfrï, on a deux équations (9) et (12), en fonction des quantités mesurées R, et R, et permettant de calculer r et rx.
- M. Barbarat a simplifié les calculs en construisant une table calculée de la manière suivante :
- Posons A=R,/R(; ce rapport donné par les mesures usuelles^servira à entrer dans la table. On obtient en divisant (9) par (12)
- 03)
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- JOURNAL UNIVERSEL ^ÉLECTRICITÉ ; aé*
- et eh posant
- il vient
- —— ! 1 + sjk 2\lh , ~y[k
- (14)
- R = R(X
- R étant la résistance totale vraie de la ligne R, — ^/:°na
- ' tu
- R, R, = m == RR» (15):
- et
- Ri = 5j (i6)î
- X
- Connaissant donc R„ R(, résistances mesurées: de la ligne mise à la terre, puis isolée, et par suite leur rapport k, on pourra déduire les résistances vraies de conductibilité et d’isolement R et R, par les formules (15) et (16), si on a une table donnant3 les valeurs dè jr en fonction dek, On passe ensuite aux résistances kilométriques en multipliant ou divisant par ladongueur de la ligne.
- En appelant p le rapport I,/l0 des intensités à? l’arrivée et au départ, on trouve après quelques réductions p = /i — h. Le taux pour 100 d’affaiblissement sera
- (i.-i,)
- Supposons maintenant qu’on mesure p sur une ligne de longueur l dont on connaît la résistance kilométrique vraie r et par suite la résistance totale R — lr. On trouve
- trouver dans la table le rapport p qui est en somme la quantité la plus importante dans la pratique. Réciproquement si avec m2 on se donne la valeur minima de 8 que l’on veut admettre, on pourra calculer la longueur maxima de la ligne qui donnera ce rapport p pour la valeur choisie de m2.
- Rapport des résistances mesurées k-*‘ R, Rapport dos Intensités ii l'arrivée et au départ 3 = ^7 Coefficient des résistances vraies 1 1 + I rjk Rapport des résistances vruies K = * -/ Coefficient d’augmentation du potentiel à l'origine
- O , t 0
- 0,001 9>9995 1,0004 0,001 1,0002
- 0,005 o,997 1,002 0,005 1,0010
- 0,01 o,995 1 ,004 0,010 I,0015
- 0,0s 0,974 1,018 0,052 1,0075
- 0, 1Ô o,949 ' ,035 0,107 1,015
- 0,20 0,895 1,076 0,231 1,040
- 0,30 0,837 1,123 0,378 1,060
- 0,40 o,775 1,178 0,554 1 ,°9°
- 0,50 0,707 1,246 0,775 «, *35
- 0,60 0,633 ',33' 1,06 ','9o
- 0,70 0,548 1,447 1,46 1,266
- 0,00 o,447 1,603 2,05 . ',390
- 0,90 0,316 1,920 3,32 1,69
- °,92 0,283 2,016 3,73 ',74
- °,94 0,245 2,142 4,32 1,90'
- 0,96 0,200 2,345 5,26 2,16
- 0,98 O, 141 2,674 7,oo 2,66
- l 0 30 00 OC
- La table contient en outre en fonction de h le coefficient y = ™ qui sert à déterminer l’augmentation de potentiel nécessaire à l’origine de la ligne quand le rapport des courants devient pt
- R, = R^ R R X K X “ R = K
- en posant
- K - k x»
- On calcule ce coefficient K dans la table en fonction de k et on détermine ainsi l’isolement de la ligne par la simple mesure de p, connaissant R.
- Rémarquons que K — R/Kt est le rapport de la résistance totale vraie d’isolement, c’est-à-dire
- Y
- K = — = M? t* ; si on donne donc ms = r/ri et la longueur de la Ügne> on pourra calculer K et
- L’exemple suivant montre l’usage de la tablé, On a trouvé sur une ligne en fer de 5 millimètres ayant 880 kilomètres de longueur (Paris-Marseille) R, =4500 ohms, la ligne étant directement à la terre, et R, = 10000 ohms, la ligne étant isolée. Quel est le rapport du courant d’arrivée au courant de départ? Quelles sont les résistances de conductibilité et d’isolement?
- On voit immédiatement que le rapport k — R,/R, étant 0,45, le rapport p est 0,74; la ligne sera donc dans de bonnes conditions de fonctionnement, pourvu que l’on tienne compte dans le nombre d’éléments de la pilé de celte perte de 26 pour cent.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- Le coefficient x servant à passer aux résistances vraies R 'etR^est 1,21 ; donc
- R = 4 500 X 1,21 = 5 450 ohms
- r >= = 6,2 ohms1
- 880 ’
- d’où
- „ IOOOO n ,
- Ri =-------=s 8 20Q ohms
- 1,21
- = 8 200 x 880 = 7,3 mégohms
- Si Une ligne est très peu résistante, les formules montrent que l’isolement peut être mauvais sans que la perte soit trop forte.
- Considérons par exemple 500 mètres d’un câble de lumière électrique en cuivre ayant 20 millimètres de diamètre et une résistance kilométrique de 0,06 ohm. Pour que la perte ne dépasse pas 0,001; c’est-à-dire que P =0,999, ü faudra que K= 0,001, c’est-à-dire R/Rj = 0,001, d’où
- , » 0,06X0,5 ,
- Ri = —------— = 30 ohms
- 0,00 i ^
- La résistance d’isolement par kilomètre sera donc 7^=150 ohms, c’est-à-dire très faible et facile à obtenir.
- Les pertes par les supports sont donc bien peu importantes pour les câbles gros et courts, même pour un isolement peu soigné.
- M. Barbarat estime que la ligne doit être considérée comme défectueuse dès que le rapport p descend au-dessous de 1/3 correspondant à k= 0,89 environ ; il ne suffit pas de donner le rapport m2 — rjrl de la résistance à l’isolement kilométrique pour déterminer si les conditions sont satisfaisantes. La longueur de la ligne intervient par son carré pour déterminer le rapport K des résistances totales et par suite le rapport P des courants à l’arrivée et au départ.
- La règle de Varley, qu’on trouve dans les traités, dit que l’isolement de la ligne est satisfaisante quand le rapport r(rx dépasse 1/80000 par mille anglais de 1609 mètres. Cette règle est incomplète et ne convient que pour des lignes de longueur moyenne, comme les lignes anglaises.
- Ainsi admettons pour une ligne en fer de 5 millimètres, longue de 500 kilomètres, le rapport rjr-i = 1 /207 000 par kilomètre correspondant à 1/80000 par mille. On a alors
- (500)* 207 000
- 1)207
- ce qui correspond à P = 0,60, rapport acceptable.
- Mais pour une ligne de 1000 kilomètres (Paris-Nice), on aurait
- K
- 0^ = 4)g3
- 207 000 ^
- d’où p =0,225, ce qui est troP faible. Cependant les deux lignes seraient dans les mêmes conditions kilométriques.
- On sait que l’isolement des lignes aériennes varie énormément suivant la forme des isolateurs, leur qualité, l’état de leur surface, l’humidité de l’atmosphère, etc. Les isolateurs français à double cloche doivent avoir 7000 mégohms d’après le cahier des charges; en admettant 14 appuis par kilomètre, on a ainsi une résistance de 300 mégohms par kilomètre. Cet isolement est souvent dépassé sur les lignes neuves et par de très beaux temps.
- Oq peut admettre qu’un isolement est très bon quand on trouve 5 mégohms par un temps de pluie ou un brouillard épais, 10 mégohms par un temps brumeux, 20 mégohms par un temps ordinaire et 50 mégohms et au-dessus par un temps neuf. Les isolateurs sont supposés propres, mais pas neufs.
- A. P.
- VARIÉTÉS
- CONSIDÉRATIONS
- SUR LES DIVERS MODES D’ÉCLAIRAGE
- Depuis les récentes communications à l'Académie des Sciences, qui ont appelé l’attention générale sur les photographies d’éclairs obtenues par M. M. Trouvelot, on s’est repris à parler du pouvoir photogénique des lumières. Des lumières, est là une classification générique et qui comprend, on le conçoit, une variété d’agents lumineux, en un mot tous les éléments d’éclairage en usage aujourd’hui, tout aussi bien que les manifestations fulgurantes des nuages orageux. Toutefois, dans l’examen d’un Sujet aussi vaste, aussi important, il ne saurait nuire cHntroduire une délimitation qui favorise l’ensemble^des recherches.
- Dans cette question, tout d’abord, il faut bien se défier de confondre les photographiés faites à la
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- JOURNAL* UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 287
- lumière, et celles de la lumière elle-même. Dans la première catégorie, que nous étudierons en détail un de ces jours, se rangent la plupart des procédés qui, présentement, servent à l’obtention d'épreuves photographiques dans des conditions spéciales, soit de photographies faites de nuit et nécessitant par suite le secours de modes d’éclairage appropriés ; soit le jour dans des circonstances définies, comme celles que l'on rencontre dans les catacombes et leségoûts deParis, comme celles qu’exigent journellement les expositions d’intérieurs sombres, ou complètement obscurs; ce sont aussi les conditions ordinaires des photographies de galeries de mine où de failles géologiques.
- Dans la plupart de ces circonstances, assurément peu fréquentes, mais cependant intéressantes par plus d’un côté, on a eu jusqu’ici recours à l’intermédiaire des agents lumineux. De tous les agents d’éclairage, qui ont été préconisés ou expérimentés dans cette voie, deux seulement se disputent les faveurs des photographes : la lumière du magnésium et la lumière électrique.
- Ce côté du problème que nous nous proposons de traiter n’est pas assurément le plus négligeable parce qu’en somme, il comporte avec lui certaines conséquences matérielles, et certains intérêts industriels qui donnent à la solution un côté essentiellement pratique. Quoique l’ensemble des expériences et des faits qui nous occupent aujourd’hui paraisse se rattacher à des considérations d’ordre supérieur, plus théorique pour ainsi dire; elles n’en présentent pas moins un intérêt tout d’actualité.
- La photographie des lumières.
- Comme cette question de la photographie d’une lumière quelconque ne semble pas être, au premier abord, de cette catégorie d’expériences faites pour exciter les recherches et stimuler les opérateurs, on restât longtemps sans chercher à obtenir l’image même d’une simple bougie..
- Durant près d’un demi-siècle, pendant les cinquante années qui suivirent la découverte de Da-guerre, durant ce cycle qui vit se dévolopper, au point de vue photographique, tant d’admirables découvertes, tant de précieux perfectionnements, nous n’apprenons pas qu’aucun inventeur ait jamais été séduit par l’idée de fixer sur la plaque sensible l’empreinte d’aucun des modes d’éclairage qui, eux aussi, voyaient alors se succéder leurs petites évolutions progressives.
- Durant ce laps dé temps nous ne rencontrons
- point d’amateur qu’ait intrigué la photographie soit de la chandelle primitive, de la bougie, de la lampe à huile, de la lampe à pétrole ou de l’arc électrique; à peine entendons-nous parler de loin en loin de quelques expériénces discrètes et ténébreuses sur des tirages à la lumière, dans des conditions que les anciens procédés photographiques étaient loin de favoriser, et qui ne sont devenues abordables que depuis l’introduction des plaques au gélatinobromure d’argent.
- Une des premières tentatives qui furent faites, indirectement, dans ce but (car on nous paraît, dans cette expérience, s’être beaucoup plus préoccupé d’obtenir l’image d’un édifice illuminé, que des illuminations elles-mêmes qui le décoraient) ; eut lieu en Italie et remonterait, si nous avons bonne mémoire à une quinzaine d’années.
- Ce premier pas fut esquissé à Milan, où quelques opérateurs entreprirent de photographier le portail de l’une des merveilleuses églises que possède cette ville. Cette expérience ne fut pas précisément couronnée du plus brillant succès. La faute en remontait-elle à l’imperfection du système d’éclairage, ou à l’insuffisance de sensibilité relative des préparations chimiques(collodion humide) soumises au foyer de la chambre noire; c’est une enquête que nous ne nous chargerons pas d’entreprendre. Toujours est-il que, sans doute déconcertés par ce premier échec, les expérimentateurs abandonnèrent la solution de ce problème.
- En décembre 1885, nous-mêmes reprenons le programme italien sur les conseils de M. le Dr H. Chassaing, conseiller municipal de Paris qui pour diverses expériences du même genre, nous fait installer un laboratoire dans l’ancienne Tour Saint-Jacques la Boucherie. La première expérience que nous tentons dans cette voie, est l’obtention des illuminations (flammes et monuments) du Tribunal de Commerce, illuminé à l'occasion des fêtes de l’Industrie et du Commerce parisien.
- Cette fois, arrivant plusieurs années après nos devanciers, nous exposons dans la chambre noire, le dernier des perfectionnements photographiques, le successeur des procédés Daguerre, Niepce, Talbot, etc., la plaque au gélatino-bromure. L’exposition durât 15 minutes, après avoir subi les manipulations ordinaires, 1 a plaque photographique accusait avec une netteté remarquable les flammes composant les cordons et les girandoles lumi-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- neuses, l'empreinte de becs de gaz intensifs, situés à 850 mètres de distance (à la place Saint-Michel) et enfin la silhouette, confuse il est vrai, mais cependant appréciable sous forme de linéaments vaporeux, du monument illuminé.
- C’était un premier encouragement. De leur côté les inventeurs ne restaient pas inactifs; nous les retrouverons plus tard, présentant aux Sociétés savantes intéressées, de précieuses épreuves photographiques où sont consignées avec une netteté et une fidélité réellement merveilleuses l’empreinte des plus faibles lumière, la silhouette de flammes que l'oeil lui-même est impuissant à percevoir.
- Le 14 juillet 1886, nous reprenons nos expériences précédentes : Au cours de plusieurs recherches, nous obtenons, après quelques tâtonnements inévitables, des épreuves des illuminations de l’Hôtel-de-Ville avec des réductions déposé de 15 à 10 puis à 5 minutes. Bien entendu, au développement,nous n'obtînmesqu'une silhouette indécise et vague des édifices illuminés; cependant, pour les rayons quelque peu réfractaires de la lumière anti-actinique du gaz, nous atteignîmes l’empreinte des becs papillon, qui composent l’éclairage ordinaire des rues, valant au point de vue photométrique, un carcel environ; un peu plus de sept bougies communes, jusqu’à une distance de 800 mètres.
- Des expériences qui suivirent, portèrent cet éloignement jusqu’à 1200 mètres. La faible traced’un verre de couleur placé dans les ifs de décoration de la caserne Lutèce devint même visible sur la plaque, malgré la déperdition résultant d'une distance de 450 mètres.
- En avril 1887, de nouvelles tentatives avec poses réduites à 30 secondes, nous procurent dans une photographie nocturne panoramique de 30° de l’horizon Est de Paris, l’empreinte d’un bec de gaz situé rue Saint-Antoine, à plus de 1 150 mètres de notre appareil.
- Nous avons dit tout à l’heure que dans cet intervalle les recherches avaient généralement repris de toutes parts. Nous n’avons point eu connaissance de toutes celles qui furent commencées, mais ce que nous savons, c’est que quelques-unes ont abouti aux plus heureux résultats; résultats qui sont communs à toutes les sources d'éclairage) au gaz comme à l’électricité et que nous ferons apprécier tout à l’heure.
- Le 8 février 1887, il y avait éclipse de lune, visible à Paris, M. J. Cousin, aujourd’hui secrétaire
- de là Société Française de Photographie, après , plusieurs tirés d’épreuves de l’intéressant phéno-: mène astronomique, cherche à obtenir l’empreinte |des lueurs éparses dans un coin d’horizon s'étendant près de l'avenue de Villiers et du boulevard : Berthier. Après une laborieuse exposition de 4 heures, le cliché nous montre comme un véritable paysage, tiré par temps sombre; on distingue nettement sur la plaque les arbres et les maisons, et les menus détails de terrain ; il convient toutefois de dire qu’une nappe uniforme de neige favorisait singulièrement la tentative; enfin les becs de gaz de la rue s’y trouvent consignés sous forme de ,gros globes blancs, dont le plus éloigné à l’horizon de la plaque se trouvait situé à 1200 mètres. A noter, que l’on commençait à cette époque, à reparler des développements photographiques à I l’hydroquinone et que c’est parce procédé que ; furent révélés les négatifs de M. Cousin.
- Cette faculté d'obtention de flammes de becs de gaz à des distances relativement grandes \ conduit à deux résultats importants :
- i° Détermination des éléments atmosphériques : des villes et leur influence sur le pouvoir actinique : des lumières;
- 20 Détermination de la valeur de la lueur de Paris et conclusions correspondantes.
- Les lumières et l’atmosphère
- La plupart des causes qui influent sur la visibilité des flammes et des lumières restent aussi préjudiciable dans les villes que sur mer, où ainsi que nous l’avons vu, dans un récent article publié par La Lumière Électrique, la portée utile des foyers lumineux varie principalement avec la tenuité des brouillards ou, pour mieux dire encore, avec l’état hygrométrique de l’atmosphère.
- Nous avons vu dans quelles proportions considérables s’abaissaient la puissance lumineuse de certains foyers suivant qu’on les considéreraient par un temps clair où un jour de brouillard; à terre les conditions et les conséquences sont les mêmes. La photographie peut alors être appliquée avec succès à la détermination de l’influence de cette interposition des couches atmosphériques et de sa valeur propre.
- Dans les conditions ordinaires, elle décèle la puissance photogénique des lumières réparties à des distances diverses ; cependant, si les circonstances actuelles de la science exigent une pose de
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- plusieurs secondes pour l’obtention des flammes soumises à l'étude, on peut espérer que Ton en arrivera pour ces photographies photométriques à pratiquer l'instantané, Or on sait que la flamme du gaz dans les lanternes des candélabres ordinaires est loin d’être absolument fixe, elle est soumise aux moindres caprices du plus petit courant d’air, et la valeur de son empreinte photogénique varie aveé la plupart des positions que lui fait prendre le yent; dans les photographies à l’état présent, cet inconvénient se trouve compensé par un excès de pose; dans les conditions d’instantané il nuirait considérablement aux indications fournies.
- La substitùtion de l’éclairage par incandescence à la lumière du gaz sur nos voies publiques donnerait un bien meilleur renseignement.
- Dans l’ampoule hermétiquement close, mêm pour des poses instantanées, on n’a plus à redouter le souffle du vent, (même pour des poses instantanées), et c’est par suite une cause physique d’erreur qu’on se trouve avoir éliminé par deux perfectionnements qui ne sauraient se faire attendre.
- Si donc, de certains jours, la plaque photographique dans des expositions rigoureusement identiques présente des traces de flammes : un jour au maxima 1206 ou 3000 mètres si vous le voulez, un autre jour s’abaisse à 800, 600 ou 400 mètres, on se trouvera avoir ainsi un moyen de détermination rigoureux de la diaphanéïté atmosphérique ; en d’autres termes, on aura en main un instrument de mesure constant et immuable de la valeur de l’interposition des couches atmosphériques.
- Mais ce n’est pas là le seul bénéfice que Ton soit appelé à retirer de là photographie photômétrique. Nous avons parlé tout à l’heure d’expériences faites sur des illuminations; c’est précisément sur ce point que la possession d’épreuves photographiques sera utile autant aux appareilleurs électriciens, qu’elle peut l’être présentement aux appareilleurs gaziers en leur permettant d’obtenir en quelques instants un véritable cliché, un plan réel irréprochable dans ses proportions et des plus appréciables pour juger d’ensemble, et à première vue, de l’aspect décoratif général des illuminations de façade et des irrégularités d’éclairage (car à la loupe, le moindre bec de gaz n’échappe plus désormais à la sagacité de l’observateur).
- Voilà donc une application photographique, qui, quel que soit le mode d’éclairage employé, présente l’incontestable intérêt scientifique de
- pouvoir déterminer assez exactement l'influence de l’intercalation des couches atmosphériques sur la spectroscopie; déterminer de même la déperdition de la lumière dans l’atmosphère; de perméttre la mesure nocturne de l’opacité des brouillards et par isochromje de leur composition approchée; d’établir un moyen de comparaison uniforme pour la fixation de la valeur photométrique de lumières de nature diverses, etc., etc. Autant de questions qu'il importait d'ébaucher pour démontrer combien il était indispensable que nous nous appesantissions un peu plus longuement que de coutume sur les expériences préliminaires qui ont conduits à cette branche nouvelle de la photographie.
- La lueur de Paris
- Tout le monde a certes entendu parler de la lueur des villes. On connaît présentement, sinon les conditions qui donnent naissance à cette sorte d’illumination spéciale de l’atmosphère dans l'horizon des villes un peu populeuses; tout au moins les circonstances qui semblent en favoriser la manifestation.
- A Paris, cette lueur est très considérable, des observateurs dignes de confiance assurent l’avoir remarquée à des distances variant de 35 à 40 kilomètres.
- Récemment encore, M. le Dr Bonngay, prétend l’avoir aperçue d’un village du Vexin, à 52 kilomètres ; il considère cette lueur, comme due à la réflexion des divers foyers lumineux de la ville sur des poussières infimes en suspension dans notre atmosphère et qui, pour la plupart seraient composées de microbes, bactéries, microphytes,etc. et de leurs cadavres ou germes.
- C’est à coup sur un des phénomènes physiques les plus curieux à constater. Cette réverbération est loin d’être expliquée. Certains savantsy voient donc une conséquence des vices de l’atmosphère. Des micrographes autorisés, affirment que les causes de ce phénomène lumineux résident.dans la présence de germes, en grande abondance dans l’atmosphère parisienne. Ils expliquent assez volontiers cette illumination par le pouvoir réfrangible des éléments organiques en suspension dans l’air vicié.
- Les métorologistes nous semblent en donner généralement une raison plus plausible. On sait, en effet, que lorsque le zénith est parcouru par des nuages très voisins de terre, l’ensemble des. lu-
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- mièrés de Paris (ou de toute autre ville), au lieu de se perdre, de se disperser également dans l’infini du ciel, se réfléchit sur les nuages les plus proches qui jouent alors le rôle d'un gigantesque écran, et de l'émission et de la réflexion des rayons lumineux résulterait cette sorte d’illumination de l'atmosphère, ou plutôt cette réverbération des lumières artificielles qui forme ce que l’on nomme la lueur des villes.
- Déjà ce fait physique de la lueur a fourni, en Amérique, l’occasion d’une excellente étude, qui a permis, grâce à une observation soutenue, poursuivie durant plus d’une année, de déterminer expérimentalement la hauteur des nuages par l’approximation photographique de la puissance acti-nique de la lueur.
- On s’imagine bien, en effet, d’après ce qui précède, que cette lueur est d’autant plus vive que les nuages sont encore plus voisins du sol, d’où il s’ensuit que par des observations quotidiennes et le concours de l’appareil photographique particulièrement impressionnable à une lueur en partie fournie par la lumière photogénique d’arcs voltaïques, on peut déterminer par déduction la valeur dé l’un quelconque des deux éléments constitutifs : de l’intensité de la lueur elle-même, on peut aisément déduire par isochromie la hauteur des nuages formant écran.
- Cette expérience a été tentée, en Amérique, par le directeur de l’Observatoire d’Ann-Harbour (États-Unis). Ce météorologiste ayant remarqué que le reflet produit sur les nuages par l’éclairage électrique des deux villes de Détroit et d’Upsilanti (distantes respectivement de 56 kilomètres, et de 9,08 km. de l’Observatoire) variait avec la hauteur des nuages, se fonda sur ce fait et exécuta un grand nombre d’expériences. 11 fut, dans ces conditions, amené à déterminer les altitudes maxima et minima des nuages de ces régions; pour lesquelles il trouva 5 274 mètres et 231 mètres. Voici, à coup sûr, un procédé, qui nuitamment, dans des conditions spéciales, permettra de suppléer aux difficultés des opérations ordinaires de triangulation, usitées par les météorologistes.
- Toutefois, la photographie peut permettre aussi, sinon de déterminer directement par tiré d’épreuve sur la lueur à distance, tout au moins par un artifice non moins utile, la valeur photogénique de cettevlueur. Le procédé qui consiste à photographier la lueur elle-même, n’est guère pratique que pour les observateurs situés en banlieue
- où en quelque endroit plus éloigné encore*.
- La comparaison des épreuves quotidiennes, fournit elle-même les données nécessaire?, à l’éta-. blissement et à la définition du rôle atmosphérique joué par les nuages. Mais ce mode d’opération est beaucoup moins pratique pour l^i. expérimentateurs situés dans l'enceinte dont j ils délireraient déterminer la valeur de )aTueur-)|jT. autre / moyen s’offre alors à l’opérateur situé intffyfftmros. C’est ce moyen que nous avons employé én 1886,
- Représentez-vous un appareil photographique ordinaire démuni de son objectif; à la p^ftie supérieure on a assujetti horizontalement, parallèlement à la glace sensible, urie sorte d’écran plan, ou en forme de cône, dont le sommet regardait l’appareil.
- Cet écran est en papier blanc et disposé dû-dessus de la chambre noire, à une hauteur telle que le champ de l’appareil se trouve complètement couvert par l’écran. Cette disposition a pour effet, l’appareil étant placé la tête en (comme on dit vulgairement) d’empêcher, ou tout au moins d’atténuer en grande partie rimpressionnemeht étranger, particulièrement si l’appareil est employé un jour de pleine lune ou en pleine période de décroissance; même dans ce cas, l’expérience deviendrait encore possible, à condition que l’exposition se fasse quand la lune est au zénith. Mais ce sont là des considérants que nous n’avons pas à examiner; car les indicationsd’impressionnernent de la plaque photographique ne doivent pas être acceptées si l’expérience a été poursuivie par une nuit sèreine et étoilée, car les résultats sont alors très incertains,
- (Le rayonnement de la lueur, se produisant à la façon du rayonnement thermique, et l’enâérnble des lumières émises se perdant dans l’espace et devant, par conséquent, atteindre sa plus basse valeur). Toutefois, comme il est assezfréqueht que la nébulosité céleste, en atténuant la puissanc^pho-togénique astrale, permette quelque expérience, l’écran est alors suffisant et pare assez heureusement aux éclaircies étoilées qui, dans le principe, pourraient modifier la valeur des indications fournies. Assurément, il subsiste dans ce procédé une cause d’erreur inaliénable; c’est la constatation de la valeur elle-même de la nébulosité céleste, déjà si variable.
- Pour parfaire aux indications approchées fournies par ce dispositif photographique, il y aufait lieu, croyons-nous, oe déterminer par avance, et durant toute 1’expositio.n la valeur de la nébulosité
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- du ciel, le plus exactement possible, çn même temps établir l’altitude des nuages inférieurs d'une façon à: pèq prés -précise.
- La corrélation de deux expériences, l’une à distancé, l’autre sur les lieux, fournit une manière de correction suffisante dans la plupart des cas, car les indications des deux postes se complètent assez aisément.
- Quoiqu’il en soit, Un appareil placé dans les conditions décrites ci-dessus, le 14 juillet 1886, au sommet de la tour Saint-Jacques la Boucherie à 52 mètres environ au-dessus du sol, nous a fourni, grâce à un tour de main expérimental, quelques indications qui ne sont pas dépourvues d’intérêt. Avant de procéder à l’exposition, nous avions eu soin de disposer sur la couche sensible des glaces de petites bandes de papier opaque qui constituaient ainsi de fausses empreintes et qui, au développement, donnent à leur emplacement la limite, l’unité d’échelle d’une glace dans sa partie neutre.
- La comparaison avec lestonsobtenussurd’autres clichés, impressionnés à la façon ordinaire, à des lumières .de valeur déterminées, permet de rapporter les tons, ou plutôt les teintes obtenues à celles de valeurs correspondantes étalonnées au préalable sur une sorte d’échelle, de gamme chror matique à types précis obtenus concurremment dans des conditions que nous étudions plus loin.
- À la suite de ces expériences, nous avons trouvé pour la soirée exceptionnelle du 14 juillet (l’opération ayant été faite après extinction des lumières propres), que pour le centre de Paris, à une hauteur de 52 mètres environ au-dessus du sol, la lueur émise par l’ensemble du luminaire parisien était équivalente, au point de vue photogénique, à 0,18 cartel, soit à peu près une bougie. Ce qui, en d’autres termes, signifie qu’un voyageur aérien, un aéronaute, par exemple, qui se serait déplacé à cette hauteur dans l'atmosphère parisienne, aurait eu exactement la même notion de lumière que s’il se fut trouvé à quelques centimètres (de 5 à 8)d’une bougie ordinaire, admise de même valeur actinique.
- Expérience sur l'arc voltaïque
- Photographier l'arc voltaïque derrière un miroir argenté, telle est la curieuse expérience que nous proposons à nos lecteurs, amateurs dé photographie qui pourraient avoir à leur disposition un foyer à arc.
- L’expérience se disposé comme il suit :
- Un régulateur à lumière électrique L est disposé à quelque distance d’un appareil photographique A ; on met au point le régulateur. Ceci fait, on interpose entre l’appareil et le foyer lumineux un grand écran C, percé d’une ouverture O, laquelle reçoit un miroir argenté M.
- Si l’on met en action le foyer L, que l’on place dans l’appareil une glace au gélatino-bromure d’argent, et que l’on découvre l’objectif J pendant une fraction de seconde, on obtiendra sur la plaque sensible une épreuve parfaite de l’arc jaillissant entre les deux charbons du régulateur L.
- Peu importe, dans cette opération, que le côté argenté du miroir soit tourné Vers l’appareil photographique ou que sa partie réfléchissante se trouve placée vers le régulateur; la conclusion est toujours invariable.
- Le résultat est évidemment on ne peut plus curieux, c’est véritablement le paradoxe photographique : obtenir l’image d’un objet caché par un autre!
- Mais si nous raisonnons, quelque peu, tout le mystérieux de l’expérience disparaît, et nous nous trouvons en présence d’un fait rentrant dans la catégorie des phénomènes les plus ordinaires. En effet, rappelons-nous une expérience que l’on fait souvent dans les laboratoires; une lame d’or très mince est appliquée sur une vitre recevant les rayons du soleil, et on constate que par derrière cette feuille d’or, il passe encore de la lumière, mais une lumière verte. La lumière blanche a donc subi une décomposition dans la masse même du métal, qui a absorbé tous les rayons de différentes couleurs, sauf le vert.
- Eh bien, dans notre expérience, un fait analogue s’est produit ; la lumière blanche émise par le foyer électrique s’est décomposée dans son passage à travers l’argenture recouvrant l’une des faces du miroir et une certaine catégorie de rayons ont pu passer. Leur action démontre que ce sont les rayons actiniques.
- 11 est donc très probable que tous les métaux jouissent de propriétés analogues à celles de l’or et de l’argent, à un degré plus ou moins grand et pour une couleur variant avec le métal employé.
- Un autre fait relatif à cette expérience est le suivant : une personne ayant subi l’opération de la cataracte est capable de voir, derrière le miroir, les extrémités incandescentes des deux charbons du régulateur.
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- Tout le monde sait en quoi consiste la cataracte: c’est une modification de la substance transparente contenue dans le cristallin, cette substance devient opaque, L’opération de cette maladie con-siste à supprimer le cristallin. On conçoit qu’une personne opérée de cette affection reste myope, le cristallin faisant office de lentille convergente. Dès lors, les rayons lumineux arrivent directement sur la rétine sans subir de réfraction.
- Malgré cet état de myopie, disons-nous, le sujet perçoit distinctement la lueur produite par l’arc voltaïque, et nous sommes conduits à conclure de cette expérience que le cristallin de l’œil contient une substance s’opposant au passage des rayons violets du spectre, puisque, sa suppression opérée
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- ces rayons peuvent pénétrer jusqu’à la rétine, Cela semble même fort naturel puisque pour tout individu la partie ultra-violette du spectre reste invisible,
- Ceci dit, revenons directement aux expériences poursuivies §ur le§ divers modes d’éclairage, et l’appréciation de leurs propriétés : éclairantes, photogéniques,
- La lumière électrique et les autres agents d’éclairage devant l’objectif.
- A la séance de juin 1888, M. le commandant Ch. Mœssard, auquel on doit l’ingénieux appareil de photographie topographique dénommé cylin-
- Pig.
- drographe, présentait à la Société française de photographie, présidée par M. A. Davanne, des épreuves photographiques prises à dix heures du soir et reproduisant l’éclairage au gaz de l’entrée des cafés-concerts des Champs-Elysées et du Palais de l’Industrie.
- Malgré les globes colorés, (dont certains en rouge), ces épreuves ont été obtenues en deux minutes sur des plaques au gélatino-bromure d’argent développées à l’hydroquinone. Une de ces plaques, dont le développement a été poussé à l’extrême, ne présente plus des lumières distinctes, mais une ligne lumineuse; des étoiles, qui font partie de cet éclairage, sont entourées d’une auréole circulaire.
- Ce phénomène d’irradiation, a un moment, excité l’attention générale du monde savant sans que l’on ait pu jusqu’ici donner une explication quelque peu plausible de sa production. A la èéance où M. le commandant Moessard, fit le premier cette remarque, M. le docteur Londe, chef du service photographique à l’hospice de la Salpétrière, fit observer que sur des épreuves de
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- photographies astronomiques qu’on lui avait exposé à l’Observatoire de Paris, il avait constaté le même fait. Nous y revenons plus loin.
- Là ne se bornèrent pas les seules expériences que l’on exécutât sur la photogénéité de la lumière émise par le gaz.
- Nous nous voyons encore contraint de dire quelques mots à ce sujet d’expériences personnelles sur des flammes placées dans des conditions spéciales.
- La figure 1 montre les deux girandolles et leurs lampes que l’administration municipale fait installer et illuminer pour les soirs de fête nationale sur les perrons donnant accès à la terrasse de surélévation de la Tour Saint-Jacques. Réellement favorisés par les circonstances, nous avons pu obte-obtenir en 5 minutes de pose, l’image de ces illuminations dans des conditions particulièrement heureuses.
- On remarquera en effet que dans les deux motifs, l’un a ses flammes au bleu par suite de la persistance du vent au moment de l’expérience,
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- tandis que l’autre, celui de droite au contraire, probablement mieux abrité, les voit s’épanouir. Cette circonstance nous vaut aujourd’hui deux épreuves comparatives, dont l’une nous prouve que, bien qu’elles fussent maintenues au bleu, les flammes de l'un des motifs ne cessèrent point d'être photogéniques. C’est là une constatation, une remarque, qui a sa valeur.
- Mentionnons encore, dans le même ordre d’idées, les expériences analogues faites en ces derniers temps :
- Expériences de photographies de M. Boissonnaz qui, l’àn dernier, faisait une tirée d’épreuves des illuminations et des feux d’artifice sur le lac de Genève: expériences identiques sur les feux d’artifice,'de M. Londe, au parc de Versailles l’été dernier; expériences plusieurs fois renouvelées, notamment le 14 juillet dernier, etc., etc.
- Mais la plus intéressante des expériences qui fu rent téntées dans cette série, fut faite par MM. P. et M. Robert dans le but de déterminer la valeur de la puissance photogénique des différentes flammes et agents d’éclairage sûr le gélatino-bromure d’argent. Les essais ont porté (fig. 2).
- l° Sur la lumière électrique par incandescence (a);
- 2° Sur la flamme du gaz d’éclairage (b) ;
- 30 Sur la flamme du gaz mélangé d’une grande quantité d’air (c).
- Afin d’obtenir une pose exactement la même pour chacun de ces foyers lumineux, les trois flammes ont été photographiés du même coup, sur une même glace ; la pose a duré 45 secondes et l’appareil était placé à 2 mètres des foyers, qui, eux-mêmes se trouvaient cloisonnés, c’est-à-dire séparés les uns des autres par de petites cloisons opaques, formant à peu près un compartiment pour chacun.
- L’intensité de la lampe à incandescence était de 8 bougies; l’épreuve a donné un point complètement brillant pour tout le filament incandescent, ce qui tendrait à démontrer que tous les points quelconques de ce dernier sont à la même température. La zone d’éclairement de l’ampoule électrique pouvait être une sphère d’environ 10 centimètres de rayon.
- ; Le bec de gaz, qui figure au milieu de l’épreuve !(gavait une intensité de 10 bougies environ, il a> donné une traînée blanche, représentant exactement la forme de sa flamme; mais ici, bien que le { pouvoir éclairant de ce bec soit supérieur à celui * de la lampe électrique, la zone éclairée visible sur la photographie est bien plus faible; cela tient à la présence proportionnelle des rayons jaunes, antiphotogéniques très abondant dans cet agent d'éclairage.
- ; On remarque en effet, particulièrement sur l’épreuve en question, les quatre régions distinctes qui composent ordinairement la flamme, qu’elle 1 dépende du gaz, du pétrole oü même simplement de la bougie.
- i O11 observe d’abord, à la base une partie très*
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- i' mince et peu lumineuse qui semble donner nais-[ sance à la flamme elle-même. Au-dessus, une ; partie large, très brillante ; dans le cas du [ gaz, à noter l’absence du noyau obscur, qui, i ordinairement, s’épanouit dans les flammes des !' autres agents, ou dans celle 'des autres becs, au j centre même du phénomène. La quatrième région i caractérisée par cette, sorte d’auréole formant la ! pénombre.
- | Cette figure est concluante pour montrer les I diverses phases que traverse la production d’une i flamme; elle nous montre que la température va j en s’élevant depuis le noyau central jusqu’à la [ couche extérieure, et cette variation thermique i provient de l’inégale distribution de l’air sur les | divers points de la flamme. Elle nous représente | l’air produisant la combustion complète des parties i; extérieures avec lesquelles il est en contact, ce qui f rend compte de la grande chaleur qui y est dëve-i loppée. L’hydrogène et le charbon du gaz y sont ! respectivement transformés en eau et en acide
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- carbonique, et comme il ne reste point de charbôn solide en suspension, cette partie de la flamme est très peu éclairante.
- Le contraire a lieu pour la couche brillante entourée par celle-là.
- L’oxygène de l’air y pénétrant difficilement, l’hydrogène seul y brûle en dégageant beaucoup de chaleur, en moins grande quantité cependant que dans le cas qui précède. Quant au charbon qui est relativement moins combustible, et qui, pour cette raison, a abandonné l’oxygène et l’hydrogène, il reste en suspension sous forme de particules charbonneuses microscopiques qui communiquent à la flamme un très vif éclat.
- Quant au noyau central obscur remarqué ordinairement, il est entièrement privé d’oxygène; les gaz dont il est formé ne participent qu’à la chaleur dégagée par les couches environnantes, et il reste complètement obscur parce qu’aucune combustion ne s’y produit.
- Peut-être est-ce la même raison qui, dans des conditions quelque peu analogues, expliquerait la présence d’u^e zone observée dans les épreuves ordinaires des becs de gaz photographiés.
- Vient, maintenant, le bec Bunsen, flamme excessivement chaude dont le carbone estentière-mènt consumé par un courant d’air très violent. L’intensité photométrique de ce foyer peut être
- approximativement évaluée à
- l- ou ^ de bougie,
- même pas. Malgré ce peu d’intensité relative, on obtient sur l’émulsion photographique une silhouette parfaitement accusée de cette flamme. On pourrait donc dire que, eu égard à l’intensité, le pouvoir photogénique de la flamme fournie par le bec Bunsen est supérieure aux autres soumises à une expérience comparative. Cette constatation s’explique par la richesse en rayons photogéniques.
- D'ailleurs des expériences sur la mesure photogénique des lampes à incandescence ont été faites il y a quelques mois par M. le capitaine Abney ; La Lumière Électrique a donné en détail cet ingénieux procédé photographique ; nous ne le men • donnons donc que pour mémoire.
- Les diverses conditions dans lesquelles nous venons de présenter les flammes des procédés d’éclairage actuels et pour ainsi dire leurs aptitudes photogéniques, par l’intermédiaire des diverses recherches qui ont été tentées dans cette voie, nous permettent maintenant d’envisager la
- question sous un point de vue plus spécial, . Comme Ta si précieusement démontré M. Mas-cart dans ses expériences d’il y a deux an$ sur la valeur de l’éclairement ; l’intensité, le pouvoir éclairant des flammes ou lumières en usage, doit être plutôt envisagé par rapport au volume. Cette appréciation est toute aussi exacte dans les conditions extérieures que dans les cas d’expérimentation en champ clos. Les recherches faites dans ce but par le directeur du bureau central météorologique de France montrent que. le rapport de l’éclairement à la relation de surface est une localisation trop rigoureuse, et qui ne tient pas assez compte des conséquences étrangères dûes à l’absorption ou à la réflexion des plans d’inscription.
- Tandis que la notion du volume implique bien autrement les conditions de l’éclairement par rapport à la situation, cette notion rapportée à ^exemple de la lueur de Paris, qui nous occupait précédemment, en démontre toute l'exactitude.
- Considérés, la surface et l’ensemble de lumière émise, deux éléments sensiblement invariables, on voit que le troisième seul, celui qui semble modifier l’intensité de la lueur ; la nébulosité céleste correspond au volume.
- L’altitude d’un rideau nuageux uniforme, remplissant le rôle d’écran artificiel est la troisième coordonnée servant à l’établissement de cette donnée : le volume. Or cette altitude est variable, un jour elle peut être de 140 mètres comme un autre de 800; de là ces variations qui font remarquer comme une augmentation ou un affaiblissement intensifs de la lueur des villes, envisagée d’une distance invariable. D’autres fois même, lorsque le ciel est serein et que la lumière rayonne librement dans l’espace, cette lueur est dans les conditions de minima qui en font diminuer la visibilité.
- Conséquemment on peut donc dire que l’intensité de l’éclairement d’une ville est inversement proportionnel au rideau nuageux; que plus les nuages sont bas plus la lueur est intense et réciproquement. Que cette même donnée qui fait varier le volume fait aussi varier la valeur de l’éclairage ; et on se trouve placé dans des conditions physiques à peu près identiques à celles des intérieurs d’habitations de palais ou de théâtres, eu é^ard toutefois à ce que l’on est ainsi sous dépendarifceji’ühe sorte de plafond mobile, capricieux au point de faire presque quotidiennement varier les résultats d’expériences que l’on
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- pourrait entreprendre pour la détermination des mouvements ou plutôt des perturbations de l’éclairement.
- Lorsque l’on envisage les flammes sous les divers aspects que nous avons considérés tout à l’heure, que ce soit gaz ou chandelle, pétrole ou bougie, essence ou lumière électrique, il semble s’imposer trois notions d’état bien caractérisées, dans lesquelles se confinent les expériences.
- Toute flamme, en effet, pourrait être considérée à trois points de vue définis.
- i° Pouvoir photogénique ;
- 30 Pouvoir éclairant ;
- 30 Puissance de pénétrabilité.
- Ce que l’on pourrait envisager, pour la détermination du premier état, c’est beaucoup plus l’adaptation des procédés photographiques pour donner une idée grossière de la décomposition spectrale de tout agent lumineux; ce serait un moyen de constater la richesse d'une lumière en rayons chimiques en même temps qu’un procédé pour la détermination du pouvoir éclairant, (indépendant de la répartition des rayons rouges ou violets de la lumière soumise à l’expérience.
- Le pouvoir éclairant c’est une donnée de l’éclat; c’est une notion de la lumière examinée sur son effet sur les objets environnants. C’est la valeur propre, c’est la clarté d’un luminaire.
- La puissance de pénétration serait une indication Secondaire, complémentaire en quelque sorte de la puissance photogénique ; c’est le degré de visibilité, de perception de toute lumière placée dans un atmosphère quelconque.
- On sait que cette puissance de pénétration dans l’atmosphère terrestre est inversement proportionnelle à la richesse en rayons violets. L’expérience a démontré que plus une flamme contenait de rayons anti-actiniques, plus elle acquérait de puissance de pénétration.
- C’est la propriété absorbante de la vapeur d’eau en suspension sous forme de vésicules aqueuses dans les brouillards, qui est cause de la faiblesse relative de pénétrabilité de la lumière électrique par arc, cependant particulièrement riche en rayons chimiques violets et ultra-violets.
- En sorte que l’on se trouve avoir dans chaque flamme des éléments comparables, mais pour la
- détermination exacte desquels on n’a encore que des moyens d’investigations bien rudimentaires.
- Dans les conditions ordinaires, on conçoit aisément que les diverses lumières d’éclairage soient difficilement comparables. Un exemple fera saisir cette difficulté.
- Nous prenons deux lampes à incandescence alimentées chacune sur un circuit spécial et différent. Dans une lampe Edison, par exemple, nous parvenons à produire sous un potentiel d’une centaine de volts et une intensité de courant inférieure à un ampère, une lumière dont l'éclat dér terminé par les procédés photométriques ordinaires est défini à 8 bougies.
- Cette intensité lumineuse répartie sur un filament incandescent dé plus d’une dizaine de centimètres, produit une lumière que l’analyse spectrale nous démontre se rapprochant insensiblement de celle du gaz ; (lumière dans laquelle les rayons rouges et jaunes sont particulièrement abondants). Si à côté de cette lampe industrielle type, nous prenons une autre lampe destinée aux éclairages d’amateurs dont le filament mesure à peine quelques centimètres sous un courant de quelques volts et de plusieurs ampères, nous parviendrons facilement à faire produire à cette lampe l’intensité photométrique de 8 bougies. Seulement la portion du filament localisant la même intensité lumineuse dans une longueur de 2 ou 3 centimètres, verra sa température s’élever proportionnellement, et le filament ne tarde pas à piésenter tous les phénomènes de l’irradiation ; cependant sa lumière pour en être devenue plus riche en rayons violets n’a pas augmenté son pouvoir éclairant; dans les deux cas vous n’avez qu’une intensité de 8 bougies. Plàcées dans une atmosphère sursaturée de vapeur d’eau, l’une de ces deux lampes cessera d’être visible alors que sa partenaire semblera briller encore du plus vif éclat ; et celle qui aura disparu, visuellement bien entendu, sera justement celle qui paraissait la plus éclatante.
- Or, dans l’ensemble de la lueur de Paris, il y a des lumières et des flammes un peu de toutes les façons, les unes sont riches en rayons violets, les autres sont pauvres ; il y a la lumière par arc, il y a le gaz, la lumière par incandescence et toute la série des luminaires domestiques et industriels. On conçoit donc que dans l’ensemble d’un éclairement si diversement composé, il devenait difficile.d’appliquer uniquement le moyen pho-
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- 296 LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- tographique Qu© nous préconisions plus haut.
- Le procédé d’impressionnement de plaques sensibles ne donnerait qu’une notion du pouvoir actinique, lequel excessivement variable par suite des circonstances afférentes à l’atmosphère nécessitera des observations soutenues pendant une année au minimum ; d’autre part, pour la détermination quotidienne, pratique de l’éclairement nous ne voyons guère d'autre procédé que celui de la lecture dans des conditions rigoureusement analogues tous les jours, de caractères typographiques de différentes grosseurs ou alors de recourir au carnet photométrique.
- Ce carnet est composé d’une série de feuillets (nous nous en étions jadis construit un de 55 teintes). Chacun de ses feuillets a un côté dé teinté; toutes nuances passant du noir mat au blanc. Pour se servir de ce carnet (étalonné à des lumières riches et pauvres en rayons violets, mais toujours en correspondance d’intensité), on n’a qu’à projeter d'un carton opaque, l’ombre sur la partie vierge de la feuille jusqu’à uniformité de ton. Etant donné que la photographie vous donnera concurremment la notion actinique, on pourra déjà par ces deux procédés déterminer assez exactement deux des éléments de la lueur.
- Quant à la puissance de pénétrabilité, elle peut être obtenue par photographie directe de lumières-types situées à des distances connues et choisies comparativement. "Même actuellement, en quelque point un peu élevé de Paris que l’on se place, il est rare de ne pas avoir à sa portée au moins un foyer électrique, ou sinon plusieurs brûleurs à gaz et les becs ordinaires.
- Ces conditions sont fréquentes ; il nous suffit de les indiquer pour prévenir les objections. Voilà, croyons-nous, dans quelles circonstances on pourrait puiser des indications, expérimentalement précises, pour la détermination de cette lueur.
- 11 importait donc, au point de vue électrique surtout, à une période ou d’un jour à l’autre on est appelé à voir se substituer la lumière de l’électricité à l’antique agent lumineux des villes, de retracer les quelques expériences qui ont été faites sur les divers modes d’éclairage actuellement en usage. Peut-être même serait-t-il nécessaire de chercher à obtenir des conclusions expérimentales concernant la valeur de cette lueur des villes.
- Nous avons rapidement esquissé les quelques
- ] tentatives imparfaites faites jusqu’à ce jour dans cette voie ; il y aurait, certes, une solution à tiref de ces premières expérimentations à une époque qui est destinée à voir la transformation de l’éclairage public et privé, et il serait vraiment nécessaire de savoir dans quelles conditions fonctionnaient les éléments du luminaire devancier. La photographie photométrique est un de ces moyens autrement précis, àutrement exact que les approximations des statistiques qui nous donnent le fait brutal mais non ses conditions de développement.
- La connaissance du nombre de becs de gaz épars dans une cité, la valeur de la quantité cubique de gaz débité par les usines, ce sont là des documents bien vagues contre lesquels il semble tout indiqué de recourir à une vérification plus définie de la répartition de ces données élastiques, sur l’impor-tance de là lueur des villes.
- L’évaluation de la consommation de gaz, de bougie, de pétrole, etc. et d'autres agents ne sauraient nous éclairer suffisamment sur ce point. La science a aujourd’hui d’autres ressources que les services de statistiques, ne fusse que les procédés que nous avons ébauché, pour exiger que l’on ne s’appesantisse point sur des chiffres!
- Les monuments élevés semblent particulièrement désignés pour ce s sortes d’expériences. La tour de 300 mètres même serait particulièrement précieuse à cet égard; à ce point de vue, il est profondément regrettable qu’elle n’ait point été édifiée au centre de Paris, dans la cité, par exemple.
- Actuellement, pour établir une donnée à peu près exacte, il faudra multiplier les observations; les expériences faites au centre de la ville ne donnant que la notion du maxima, celles de la périphérie ne produisant que le minima, des observations extra-muros compléteraient ces indications qui exigeraient d’ailleurs toute une série de constatations, des semaines, des mois peut-être, dans les conditions atmosphériques les plus diverses ; alors on se trouverait avoir doté le génie civil de documents appréciables qui nous diraient plus tard, lorsque l’emploi de la lumière électrique, se généralisant et s’étant substituée au gaz si les conditions générales dp l’éclairage ont bénéficié de cette transformation.
- ^ Charles Carré
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- JOURNAL ÜNΟÊRSËL D'ÉLECTRICITÉ
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- 6” De plusieurs machines nouvelles;
- ,. FAITS : DIVERS
- La section américaine occupe à l’Exposition un vaste emplacement de 6000 mètres carrés, et le sixième environ de cette superficie est réservé à la science et à ses applications. La section scientifique s’étend sur 1300 mètres carrés, ce qui ne nous surprend pas étant donné le génie inventif des Américains et la situation qu’ils, ont conquise dans l'industrie. Ce qu’il y a de remarquable c’est la place que pn-nd l’électricité, mais nous devions nous, y attendre, car les Etats-Unis d’Amérique ont inventé l’électricité industrielle, ou du moins ils sont les premiers qui aient plié et appliqué cet agent à toutes les exigences de la vie moderne. L’éclairage, les chemins de fer, les mines, les raffineries de cuivre, les épurations d’huile, tout marche à l'électricité, le télégraphe est déjà vieux, vite on invente le téléphone ; mais on s’aperçoit que le téléphone ne laisse aucune tracé durable d’une conversation et on perfectionne le phonographe pour avoir, en combinant ces deux appareils un instrument extraordinaire qui conserve indéfiniment et reproduit à volonté les termes mêmes d’un entretien avec la voix et le timbre des interlocuteurs, et cela avec une fidélité si merveilleuse qu’elle aurait conduit il y a deux siècles son inventeur au bûcher.
- L’électricité sera donc la « great attiaction » de l’exposition américaine; la façade informera d’abord le visiteur qu’il y a actuellement 450000 chevaux-vapeur fournissant l’énergie électrique, et que l’Amérique est constellée chaque soir de deux millions de lampes à incandescence et de cent cinquante mille lampes à arc desservies par un immense développement de câbles souterrains et aériens de toute sortes.
- Le réseau télégraphique couvre les Etats de l’Union d’un développement de fils de 250000 kilomètres que les fils téléphoniques sont bien près d’égaler aujourd’hui. Passons à l’intérieur.
- Puisque nous parlons électricité pratique, il est naturel que le nom d’Edison'soit le premier qui se présente à nous, à tout seigneur tout honneur; son exposition particulière dans la grande galerie des machines occupe 675 mètres carrés. Elle se compose :
- 1 ® D’une collection complète de ces phonographes qui ont fait tant de bruit dernièrement;
- 2S Du modèle complet d’un réseau urbain souterrain à .3 conducteurs avec toutes ses accessoires obligés, tels que égards, boîtes de jonction, coupe-circuits, etc. ;
- 3" De toutes les recherches d’Edison sur la télégraphie et la téléphonie, qui comportent l’exposition d’une centaine d’appareils;
- 4” Des différentes phases de la fabrication des lampes ;
- 5" D’un nouveau séparateur magnétique pour la purifica--tion des matières contenant de la limaille de fer;
- 7° D’un immense groupe de plus de 20000 lampes à incandescence formant une lampe de 15 mètres de hauteur qu’on éclairera par fractions de 500 lampes. Cette exposition personnelle d’Edison, installée par M. Hammer, aura coûté près de 400000 francs.
- Viennent ensuite les nombreuses compagnies d’électricité.
- La Thomson-Houston International Electric C° exposera des machines à lumière, et effectuera un transport de force de 40 chevaux sur le quai d’Orsay, pour alimenter les machines des exposants de la galerie agricole, s’il ne se présente pas de difficultés insurmontables avec l’administration pour les fils à haute tension.
- La Thomson tVe/ding C° nous montrera un nouveau système de soudure électrique pour les pièces de toutes dimensions, au moyen d’un courant de 40000 ampères fourni par une dynamo de 100 chevaux.
- La Heisler C° installe un système d’éclairage public à incandescence en employant des courants alternatifs de 3000 volts.
- La S per ry Electric O montrera son système d’éclairage et ses machines.
- La Compagnie des Téléphones Beli exposera ses appareils téléphoniques et ses poteaux à 80 fils.
- La Compagnie des canalisations souterraines de New-York montrera des modèles des différents systèmes employés par elle.
- La IVestern Electric O exposera de nombreux produits de ses diverses usines américaines et continentales.
- Le professeur Elihu Thomson installe une exposition personnelle de ses recherches sur les différentes branches de l’électricité industrielle et théorique.
- La Société Mackay-Bennett exposera son système de télégraphie sous-marine.
- MM. Bell et Tainter exposent leurs graphophones.
- Ajoutons à cela quelques autres exposants importants dont la nomenclature serait trop longue ici, mais chez lesquels nous trouverons certainement d’intéressantes applications de l’électricité, et nous voyons que la section américaine occupe au point de vue de la science et de l’industrie électrique un des premiers rangs dans cette Exposition universelle où viennent se réunir de tous les points du monde les merveilles qui font l’étonnement et la gloire de ce siècle de science et de progrès. _____________
- Nous apprenons que M. joubert répète en ce moment au Laboratoire international d’électricité les intéressantes expériences de M. Heitz sur les ondes électriques, expériences qui ont soulevé tant d’intérêt dans le monde scientifique. On a déjà disposé une partie des appareils, et nous espérons bien que ces expériences si intéressantes pourront être répétés devant les diverses sociétés savantes de Paris ; M. Joubert dura droit à toute la reconnaissance des électriciens français.
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- LA LUMIÈRE
- Le Comité du Laboratoire international d’Electricité a fixé-le tarif actuel des essais et vérifications, lorsque ces travaux sont demandés par le public ou par l’industrie privée. Les travaux de ce genre qu’a exécutés le Laboratoire de la Société ont été assez nombreux, surtout dans ces derniers temps, ce qui a permis ait Comité de s’arrêter à des prix peu élevés, sans qu’ils deviennent onéreux pour le Laboratoire.
- TARIF DU LABORATOIRE
- A. Essais donnant lieu à un certificat.
- 5 fr. — i. Conductibilité kilométrique d’un fil métallique.
- 2. Conductibilité d’un crayon de charbon pour lumière.
- 10 fr. — 3. Résistance d’isolement d’un diélectrique.
- 4. Constantes d’un fil métallique (diamètre, conductibilité, résistance métallique, pliages;.
- (a) 5. Etalonnement d’un ampèremètre industriel.
- (a) 6. » d’un voltmètre industriel.
- 7. » d’unélectrodynamètre industriel.
- 8. » d’un galvanomètre quelconque.
- 9. Constantes d’un condensateur (capacité, isole-
- mént).
- 10. Etalonnement d’un élément de pile étalon (force
- électromotrice à une certaine température).
- 11. Intensité photométrique d’une lampe à incan-
- descence (dans plusieurs azimuts).
- 12. Intensité photométrique d’un bec de gaz ou d’une source lumineuse d’intensité comparable.,
- 13. Etalonnement d’une résistance (à une certaine
- température).
- 20 fr. — 14. Essai d’un isolateur électrique (dans diverses conditions).
- 13. Intensité photométrique d’un arc (dans divers azimuts).
- 16. Essai d’un charbon pour lumière (conductibilité,
- durée, fixité de l’arc).
- 17. Essai d’un accumulateur formé (force électro-
- motrice, capacité, courbe de décharge.
- 18. Essai d’une pile (variations de la force électro-
- motrice et de la résistance après débit).
- 23 ft. — 19. Etalonnement d’un compteur d’électricité à courants continus.
- 20. Etalonnement d’une caisse de résistances (à une certaine température).
- (c) 21. Essai d’un câble (conductibilité, capacité, isolement après immersion de vingt-quatre heures dans un bain à 24° C.).
- 22. Essai d’une machine dynamo oit magnéto-électrique de 1 cheval et au-dessous (force électromotrice, résistances des circuits, caractéris-, tiques).
- 30 fr. — 23. Etalonnement d'un ampèremètre ou d’un voltmètre de précision.
- 24. Etude d’ün étalon de résistance (résistance et; variation avec la température).
- 25. -Etude d’un étalon de-force électromotrice (force 1 électromotrice et variation avec la température). '
- 26. Essai d’une machine de 1 à 10 chevaux.
- 100 fr. — 27. Essai d’une machine de 10 à 15 chevaux.
- Prix réduits.
- (a) Etalonnements d’ampèremètres ou voltmètres industriels par série d’appareils identiques :
- Par série de 5................ 25 fr. la série.
- Par série de 10............... 45. —
- (b) Etalonnements de compteurs par série d’appareils identiques :
- Par série de 5................ 50 fr. la série.
- Par série de 10................ 75 —
- (c) » Essais de câbles :
- Par série de 4............. 50 fr. la série.
- B. Essais ne donnant pas lieu à un certificat, à faire sur les indications et en présence de l’intéressé.
- La journée La demi-journée do 4 & 8 heures de 1 à 4 heures
- Essai sans machine ni accumulateurs. 15 fr. 10 fr..
- Essai avec machine ou accumulateurs. 25 fr. 15 fr.
- On a fait récemment en Amérique des essais très satisfaisants sur le nouveau métal « magnolia », destiné à éviter autant que possible le frottement dans les arbres de machines à grande vitesse. La machine d’essai tournait à la vitesse de 2000 tours par minute et les coussinets de « magnolia » n’ac-cUsaient qu’une température de 44 degrés centigrades.
- MM. Bunneli and O viennent d’exposer dans leurs ateliers de Liberty-street une des dernières dynamos Eickemeyer, destinée à la charge des accumulateurs. Cette machine a une capacité de 50000 watts.
- Elle pèse 2,9 tonnes, et donne à une vitesse de 825 tours 500 ampères et fdo volts, en absorbant 65 chevaux-vapeur.
- Elle a 1 mètfe de haut, 1 mètre 50 de long et 60 centimètres de large.
- Le commutateur est divisé en 70 sections; il y a 135 kilos de fil de cuivre sfir les éledtfos et* 7 kil. 620 sur l’induit.
- La résistance dés électrdS dBt égale à 1400 ohms, celle de l’induit à 5 ohms.
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- On sait quel développement rapide a pris aux Etats-Unis la Compagnie Westinghouse; en quelques années elle a établi un grand nombre d’usines centrales, englobé plusieurs sociétés déjà existantes et fini par devenir un concurrent redoutable pour les compagnies anciennes de Brush, d’Edison et de Thomson-Houston. Cette compagnie se propose d’étendre son action en Europe, et elle a déjà une importante succursale en Angleterre.
- Nous apprenons qu’une Compagnie française Westinghouse Va se former au capital de 25 millions. On se propose d’installer des ateliers pour la construction de tous les appareils nécessaires, tels que machines à vapeur, dynamos, transformateurs, d’après les types américains, bien connus de nos lecteurs.
- MM. Westinghouse fabriqueront également des lampes à ncandescence, qui ne sont pas encore connues en France, ♦mais qui ont donné en Allemagne de très bons résultats.
- Si la Compagnie française montre le même esprit d’entreprise que la. société mère, et si elle sait profiter des ressources de tous genres qu’offre celle-ci, elle pourra jouer un grand rôle dans l’industrie électrique française. On prétend qu’elle est déjà en pourparler pour une concession à Paris.
- Nous apprenons la mort d’un industriel anglais, M. Newall, qui a joué Un rôle important dans les débuts de la télégraphie sous-marine. C’est en effet, grâce au système, de câbles armés imaginés et construits pat M. Newall que M. Cramp-ton, reprenant la tentative malheureuse de Brett et de ses collaborateurs, réussit à poser en 1851 le premier câble de la Manche.
- C’est également M. NeWall qui réussit à relier la Sardaigne et l’Algérie en 1857 après un nouvel insuccès de MM. Brett et Webb. Depuis il contribua à la construction où à la pose d’un grand nombre de câbles sous-marins, parmi lesquels nous citerons ceux de la mer Noire et de la met Rouge et surtout les premiers câbles transatlantiques. M. Newall avait acquis une très grande fortune dont il faisait le plus noble usage, à l’exemple de son compatriote Warren de la Ruej c’est ainsi que vers la fin de sa carrière, il s’était beaucoup occupé d’astronomie, et tout récemment, il avait fait don à l’Université de Cambridge d’une magnifique lunette astronomique qu’il avait fait construire pour son usage personnel.
- La Société électrotechnique de Berlin Vient de mettre au concours la construction d’un voltmètre, dont les indications soient à l’abri des variations de température et de tout autre perturbations, ou, à défaut d’un tel appareil, d'un enregistreur pouvant contrôler là marche du voltmètre et indiquer exactement le temps pendant lequel la différence de potentiel a eu une valeur inférieure ou supérieure à sa valeur normale. -Le prix de ce concours est de 1000 marks ou 1250 francs.
- Les sonneries de tous les appareils téléphoniques de la « Chatam Téléphoné Company » se mirent en marche, il y a quelques jours, sans qu’il fût possible de les arrêter. La cause en était qu’en faisant une réparation, on avait établi un contact entre un des fils du circuit téléphonique et un fil destiné à la lumière.
- L’Anglo-Amcrican Brush C° a dû renoncer à participer à l’Exposition universelle n’ayant pas pu terminer à temps les objets destinés à y figurer.
- La Compagnie des chemins de fer de Pensylvanie vient de faire monter dans ses ateliers un chariot dont tous les mouvements sont produits par l’électricité au moyen d’un moteur électrique du système Sprague.
- L’inauguration des tramways électriques de Montferrand â Royat, dont nous avons parlé, aura lieu probablement dans le courant du mois.
- Le point de départ est Montferrand. La ligne passera avenue de la République, rue des Jacobins, place Delille, rue Saint-Louis, rue de l’Ecu, place de Jaude, rue Brattin, avenues de Royat, Chamalière, nouvelle route de Royat, parc Royat au pont de Tiretaine, point terminus.
- Une ligne d’embranchement ira de Montferrand à la gare de Clermont, elle passera avenue de Châteaudun, avenue du Château-Rouge, avenue de la Croix-Morel, et viendra rejoindre la ligne principale place Delille. Le parcours sera de 8000 mètres sur voie unique. La force motrice sera produite par une machine dynamo-électrique placée au point de départ. Un câble aérien supporté par des colonnes en fer placées de distance en distance sur le parcours de la ligne transmettra le courant aux appareils placés dans une voiture motrice. La vitesse sera réglée à 10 kilomètres par heure.
- Si aucune difficulté ne surgit, les tramways fonctionneront au mois de juin.
- La Compagnie des tramways de Buffalo va tranformer son matériel et adopter la traction électrique. C’est la Compagnie Sprague qui est chargée de la transformation.
- La foudre a produit, Ces jours derniers, des ravages et a eu des effets meurtriers dans le village de la Houssaye (Loire-Inférieure). Elle a frappé un chêne à la tête, l’a parcouru de haut en bas, lui vidant le tronc, broyant l’interieur comme de la filasse et, s’échappant, par les racines, les a détachées de l’arbre, tordues et jetées éparses de tous côtés. Chose singulière, l’arbre est resté debout.
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- J6b LA LtfMÎÈRÉ 'fl[MCThQUE
- Quelques instants après, un second coup a retenti plus violent, la foudre s’est introduite dans la maison de M. Verger, et six personnes qui y étaient rassemblées ont été renversées et étourdies. Le propriétaire est devenu sourd et un enfant a eu les jambes paralysées. Les murs de la maison semblaient criblés de balles, la toiture a été énlevée et projetée au loin. Dans l’étable, une vache a été foudroyée sans traces de blessures. Deux hommes se trouvaient côte à côte, à l’abri de la, pluie, sur le perron d’un escalier intérieur. L’un a été tué, l’autre n’a eu aucun mal.
- Dans la dernière séaftce de la Société internationale des , électriciens, M. Cadou, représentant et ami d’Edison, a présenté le nouveau phonographe qui a reproduit divers morceaux de musique, et sur lequel on a enregistré et reproduit séance tenante une adresse du président, M. le colonel Sé-bert, à Edison.
- Dans cette même séance ont été présentées les nouvelles machines dynamos système Rechniewsky, décrites il y a quelques mois dans ce journal. .
- Les divers modèles étaient illustrés par les tôles des inducteurs et de l’enduit; en outre, ort avait installé dans l’antichambre une petite installation de transmission électrique comprenant deux dynamos de 4500 watts couplées par un manchon et fonctionnant l’une comme génératrice, l’autre comme moteur; une troisième machine de 1 500 watts alimentée par une batterie d’accumulateurs Pollak-Rousseau, fournissait l’excédent d’énergie mécanique nécessaire au moyen d’une courroie.
- Éclairage Électrique
- A propos des fêtes du Centenaire et de l’Exposition, le Président de la République, M. Carnot, a fait installer l’éclairage électrique à l’Elysée. Cette installation qui comprend 1600 lampes de 10 bougies est alimentée, par transformateurs, par un circuit de 2000 volts reliant l’Elysée à l’usine Edison du Palais-Royal où l’on a installé des machines génératrices.
- Actuellement il y a une machine Zypernowsky, ancien type, de tôo chevaux, actionnée par un des moteurs Wéyher et Rjchemond et deux petites machines de 60 chevaux servant de secours. Les dynamos sont excitées par une dérivation prise simplement au tableau de distribution des courants continus de l’usine. On doit installer encore un groupe de 160 chevaux. Ces diverses machines sont reliées à un tableau de distribution spécial placé en face du tableau des dynamos à courant continu. Le câble unique qui amène le courant à l’Elysée a été fourni par la Société générale des Téléphones (usine Rattier) ; c’est un câble concentrique à armature de fil de fer. posé en partie en tranchée, en partie dans un égout. On nous assure que toute l’installation, y compris le câble, a été effectuée en huit jours; c’est ’vn beau fait d’armes, mais
- d’un autre côté, il paraît que tous autres travaux cessant de ce fait, il en est résulté des retards préjudiciables à l’éclairage électrique le jour de l’ouverture de l’Exposition. 1
- On annonce de New-York qu’afin d’éviter des procès coûteux et une concurrence ruineuse on se propose de grouper les grandes entreprises d’éclairage électrique en un syndicat au capital d’un milliard de francs. Le nouveau syndicat comprendrait les compagnies Westinghouse, Thomson-Houston, Br usb et Edison.
- Le maire de New-York ayant ordonné l’enlèvement des fils aériens et^de leurs poteaux sur Broadway, entre, les 14' et 34” rues, les deux grandes places Nadison et Union-square ont été plongées dans l’obscurité par suite de la suppression de la lumière électrique.
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- Télégraphie et Téléphonie
- Un nouveau câble télégraphique sera prochainement placé sous terre entre Whashington et Boston, avec des embranchements à Baltimore, Wilmington, Philadelphie et New-York La Spaulding Telegraph C' qui fait exécuter ce travail espère ainsi pouvoir fournir un service moins souvent , interrompu et à meilleur marché qu’avec les fils aériens. Le nouveau câble sera placé à 30 centimètre sous terre dans des tuyaux en fonte de 150 m/m, et contiendra de 75 à 160 fils de cuivre isolés.
- On télégraphie de Calais, à la date du 17 avril, que le câble danois est interrompu de nouveau à 280 milles de Calais, à l’embouchure de l’Elbe. C’est la troisième interruption, depuis deux mois et l’on croit que la malveillance n’est pas étrangère à ces accidents.
- Depuis la reprise des câbles de la Submarine Compati)! par l’Administration anglaise des télégraphes le service semble marcher mieux entre Paris et Londres. C’est ainsi qu’on a transmis la semaine dernière, de 11 heures du matin à 6 heures du soir, 677 télégrammes, soit 97 par heure. C’est le chiffre le plus élevé qui ait jamais été atteint par l’appareil anglais.
- Plus de 30 sociétés ont déjà été formées aux Etats-Unis avec Un capital total d’environ 100 millions, pour l’exploitation du nouveau phonographe d’Edison.
- " i Imprimeur-gérant : J."Alépée ' '
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- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris,
- 31, boulevard des itàliens, 31,
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- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ — N%*,,.
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 18 MAI 1889 n ao
- SOMMAIRE. — Sur les moteurs à courants alternatifs; W. - C. Rechniewski. — Les phonographes; G. Richard. — Les taches solaires et les variations du magnétisme terrestre ; J. Luvini. —Sur les différences entre les électricités dites positive et négative; C. Decharme. — Le téléphone électromagnétique Zygang; P. -H. Ledeboer. —Leçons de chimie; A. Minet. —Chronique et revue de la presse industrielle: Angleterre; Autriche; Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité; Sur la force électromotrice des piles, par P. Chroustchoff et A. Sitnikoff. — Oxydations produites par le courant électrique, par M. Smith. — Sur l’action perturbatrice produite par l’emploi de la terre dans les circuits d’éclairage électrique, par W. H. Preece. — Résistance des électrolytes pour les courants alternatifs très rapides, par J. Thomson;—Les propriétés isolantes du quartz, par V. Boys. — Propriétés magnétiques du fer aux températures élevées, par le D' J. Hopkinson. — Sur l’action magnétique des courants de déplacement, par S.-P. Thompson. — Sur la résistance des fils de cuivre, par M. Lagarde.—Variétés : Appareils aérostatiques à signaux électriques; W. de Fonvielle. — Correspondance : Lettre de M. Pattin. — Faits divers.
- LES
- MOTEURS A COURANTS ALTERNATIFS
- Dans ces derniers temps, d’importants progrès ont été réalisés dans la construction des moteurs à courants alternatifs, aussi croyons-nous intéressant d’en étudier les conditions de fonctionnement. Avant de passer à la description des différents types, rappelons quelques principes généraux régissant les distributions à courants alternatifs. L’énergie s dépensée par seconde entre deux
- I
- v' idt
- ou v et i sont à chaque instant la différence de potentiel, en volts et le courant en ampères, entre les points A et B.
- Si la self-induction entre ces points est négligeable, nous aurons à chaque instant
- 1 r
- et
- dt watts
- En admettant que la force électromotrice v varie
- points A et B d’un conducteur est égale à J
- comme le sinus v = V sin nous aurons v* rr . 2' w tv* •
- E = -=. I sin2——watts
- rrJo . T ar
- Si, au contraire, le circuit A B renferme des parties à self-induction, transformateurs ou moteurs, la variation du courant ne suivra pas celle de la force électromotrice, il y aura un retard de phase t déterminé par les conditions du circuit
- ,, . 2 1Z t f 2 tt t \
- d = V sin —1 = I sin r--------------1V y
- et le travail dépensé par seconde sera £ == J* vidt=j* VI sin sin(^ — ^dt=* ~ cos
- Les lectures simultanées d’un voltmètre et d'un ampèremètre ne suffiraient pas à déterminer le travail absorbé, il faudrait connaître encore le retard de phase
- Une autre conséquence est que le courant nécessaire pour transmettre une quantité donnée d’énergie sous un potentiel donné croît avec le retard de phase
- C’est ainsi que si nous comparons deux circuits l’un sans self-induction pour lequel =. 0 et
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l'autre avec un retard de phase de 6o° (<f = 6o°) chiffre qui n’a rien d’exagéré comme nous verrons par là suite, tous les deux marchant à un potentiel déterminé de 1000 volts, par exemple, nous aurons besoin dans le deuxième cas d’un courant deux fois plus fort pour produire la même quantité d’énergie; par conséquent, si nous voulonsque la perte dans la ligne soit la même dans les deux cas, il faudra pour le circuit à self-induction une ligne de section double.
- 11 faut encore remarquer qu’une différence de potentiel de i ooo volts, telle qu’elle est donnée par les lectures des électrodynamomètres et élec-trométfes correspond à une différence de potentiel maximum de 1414 volts, c’est-à-dire que dans la formule (1) V = 1 414 volts.
- Cherchons maintenant le travail que pourrait transmettre cette même ligne en y envoyant un courant continu sous le même voltage maximum de 1414 volts, et en admettant un même pour cent de perte dans la ligne.
- e.' = V 1 énergie dépensée
- e' = r I2 énergie perdue dans la ligne
- Dans le cas du courant alternatif nous aurons
- VI • r T2
- e — — cos xp c = ——
- truction des moteurs de quoi dépend ce retard de phase et par quel moyen on peut le diminuer dans la mesure du possible.
- Reportons-nous à la théorie graphique des transformateurs telle qu’elle a été établie par M. Kapp (La Lumière Electrique, v. XXV, p. 612).
- Nous rappellerons qu’on portait sur l’axe des x une longueur O A égale au nombre d’ampères-tours nécessaire pour obtenir l’induction Z du transformateur pour un noyau donné.
- Au point A on élève une ordonnée AB égale au nombre d’ampères-tours N'1' du courant secondaire.
- Le rayon O B représente le nombre d’ampères-tours NI du courant primaire, et l’angle AOB = ^, le retard de phase du courant primaire sur l'induction magnétique.
- On porte ensuite sur O B une longueur O C
- ïig. 1
- Par conséquent pour le même rendement, c’est-à-dire pour
- s! cf e — c e! e
- nous aurons
- 2
- e? £=----- e
- COS t|/
- Par conséquent, avec un même voltage maximum et le même rendement nous transmet-
- trons —fois plus d’énergie par un conducteur
- donné en employant le courant continu qu’en employant le courant alternatif.
- Comme on le voit, pour ce qui concerne les conducteurs le courant continu est beaucpup plus rationnel que le courant alternatif.
- On voit aussi qu’en étudiant les moteurs à courants alternatifs, à côté du rendement du moteur en lui-même, il faut aussi considérer le retard de phase qu’il produit.
- 11 faut, par conséquent, chercher dans la cons-
- égale à la force électromotrice perdue par réchauffement dans le primaire et on élève en C une ordonnée C D égale à la force contre électromotrice produite dans le primaire par l’induction Z du noyau.
- Le rayon O D représente alors la force électromotrice aux bornes du circuit primaire et l’angle B OD = le retard de phase du courant primaire sur la force électromotrice primaire ; c’est cet angle -j» que nous avons à considérer lors du transport de l’énergie par les courants alternatifs.
- Voyons maintenant de quelle façon cet angle ^ dépend de la forme et des dimensions de la machine ou d’appareils quelconques à courants alternatifs.
- Dans tous les transformateurs la somme des angles <p et <\> c’est-à-dire la différence de phase entre la force électromotrice primaire et l’induction dans le hoyau . est bien près de 90°.
- Ceci provient de ce que la force électromotrice oc absorbée par la résistance inerte des spires primaires est très faible relativement à la force contre-
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- électromotrice C D dans ce circuit, le rapport de ces deux forces ne dépasse pas en effet i/ioo
- dans la plupart des cas de la pratique.
- Nous aurons par conséquent approximativement i|/ = 90 — cp.
- cp dépend du nombre d’ampères-tours y = O A nécessaire pour produire l’induction Z à laquelle travaille le transformateur et du nombre d’ampères-tours du circuit secondaire
- x N' I'
- tang <f — -y-
- Mais y — ZR ou R est la résistance magnétique du circuit.
- N' I'
- tang*=RT
- Pour les transformateurs la résistance magnétique R est très faible de sorte que le numérateur N' 1' est très grand relativement au dénominateur R Z de sorte que <p diffère peu de 90° ; par conséquent le décalage <]> du courant primaire sur sa force électromotrice sera petit et sera dans la plupart des cas au-dessous de io°.
- Le cas est bien différent pour les moteurs à courants alternatifs qui n’ont pas de circuit magnétique continu et qui ont besoin d’un entrefer pour tourner. Pour ces moteurs l’angle de décalage pourra dépasser facilement 45 et même 6o°.
- On voit de plus que le décalage ^ diminue lorsque le travail du moteur ou du transformateur augmente, en effet dans un transformateur qui marche à vide, c’est-à-dire avec le secondaire ouvert, cet angle est près de 900 et à mesure qu’on charge le transformateur le décalage diminue pour baisser au dessous de io° à pleine charge, comme nous l’avons vu.
- Nous pouvons maintenant passer à la description des divers systèmes de moteurs à courants alternatifs. On peut les diviser jusqu’à présent en quatre groupes.
- i° Les moteurs formés par l’inversion des machines alternatives genre Siemens ces moteurs doivent tourner synchroniquement avec la machine génératrice, ils ne peuvent pas se mettre en marche tout seuls ; on peut les désigner sous le nom de moteurs synchrones.
- 20 Les moteurs en série disposés de la même manière que les dynamos à courant continu enroulées en série ; les électro-aimants étant lamellés comme l’induit pour éviter les courants de Foucault.
- Ces moteurs sont asynchrones, c’est-à-dire peuvent fournir du travail à toutes les vitesses et démarrent tout seuls mais ils ne peuvent être autorégulateurs et il est impossible d’éviter les étincelles aux balais.
- 30 Les moteurs à réaction de l’induit peuvent être construits comme les précédents, seulement le courant de la ligne ne passe que dans les électro-aimants, l’induit est fermé sur lui-même ; ces moteurs auxquels appartiennent les moteurs de M. Elihu Thomson sont aussi asynchrones, mais encore moins réglables que les précédents, en ce sens que le: couple moteur est nul au repos et croît avec la vitesse; les étincelles aux balais sont faibles;
- 40 Les moteurs à champs magnétiques tournants tels qu’ils ont été proposés par M. Galileo Ferraris et M. Tesla.
- Nous allons passer en revue ces différents systèmes e't chercher ce que l’on peut en attendre et enfin nous essayerons d’en tirer des conclusions générales sur la distribution de l’énergie par courants alternatifs.
- Moteur en série.—L’idée de faire un moteurà courants alternatifs en laminant les électro-aimants d’une machine dynamo à courant continu enroulé en série est l’une de celles qui se présentent tout d’abord à l’esprit; le courant changeant en même temps dans l’induit et les inducteurs, l’effort produit agit dans le même sens ; un tel moteur est asynchrone et démarre facilement, il est intéressant de voir pourquoi on n’est jamais parvenu à le rendre pratique. Une des causes est qu’il est impossible d’éviter les étincelles aux balais.
- En effet lorsqu’on lance le courant alternatit dans un tel.moteur, le flux magnétique dans l’induit aussi bien que dans les inducteurs varie continuellement en suivant le courant ; cette variation de flux induit un courant violent dans les bobines de l’induit mises en court-circuit par les balais ; c’est ce qui produit les étincelles chaque fois qu’une lame du collecteur quitte le balai ; on
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- voit aussi qu’il est absolument impossible detrou-ver une position des balais pour laquelle cela n’ait pas lieu.
- Rien de semblable ne se présente lorsqu’on emploie le courant continu, le (lux des inducteurs reste alors en effet immobile dans l'espace, ainsi que celui de l’induit; il est donc facile de trouver le point où ils se neutralisent et où les balais ne crachent pas.
- Considérons maintenant les phénomènes qui se passent dans un tel moteur.
- Trois forces électromotrices agissent sur le courant.
- La force électromotrice extérieure Eaux bornes.
- La force contre-électromotrice e.
- La force électromotrice engendrée dans l’induit par le déplacement des fils dans le champ
- ë.
- Représentons le fiux par la relation :
- Z sin
- 2 7t t
- La force électromotrice provenant de la variation
- du flux sera-e = BN -tt où N est le nombre des at
- spires sur les inducteurs et B une constante dépendant de l’enroulement de l’induit et de la position des balais ; en effet le flux total ne traverse pas toutes les spires de l’induit.
- La force électromotrice provenant du mouvement des fils sera
- e' = C n N, {
- ou N, est le nombre de spires de l'induit, C une constante dépendant de la position des balais, de l’enroulement et «le nombre de tours par seconde.
- La force électromotrice dépensée dans le fil pour produire le courant est :
- ë = R i = R I sin ~
- La force électromotrice E aux bornes est égale à la somme des trois autres
- E = «+/ + /=BN^ 4- C/fl^Z + R*: = BNZ^cos + C«N,Zsin^i + RIsin = (Cn N ,Z + RI) sin + B N Z ~y cos -y-
- 'Enfin entre 1 et Z nous avons la relation
- z = *J
- K
- où K est la résistance magnétique du circuit ma-
- gnétique de la machine. A dépend du nombre de spires sur l’induit et sur les inducteurs ainsi que de la position des balais.
- En remplaçant I par sa valeur nous avons
- E es Z
- | (eu N ( + ^^sin ^ + BN cos -f-
- E, sin
- OU
- et
- tang !
- 2 n B N
- t(c„n,+ £J<)
- El - Z \Jc,i N, + + (—fî-5)’
- L’angle <J/ représente lé retard de phase du courant sur la force électromotrice ; nous connaissons sa signification au point de vue du transport de l’énergie. Il est intéressant de voir quelles valeurs prendra dans la pratique dans le cas par exemple d’un moteur enroulé dans les mêmes proportions qu’une machine en série
- tang =
- 2 u B N T
- BN
- C N, n +
- RK
- CN, «Z+ ^ Z
- Donnons-nous les constantes suivantes :
- N = îoo
- N i = îoo T = — u = 20
- IOO
- Le numérateur représente la force contre-électromotrice produite par les changements de flux. La constante B est peu différente de i pour la posi tion exacte des balais ; nous aurons donc .
- 2 n B N Z T
- Z = 6,28.10* Z
- La force électromotrice produite par le mouve-
- ment des fils C N «Z est
- - 100 20 Z =4 103 Z 2
- Enfin la forcé électromotrie dépensée dans le fil R VZ
- —est faible par rapport aux précédentes nous
- admettrons qu’elle soit négligeable.
- Nousaurorts donc:
- , 6,28.10*
- tang ? = j-—3
- >5.7
- Le retard de phase est comme on le voit très con-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 3<>5
- sidérable, il rendrait illusoire le transport de l’énergie à grande distance avec ce genre de moteur.
- En tournant plus vite et en mettant plus de spires sur l’induit, on arrivera à diminuer l’angle 9 mais pas assez pour rendre le transport de l’énergie pratique avec ce moteur.
- Moteurs à réaction d’induit. — Si dans les électro-aimants d’une machine à courant continu on lance un courant alternatif et que l’on ferme les balais sur eux-mêmes (voir fig. 2), en les plaçant à environ 4^° de l’axe magnétique A B du système; on remarque que lorsque l’induit est mis en marche dans un sens quelconque il tend toujours à augmenter de vitesse et devient capable de
- Fig. 2
- produire du travail, le couple moteur croit avec la vitesse. Il est évident qu’on peut utiliser ce phénomène pour construire un moteur à courants alternatifs.
- Mais pour pouvoir choisir les meilleures proportions et pour se rendre compte d’avance de ce que l’on peut attendre d’un pareil système, il faut étudier la manière dont se produit le couple moteur.
- Pour cela comme pour le transformateur nous admettrons toujours que le flux et par conséquent les autres quantités varient suivant le sinus.
- Nous pouvons diviser l’induit en quatre régions : a b, be, ed et cd; lorsque le flux magnétique varie dans le système, il induit dans chaque spire de l’induit une force électromotrice; celles qui sont induites dans les régions a b etc d symétriques par rapport à l’axe magnétique se détruisent entre elles, tandis que, au contraire, une force électromotrice de même sens est induite dans toutes les spires des régions bc et ad; nous au-
- rons par conséquent une différence de potentiel entre les deux balais et en les joignant par un fil, comme le montre la figure, nous obtiendrons un courant dans l’induit; ce courant en parcourant les régions ab et de donnera lieu à des forces qui produiront un couple tendant à faire tourner l’induit tantôt dans un sens tantôt dans l’autre; l’induit ne démarrera pas, les impulsions alternatives étant égales dans les deux sens. En effet, en portant le temps comme abscisse, nous pouvons représenter le flux comme une sinusoïde; le courant dans l’induit sera à chaque instant proportionnel à la dérivée du flux et pourra être représenté par
- une autre sinusoïde s' de ? en avance sur la précédente. Le couple produit soit dans un sens soit dans l’autre est proportionnel au flux multiplié par le courant, et comme le courant est en retard
- Fig, 3
- de * sur le flux, les efforts produits alternativement dans les deux cas seront égaux entre eux et l’induit ne bougera pas.
- Le couple pourra être représenté pour la sinusoïde s", les surfaces pointillées représentent les forces dans un sens, les surfaces hachées les forces dans l'autre sens, ces surfaces sont égales entre elles. Mais si l’induit se trouve déjà en mouvement dans un sens quelconque, les phénomènes changent, un nouveau facteur entre en jeu ; c’est la force électromotrice induite dans les spires de l’induit par leur déplacement dans le champ magnétique.
- La force électromotrice induite dans l’induit par la variation du flux peut être représentée par la sinusoïde s’, celle produite par le mouvement de l’induit est proportionnelle au champ et est en
- avance de-sur la precedente et pourrait etre réprésentée par la sinusoïde s du champ.
- Le courant dans l’induit sera produit par la combinaison des deux forces électromotrices et pourra
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- 3o6 la lumière électrique
- être’représenté par une autre sinusoïde s'" déplacée d’un certain arc <p par rapport à la sinusoïde s du champ.
- Les efforts étant à chaque instant proportionnels au produit des deux ordonnées s s"' seront représentés par une courbe s4 dans laquelle les surfaces placées d’un côté de l’axe des x sont beaucoup plus grandes que lés surfaces placées de l’autre côté, [il est facile de démontrer que c’est dans le sens de la rotation que les efforts sont les plus grands; l’induit par conséquent tend â tourner toujours plus vite et pourra produire un certain travail.
- Pour n’avoir pas à démarrer la machine à la main au moment de la mise en marche on peut produire un retard de phase dans le circuit de l'induit èn introduisant entre les balais-une bobine à grande sélf-induction que l’on enlève une fois la
- Fig. 4
- machine lancée. En étudiant les courbes on voit que quel que soit le sens dans lequel la machine est lancée elle tendra à augmenter de vitesse.
- suivre.) W. C. Rechniewski.
- LES PHONOGRAPHES (4)
- L’objet du présent article est de compléter par la description de quelques détails de construction les notices qui ôrît été déjà consacrées dans ce journal aux principaux phonographes et grapho-phonés qui se disputent depuis quelques années l’attention du public (2).
- Nous commencerons par le nouveau phonographe d'Edison (3), auquel notre Institut vient de faire, avec une largeur d’idée des plus dignes,
- (•) La Lumière Electrique, 13 novembre 1886.
- (s) Appareils de Ber Huer. (Lumière Electrique, 10 décembre 1887, p. 542. 6 septembre 1888, p. 491). Bell-Taintcr (13 novembre ï 886, p. 290; n août 1888, p. 290); H mister (10 décembre 1889, p. 542); Irish (5 novembre 1887, p. 293;; Ober-lin-Smith 1,22 septembre 1888, p. 592).
- (3) La Lumière Électrique, 4 février, 24 juin, 4 août 1888, p. 240, 593, 239.
- amende plus qu’honorable du soupçon, de ventriloquie dont il avait scrupuleusement jentaché le premier appareil du célèbre Américain (*).
- On remarque dans le nouvel appareil d’Edison, à côté de détails fort ingénieux, trois particularités principales: le cylindre phonographique creux ou phonogramme en cire demi-dure, plus consistante et aussi sensible que la feuille d’étain de l’ancien appareil; une forme mieux étudiée des membranes et de leurs styles, et, enfin, un mécanisme moteur plus régulier.
- Edison avait, dès 1878, spécifié, pour ses cylindres phonographiques, l’emploi de papier enduit de j paraffine, de^ire ou de gomme laque; mais ces substances ont l’inconvénient d’être beaucoup plus sensibles aux variations de température que ! le papier, de se dilater ou se contracter plus que lui, et de se craqueler ainsi au point d’interrompre la continuité indispensable des surfaces phonographiques. Dans son brevet du 10 avril 1888, Edison évite entièrement ces irrégularités en constituant le cylindre phonographique tout entier d’une masse de cire homogène, libre de se dilater dans toute, son étendue, uniformément et sans craquelures.
- Le choix de la cire est des plus importants. La cire ordinaire du commerce est trop molle, il faut la mélanger à d’autres cires plus consistantes, mais qui, employées seules, donneraient des cylindres trop durs et produiraient, dans le tracé de la pointe du phonographe, des rugosités nuisibles à la netteté des articulations. Edison emploie de préférence, comme durcissant, la cire de Car-nauba, dans des proportions de 10 à 50 0/0 en mélange avec la cire d’abeilles, la paraffine et les autres cires molles du commerce : plüs on aug-i mente le dosage de la cire de Carnauba. ,,en. elle-, même trop dure et cassante, plus on, i augmente s aussi la puissance et la netteté des sons, jusqu’au point où ils commencent à devenir nazillards et grincheux comme dans l’ancien phonographe. Avec la cire d’abeilles ou la cérésine, extraite de: l’ozokérite, on peut ajouter jusqu’à 50 0/0 de . Carnauba. selon la température à laquelle on emploie le phonogramme, et aussi selon la forrne du style reproducteur: on peut en ajouter d’autant plus que la pointe est plus fine.
- Mais les cires se contractent beaucoup par le : refroidissemeri^; elles se fendillent si on les laisse
- 1 —:-------— --------c!-------------------: ;
- j (*) La Lumiçre Electrique, 4 mai 1889, p. 247.
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- se refroidir entièrement dans le moule autour du | noyau : il faut donc enlever ce noyau quand [la
- Fg. 1 à 7.—Fabrication des cylindres phonographiques d'Edison. — Fig. 8. — A phonographe de 1887.
- cire est déjà consistante, mais encore chaude. | La figure i représente un cylindre phonogra-
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- phique en cire, cylindrique à l’extérieur et légèrement conique à l’intérieur. Le moule C (fig. 2 et 3), dans lequel on coule ce cylindre, est en deux parties mobiles autour d’une charnière verticale et manipulées au moyen des bras cc'. Lorsqu’on veut détaclier le noyau D, on n’a qu’à pousser le moule au-dessus de l’ouverture b, dans laquelle
- on laisse tomber le noyau. Le moule étant fermé,, on coule la cire par l’ouverture E, puis on laisse tomber le noyau D aussitôt que la cire encore chaude a acquis la consistance nécessaire: la forme conique d.u noyau fait qu’il se détache de lui-même. Le phonogramme, une fois refroidi suffisamment, on le retire en ouvrant le moule, on
- Fig. 9, 10, 11 et 1S. —
- replace le noyau, et tout est prêt pour une seconde coulée.
- Un autre moyen d’empêcher les craquelures du phonogramme consiste à munir le moule G(fig.4) d’une arrête J, de sorte que le cylindre est coulé fendu en a (fig. 5). Au refroidissement, la contraction de la cire s’opère ainsi librement autour du noyau, et se traduit par un élargissement delà fente qui atteint 5 à 6 millimètres. Pour fermer celle fente, on monte (fig. 6) le cylindre A sur un mandrin K, puis on ajuste sur la fente une auge
- Phonographe Edison 1887
- L, fermée aux deux bouts seulement, dans laquelle on coule la cire de remplissage.
- Le finissage du phonogramme s’opère soit en le tournant après en avoir alésé l’intérieur (fig. 7), soit, plus simplement, en le comprimant à 40 degrés environ entre les surfaces d’un moule P et d’un mandrin Q, parfaitement polis (fig. 8).
- Nous allons maintenant décrire en détail l’ensemble du phonographe d’Edison, tel qu’il l’a breveté le 14 décembre 1887, en Angleterre, par les soins du colonel Gouraud.
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- La'figure 8. représente l’ensemble de l’appareil j phonojgraphique et de son électro-moteur, d’après le brevet de 1887 (fig. 9, 10, ! 1 et 12).
- Le moteur consiste essentiellement en un volant de bronze D1, armé de pôles D2, successivement
- attirés par quatre électro-aimants C. Le régulateur consiste en une masse centrifuge d2, entraînée dans la rotation du volant, articulée en dV et qui rompt le courant en d5, en repoussant malgré le ressort d4 le contact d3.
- L’action de ce régulateur, jointe à la masse du volant et à la successivité des impulsions des élec-
- Fig. 14
- tro-aimants, permet de réaliser un moteur à la fois très régulier et à marche assez lente pour ne pas compliquer la transmission de son mouvement au cylindre du phonographe. Cette transmission s’opère (fig. 1 o) par deux pignons coniques en cuir i, appuyas par un ressort t2. L’arbre du volant tourne sur une crapaudine en rubis g2, sans aucun broutement.
- L’ensemble du moteur peut être, comme l’indique la figure 9, entièrement abrité dans une boîte servant de socle à l’appareil. Le cylindre
- phonographique ne fait que tourner avec son arbre F sans avancer en même temps, comme dans l’ancien phonographe : ici, c’est la membrane et son style inscripteur qui se déplacent le long du cylindre, avec quelques avantages sans doute, mais sans diminuer en rien le travail de l’électro-moteur, à moins que l’on n’ait tracé d’avance le sillon héliçoïdal du phonogramme.
- L’avancement des opérateurs et de leurs styles
- — émetteur et récepteur — logés dans un bâtis M en forme d’une paire de lunettes mx m2 (fig. 13) a lieu par l’action d’une vis j taillée sur le prolongement de l’arbre F (fig. 10) et faisant écrou dans le bras /, solidaire de la glissière K du bâtis M mobile sur la barre H. Le bras l fait écrou sur la vis de F par une sorte de peigne /’ (fig. 15), appuyé par un ressort l2. Les filets de vis de F et de V
- Fig. 17, 18, 19 et 20
- sont à pas très court, 0,25 mm. et inclinés (fig. 16) de manière à rendre tout recul impossible.
- La lunette mx m.} est reliée à son bâti LM par une vis I, autour de laquelle elle peut pivotei d'une quantité limitée par la butée des vis in3 mt (fig. 13). Les extrémités de la lunette nx n2' sont pourvues de visa taquets Jw2 (fig* 9) qui viennent
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- $io
- L
- buter sur le support K (fig. 9) et dont la tête mi-crornétrique permet de régler exactement la distance de l’opérateur au cylindre phonographique. Pour retirer le cylindre, on fait basculer 1 autour de son axe H (fig. 9), jusqu’à ce qu’il retombe sur le support élastique H'.
- L’outil U, à vis micrométrique O, permet de tourner exactement le cylindre phonographique, dont la vis «2 permet de suivre les diamètres décroissants à mesure qu’on en efface les tracés.
- La plaque M, sous laquelle viennent se placer les membranes m1mz du récepteur ou du parleur, est pourvue d’une embouchure acoustique dans laquelle on parle ou l’on écoute.
- La construction du récepteur ou de la membrane devant laquelle on parle diffère de celle de l’émetteur ou parleur. La pointe pz du premier (fig. 17 et 18) est constituée par une petite lame d’acier taillée en bizeau comme le tranchant d’un outil; elle est fixée à la membrane par de la
- Fig. 21
- cire, au milieu d’une pastille de caoutchouc p5, et assujettie par une vis de pression pi au centre du levier p3. Ge levier, articulé autour de l’axe p6, a ses mouvements limités, ainsi qne ceux de la pointe, par sa butée sur le bloc de caoutchouc q, réglé par la vis micrométrique qz. Le ressort q3 règle la sensibilité de la membrane, qu’il bombe un peu, en lui donnant au repos une légère tension initiale; il appuie sur le levier ps par une touche en caoutchouc q.t qui en amortit les vibrations.
- La membrane, étant toujours tendue, n’a d’autres mouvements que ceux permis par l’élasticité de la butée q. Dans l’ancien phonographe, au contraire, lgmembranevibraitlibrement.de sorte que les ondes sonores de grand volume lui imprimaient,
- en raison de la puissance de leur impulsion et de la faiblessede son ressort, des vibrations anormales et disproportionnées.
- Dans l’appareil actuel, le diaphragme ne lance pas sa pointe dans le vide, mais comprime une matière toujours au contact: la pastille de caoutchouc qu qui emmagasine une énergie suffisante pour renvoyer vivement la membrane et résiste de manière à amortir les vibrations parasites. En un mot, la différence essentielle entre le mécanisme nouveau du récepteur et le mécanisme ancien consiste, d’après Edison, en ce que le mécanisme nouveau a ses mouvements rigoureusement limités et déterminés, constitue un mécanisme desmodro-mique, à chaîne cinématique fermée, au lieu d'être, comme dans l’ancien phonographe, à chaîne ou-
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- 3* *
- verte ou à mouvements libres. Les mouvements de la pointe, bien que guidés, sont extrêmement faciles, mais seulement entre des limites très rapprochées, car la résistance opposée à ces mouvements augmente très vite avec sa pénétration, de sorte que les tons fondamentaux perdent de leur importance sur
- le récepteur, tandis que le parleur exagère, au contraire les tons faibles et les liaisons manifestées par de petits mouvements des membranes. 11 en résulte une reproduction très claire, parce que les liaisons, nettement exprimées, se distinguent très bien du grincement inévitable de l’appareil.
- La parleur présente, comme le récepteur, quelques particularités intéressantes. La membrane en baudruche o, tendue entre l’anneau ut et le fond fileté u, est relié au fil parleur u3 par un caoutchouc u*, qui la maintient toujours tendue pendant que la pointe du parleur parcourt les sillons du phonogramme (fig, 19 et 20).
- La pointe du parleur est arrondie, de manière à ne pas érailler les tracés des phonogrammes, mais beaucoup moins large que les sillons dans lesquelles elle peut jouer librement. Si la pointe
- Fig. 24 ot 25
- ne porte que sur l’arrête des sillons, on le reconnaît à un grincement particulier, que l’on fait disparaître en tournant l’une des vis tn4.
- La disposition des appareils récepteurs et reproducteurs dans un bâti mobile, permet de les démonter facilement et d’avoir toujours sous la main ces membranes, qui constituent les parties les plus délicates de l’appareil.
- Quant aux phonogrammes, on les emmanche, à frottement doux sur le manchon cylindro-co-nique P, dont l’extrémité de droite (fig. 10) est libre, en porte à faux sur le bout de l’arbre F.
- Le phonographe d’Edison a subi, dans son exécution, depuis la prise de son brevet, quelques modifications, dont il est facile de se rendre compte d’après la figure 21.
- Dans cette nouvelle disposition, l’électromoteur transmet le mouvement au cylindre du phonographe par une courroie renvoyée par des galets, et la régularisation s’opère au moyen d’un interrupteur à force centrifuge mû par une courroie. On reconnaît, à droite de la poulie principale, l’arbre fileté du phonogramme et son écrou mobile appuyé par un contre-poids. Une seconde vis, parallèle à la première, et que ce contre-poids peut
- Fig. 21 ,
- mettre en prise en dégageantjla première vis, 'ramène l’appareil en arriére lorsqu’on veut faire ré-; péter une phrase'qui vient d’être dite.
- Le diaphragme du récepteur est en verre et celui du parleur en soie; ils sont montés comme l’indiquent les figures 22 et 23 dans un bâti en lunette analogue à celui du brevet.
- Les cylindres phonogrammes ont 50 millimètres de diamètre et 115 millimètres de longueur; le pas de leur vis est de 0,25 mm.; elle tourne à 60 tours par minute pour le parole, et à 100 tours pour la musique.
- Uncylindre de phonogrammes peut servir plusieurs fois, mais il faut alors en tourner la surface par le procédé que nous avons indiqué plus haut.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Afin d’obtenir une surface parfaitement unie, Edison a proposé d'achever le tournage et de faire complètement disparaître les marques de l’outil L en repassantlecylindre phonographique au moyen d’un fil de platine v(ûg. 14) chauffé par un courant et appuyé par une vis micrométriquè.
- Les figures 24 et 25 représentent, avec un grossissement très puissant, le tracé d’un sillon phonographique; mais la figure 26 qui représente la reproduction phonographique d’un mot « Hello» donne d’une façon plus saisissante une idée de la complication des phénomènes que le phonographe réalise avec des mécanismes si simples.
- Cette figuration du mot « Hello » a été obtenue par la photographie directe des sinuosités décrites par un point lumineux réfléchi sur un petit miroir articulé à la membrane du parleur. La capacité des cylindres phonogiaphiques est con-sidéiable, on peut compter sur près de 80 mots par centimètre de longueur suivant la génératrice.
- Gustave Richard
- (A suivre.)
- LES TACHES SOLAIRES ET LES
- VARIATIONS DU MAGNÉTISME TERRESTRE
- L'exactitude d’une théorie se reconnaît à sa fécondité. La facilité avec laquelle elle se prêteà l’explication de phénomènes auxquels on ne songeait même pas lors de sa création, et les conséquences que l’on en déduit et que l’expérience ou l’observation confirment, sont le meilleur appui do toute théorie.
- En jugeant d’après ce principe, il me semble que ma théorie de l’électricité atmosphérique a déjà reçu bien des confirmations. Elle assigne une seule et même cause à l’électricité à ciel serein, à celle des orages des éruptions volcaniques, des trombes, des ouragans et des aurores polaires. Elle se prête à l’explication la plus simple et la plus naturelle de toutes les circonstances que ces météores présentent.
- Je n’ai pourtant pas la prétention d’affirmer qu’elle est l’expression exacte de ce qui a réellement lieu dans la nature ; je dis seulement que,
- si l’on a égard aux expériences qui l’appuient et à l’universalité des phénomènes électrométéoriques qu’elle embrasse, elle n’a rien à envier aux théories que l’on a imaginées jusqu'à ce jour.
- S’agit-il des orages? Voici ce que l’on a toujours enseigné: l’électricité du nuage, quelle qu’en soit la cause, se porte à la surface et lorsquelle a acquis une tension suffisante, elle s’élance sur les nuages voisins ou par les objets terrestres. Voilà la foudre et le tonnerre. Mais on n’a pas considéré que les nuages ne sont pas des conducteurs de l’électricité, on n’a pas fait attention que la plupart des décharges orageuses ont lieu à l’intérieur du nuage.
- S’agit-il des aurores? Ce sont des courants électriques qui parcourent les régions supérieureé de l’atmosphère de l’équateur vers les pôles où ils rentrent dans la terre. Mais, sans faire remarquer que l’air n’est pas conducteur, comment explique-t-on, dans ces théories les différents aspects que les aurores présentent: les arcs, les rayons, les bandes, la couronne, les plaques?
- Tous ces phénomènes trouvent une explication très simple dans ma théorie,
- Maintenant pour faire mieux ressortir la fécondité de cette théorie, je ferai voir comment elle sert à expliquer la nature de la relation qu’il y a entre les taches du soleil et les.variations du magnétisme terrestre, relation maintenant bien cons-, tatée par la discussion d’un très grand nombre d’observations et pour l’explication de laquelle on n’a fait, jusqu’ici, que des hypothèses plus ou moins vagues.
- J’exposerai d’abord, en peu de mots, pour la commodité des lecteurs qui ne sont pas au courant des publications, quelques-une des propositions que j’ai développées dans les sept études et dans la contribution à la météorologie électrique Q).
- Beccaria, Volta, Faraday, Kalischer, Magrini, etc., ont mis hors de doute que le frottement de l’eau, de la glace, du sable, des cendres et d’un grand nombre d’autres poussières est la cause d’une décomposition électrique. L’eau s’électrise négativement avec la glace et positivement avec toutes les autres poussières. Ces def^ières s’électrisent aussi par leur frottement réç|g$Ojque deux à deux. Voilà les faits bien établis que j’ai pris pour base de'ma-théorie.
- C1) On trouve ces publications chez le libraire G. B. Pa-ravia à Turin.
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- Le frottement des particules d’eau ou de glace est la cause unique de l’électricité des orages ordinaires et des aurores polaires. Dans les orages de sable et dans les orages volcaniques, l’électricité est engendrée par le frottement de l’eau avec le sable ou la cendre, ou bien encore par le frottement réciproque de poussières différentes quelconques.
- La cause principale et presque unique de l’électricité ordinaire de l’air est le frottement des particules d’eau et de glace ; mais les effets de cette électricité sont grandement modifiés par toutes les autres causas, que je viens de mentionner, et qui sont capables d’engendrer une décomposition électrique.
- . Le frottement dont je parle n’est pas celui de deux courants ; d’air : contigus, ni d'un courant ascendant dans une gaîne d’air descendante, ou vice-versa, comme quelques auteurs l’ont supposé. Il est dû à un mouvement tourbillonnaire, impétueux, dont tout le monde peut constater l’existence dans les orages.
- La cause de ce mouvement est ordinairement en haut dans les dernières couches de l'atmosphère, d’où l’air se précipite, en tourbillonnant, jusque dans la région des orages, et, quelquefois, jusqu’au sol, sous forme de trombe ou de cyclone. Dans les orages volcaniques, le mouvement est engendré par les éruptions.
- Nos vents, nos ouragans ne sont qu’un faible rellet des agitations des couches élevées de l’atmosphère. Dans ces régions, la vapeur, la poussière d’eau, les aiguilles de giflce sont loin d’être dans un état d’équilibre et-distribuées régulièrement suivant les lois de la statique ; elles sont continuellement mêlées, agitées en tout sens, emportées dans un mouvement qui change à tout moment de vitesse et de direction. Elles se trouvent dispersées dans des couches de plusieurs kilomètres d’épaisseur ; tantôt elles s’éloignent les unes des autres, tantôt elles s’en approchent ; elles se heurtent réciproquement, et la force vive déployée dépasse de beaucoup tout ce que l’on a jamais imaginé.
- La quantité d’électricité qui se développe dans ce mouvement est énorme; la source dans les orages en est continue ; et c’est de cette manière seule qu’on peut expliquer les charges incessantes et les décharges électriques presque continues dans ces météores. :
- Ces décharges ont lieu à l’intérieur du nuage et produisent le bruissement continu et les éclairs, précisément comme nous les observons en petit dans nos machines à frottement. A peine commence-t-on à faire tourner le disque, on entend tout de suite le bruit des petites décharges, puis, de temps en temps, on voit de grosses étincelles s’élancer dans toutes les directions et surtout du disque aux coussinets, ou vice-versa.
- L’aurore polaire n’est qu’un orage ordinaire, dont le siège se trouve dans les plus hautes couches de l’atmosphère. Le frottement des particules d’eau et de glace et, accidentellement, d’autres substances, entraînées par la violence des mouvements atmosphériques dans les régions supérieures et dispersées dans des couches d’àir de quelques centaines de kilomètres d’épaisseur, est la source de l'électricité des aurores. Les décharges de cette électricité ont lieu de la même manière que celles qui constituent la foudre. La seule différence qu’il y a entre les deux ordres de phénomènes consiste dans l’intensité. La région des aurores est dans un air très raréfié, où une petite tension électrique suffit pour que la décharge ait lieu. C’est à ces décharges dans l’air raréfié que la lumière des aurores doit son ori-gine.
- La matière de l’aurore est donc dans un mouvement continuel ; elle peut traverser, suivant différentes directions, les lignes de force magnétique du globe terrestre. La force électromotrice résultant de ce mouvement favorise la décharge des particules électrisées, dans la direction de son action ; de sorte que, si ladite matière est transportée par un vent rectiligne sur une distance considérable, il se produira une suite de décharges ou de courants disruptifs en ligne droite qui, suivant leur nombre et leur direction, se montreront sous la forme de bandes ou de rayons.
- Dans le cas où les particules de la matière de l’aurore se meuvent confusément dans toutes les directions, les décharges suivront de même toutes les directions et donneront lieu à une lumière diffuse génératrice des arcs et des plaques de toutes dimensions.
- L’infiuence de l’aurore sur les éléments du magnétisme terrestre est un fait bien constaté, et personne ne le met plus en doute; mais les perturbations qu’elle produit sur chaque élément magnétique ne sont pas toujours et partout les mêmes. Les grandes aurores font ressentir presque
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- simultanément leurs effets sur les instruments magnétiques et sur les appareils télégraphiques dans une grande étendue de pays, tandis que les petites, surtout celles qui ne se manifestent que par l’arc nébuleux ordinaire, sont presque insensibles même aux instruments des stations peu éloignées du lieu de l’aurore.
- Weyprecht a reconnu que, même dans les aurores les plus intenses, l’aiguille magnétique demeure sensiblement tranquille près de sa position normale, tant que l’aurore est à l’horizon et, partant, éloignée. L’orage magnétique atteint son maximum lorsque la couronne est entièrement formée; et les aiguilles approchent de nouveau de la position normale dès que l’aurore a dépassé le zénith, c’est-à-dire, lorsqu’elle s’est éloignée du lieu d’observation.
- Tout cela s’accorde parfaitement avec ma théorie, de laquelle il résulte que les aurores à lumière nébuleuse doivent affecter peu les aiguilles magnétiques; car elles sont constituées par des flux électriques dans toutes les directions. Au contraire, les aurores à rayons, constituées par des flux électriques, parallèles, agissent d’une manière plus sensible sur les instruments magnétiques, parce que, dans ce cas, les courants explosifs conspirent tous dans le même sens.
- Si cette théorie est juste, on doit en conclure que le magnétisme terrestre et l’aurore polaire ont une origine différente et indépendante l’un de l’autre. La corrélation entre les deux phénomènes consiste en ce que le magnétisme exerce une action directrice sur les décharges normales, et l’aurore réagit sur le magnétisme en modifiant la direction et l’intensité de sa force.
- Cela bien établi, voici, en peu de mots, comment on peut appliquer au soleil la doctrine exposée.
- Les variations périodiques du magnétisme terrestre présentent, avec la position relative du soleil et de la terre, une connexion telle, que la plupart des physiciens les considèrent comme l’effet d’une induction magnétique du soleil regardé comme un aimant.
- Nous pouvons donc, sans nous éloigner des idées reçues dans la science, considérer le soleil et la terre comme deux aimants lancés dans l’es-pacç et réagissant l’un sur l’autre. Tout changement de distance, d’intensité magnétique ou de position relative des axes des deux aimants engendrera, dans les éléments magnétiques des
- deux astres, des troubles que l’on pourrait assujettir au calcul, si l’on en connaissantes lois.
- Mais nous avons vu que, indépendamment de la position du soleil, on observe dans les éléments du magnétisme terrestre des troubles engendrés par les aurores ou, en dernier lieu, par les grands mouvements des couches supérieures de l’atmosphère. Ces troubles exercent nécessairement une. action sur le magnétisme solaire et une variation correspondante.
- Vice versa, si l’électricité atmosphérique a pour cause le frottement, les grands mouvements des couches supérieures du soleil produiront nécessairement dans ces couches des courants électriques explosifs analogues aux courants de nos aurores et, par conséquent, capables d’engendrer dans le magnétisme du soleil des perturbations dont l’effet sera sensible sur le magnétisme de notre globe. ’‘
- Voilà' donc deux causes bien marquées des variations que nous observons dans les éléments du magnétisme terrestre : les grands mouvements des couches supérieures de notre atmosphère, et les grands mouvements des couches extérieures du soleil. Or, les agitations que l’on observe dans les couches supérieures du soleil sont très fortes, et les plus violentes sont celles qui se manifestent dans la région des taches, quelle qu’en soit leur nature. 11 n’est donc pas surprenant que les deux phénomènes, la fréquence et la grandeur des taches d’un côté, et les variations des éléments magnétiques de l’autre, aient une marche parallèle.
- Mais ce n’est pas d’après un petit nombre d’observations que l’on peut peut mettre en évidence ce parallélisme. Car, comme dans nos aurores, il y a des courants rectilignes et parallèles produisant des effets bien marqués sur les éléments du magnétisme et des courants s’entrecroisant dans toutes les directions et presque insensibles aux instruments magnétiques, de la même manière, les courants dus aux mouvements qui ont lieu dans les taches, peuvent produire, ,sur le magnétisme du soleil, des effets bien différents entre eux. De plus, les troubles du magnétisme terrestre engendrés par les aurores, peuvent se mêler à ceux que produit le soleil et les masquer en partie ou même en totalité.
- Le parallélisme dont il est question est mis en évidence par la comparaison des longues séries d’observations que l’on possède des taches et des
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- troubles magnétiques, et plus particulièrement, par la coïncidence presque parfaite de la période de onze ans des deux phénomènes.
- Nous pouvons donc conclure que :
- l? Les grands mouvements des couches supérieures du soleil et de la terre sont la cause immédiate de l’électrisation par frottement des particules liquides, ou solides qui flottent dans ces couches.
- 2° Les décharges électriques presque continues qui en résultent tendent à prendre la direction de la force électromotrice engendrée par le magnétisme de l’astre, toutes les fois que les particules électrisées traversent des lignes de force magnétique.
- 3° Ces décharges, ou pour mieux dire, ces courants explosifs, réagissent sur le magnétisme de l’astre, et en modifient les éléments.
- 4° Enfin, la modification ainsi produite dans le magnétisme d’un astre est la cause directe d’une modification correspondante dans le magnétisme de l’autre.
- Voilà pourquoi les plus grands troubles magnétiques sur la terre correspondent aux époques de la plus grande activité solaire.
- II est évident que tous les astres, qui agissent comme des aimants, et qui ont une atmosphère contenant dans son sein des particules liquides ou solides, doivent produire les mêmes effets que la terre et le soleil.
- Jean Luvini.
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- IV. — effets lumineux. (Suite) (*) Phénomène des stratifications
- Le phénomène des stratifications de la lumière électrique dans les gaz raréfiés, est, sans contredit, un des plus démonstratifs pour la question qui nous occupe. Ces différences entre la lumière
- émanée de l’électrode positive et de l’électrode négative présentent des contrastes frappants. ?
- Nous n’avons pas à nous occuper, en ce moment, des causes et de la manière de rendre compte des stratifications de la lumière électrique. Nous ne ferons que relater les différences de ces singuliers effets qui se manifestent si distinctement aux deux électrodes aboutissant dans les vases qui renferment ces gaz raréfiés.
- Les premières expériences relatives aux stratifications de la lumière électrique dans les gaz raréfiés, sont dues à Grove. Mais ce savant n’a pas compris la valeur du phénomène èt n’a pas su en tirer parti. C’est à M. Quet qu’on doit la connais-
- Fig. 76
- sance des conditions de leur manifestation. Ce physicien en a fait une étude remarquable dont il a communiqué les résultats à l’Académie des Sciences en décembre 1852 (x). '
- On sait d’après lui que pour obtenir de belles stratifications, il faut faire le vide sur des vapeurs d’esprit de bois, de sulfure de carbone, d’alcool, d’huile de naphte, d’essence de térébenthine ou d’un hydrocarbure quelconque, ou encore de bi-chlorure d’étain, ou sur du fluorure de calcium.
- Après avoir mis les deux électrodes en communication avec les colonnes d’une machine de Ruhmkorff, on soulève le marteau avec la main, de manière à ne faire passer qu’un courant induit à la fois, on voit alors les stratifications se dessiner
- (*) Comptes rendus de l’Académie des Sciences, décembre 1852, voir aussi : Du Moncel, Notice sur la macbt'te de Ruhmkorff, p. 74 et 3 figures de l’œuf électrique.
- (.’) La Lumière Électrique, 4 mai 1889,
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- en une belle « nappe lumineuse divisée par des bandes obscures nombreuses, normales en chaque point à la direction du jet de lumière dont elles figurent les orthogonales » (fig. 76).
- Lorsqu'on observe attentivement le phénomène d’illumination d’un tube de Geissler traversé par le flux d’induction, on voit que « la boule positive est enveloppée ainsi que la tige qui la porte, de trois couches concentriques de lumière violette, dont la seconde est beaucoup plus sombre que les deux autres. Puis vient l’espace obscur, et enfin les couches alternativement rouges et sombres qui s’étendent jusqu’à la boule négative. Ces bandes sont courbes. M. Quet en a obtenu de sensiblement planes dans un récipient cylindrique large, avec de l’essence de térébenthine (J) ».
- Les formes, les couleurs et l’éclat des strates sont variables avec la nature du gaz inclus, ainsi qu’avec le degré de raréfaction, la force du courant et la forme des électrodes.
- Dans les tubes de Geissler, les srates sont d’autant plus brillantes et plus épaisses que le tube est plus étroit, au point où on les observe. A mesure que le degré de vide augmente les stratifications deviennent plus distinctes et s’étendent de plus en plus du pôle positif vers le pôle négatif.
- Il ne serait pas indispensable, paraît-il, d’employer des courants induits pour obtenir des stratifications dans les récipients à gaz raréfiés. M. Desprez en a produit, dans l'œuf électrique, au moyen d’un courant continu très énergique.
- M. Gassiot, avec le courant continu d’Une pile de 400 couples de Grove, a constaté l’apparition de strates dans un tube vide d’acide carbonique.
- On a objecté que dans ces deux expériences les courants n’étaient pas réellement continus.
- D’après M. De la Rive (2), quand on opère avec, une machine de Ruhmkorff, « la stratification est plus prononcée dans la lumière rouge du pôle positif, que dans la violette du pôle négatif ; mais le nombre des couches, alternativement obscures et brillantes y est moins considérable. Il est facile d’ailleurs de constater que la lumière du pôle positif est séparée de celle du pôle négatif par une couche obscure qu’on peut rendre plus ou moins épaisse, suivant la perfection du vide et la ' nature de la vapeur qu’il renferme».
- Nous devons citer l’expérience suivante de M. Wiedemann, relative à la décharge électrique dans les gaz raréfiés. La figure 77 représente le phénomène normal des stratifications dans un tube à expérience. L’électrode négative ou catlxxle se trouve en h ; l’électrode positive ou anode, est en a.
- « En /, tout autour de k, s’étend ufie région complètement obscure; c'est la région négative noire, à laquelle succède brusquement la nappe
- Fig. 77
- lumineuse négative b, qui s’étend en se dégradant vers l’anode jusqu’en p, comme une lueur. Cette lueur est séparée de la stratification lumineuse positive h m par une interruption obscure p b. Le tout est traversé par des rayons lumineux négatifs l m émis de la cathode » (* *).
- M. Yvon est parvenu à produire des stratifications par l’effet mécanique de la décharge électrique dans des tubes de Geissler, où il avait introduit de la poudre de bronze. L’une des électrodes du tube était réunie au pôle positif d’une bouteille de Leyde, et l’autre pôle en communication aWec la terre. Il a observé de bellés stratifications. « Autour du pôle positif, on voyait un
- (<) Daouin. Physique, t. III, p. 733.
- (*) Dè la Rive, Traité d’Electricité, t. II. p. 216.
- (*) La Lumière Electrique, t. XIII, p. 325.
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- espace circulaire plus ou moins grand, ne comprenant aucune trace de poudre, et la poudre était po'rtéè vers le pôle négatif » (1).
- Gitons encore quelques résultats obtenus par M. Neyfeneuf dans ses recherches sur la lumière stratifiée. - - .
- L’auteur, qui a employé la machine de Ruhm-korff, fait d’abord remarquer que «dans la plupart des bobines, il existe un pôle extérieur possédant un excès de tension, positive oU négative, suivant la direction du courant inducteur......
- « Si l’on approche le doigt du pôle extérieur positif, on remarque que, pour une certaine distance, le fil tout entier s'illumine comme au pôle négatif. L'effet disparàit pour une distance plus petite.
- « Si le doigt arrive.au,contact avec le pôle, on
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- la direction. du mouvement électrique que - nous pourons tirer quelque conséquence rationnelle.
- • Or, on voit dans les ouvrages de physique,)ou dans les mémoires de divers auteurs, les strates disposées tantôt dans un sens, tantôt, dans l’autre par rapport aux pôles électriques, ou tournant leur concavité vers chacun des deux pôlçs.
- Cela tient souvent à un défaut d’observation, ou à ce que, dans l’expérience, la tension électrique était insuffisante pour la production accentuée des strates, ou pour faire prédominer l’effet décidé du pôle positif.
- Mais dans les figures et planches où sont décrites les strates parfaitement nettes, obtenues par MM. Warren de la Rue et Mueller, sous tension suffisante, ces luminosités sont toujours disposées de manière que le flux partant du. pôle positif semble les pousser devant lui; de sorte que. leur courbure et leur convexité en avant paraissent
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- Fig. 78 bia -
- Fig . 78
- voit que les stries se déplacent du positif au négatif, quand le pôle extérieur est positif; elles se déplacent en sens: inverse si l’on touche l’autre pôle.
- « Si l’on touche le pôle extérieur négatif, les stries se déplacent encore dans le sens du positif au négatif et prennent un mouvement inverse si l’on touche l’autre pôle.
- « Dans les deux cas précédents, l’éclairement des parties'dilatées du tube se modifie. Celles-ci semblent parcourir un filet lumineux central, au lieu de présenter un éclairement uniforme » (2).
- Ce qilè nous nous proposons surtout de mettre en évidence par cet examen des strates, c’est moins leur étendue, leurs couleurs, leur éclat et leurs formes, leurs positions relatives, que le sens de leurs dispositions, sens qui doit être celui du flux électrique d’un pôle à.l’autre; parce que c’est de
- résulter du frottement de ces strates contre les parois du tube employé. C’est ce que montrent les figures .78 a, b, c, d, e, f et 78 bis, (voir les nombreuses figures de stratification de MM. Warren de la.Rue et Mueller, dans les Annales de Chimie et de Physique, 5e' série, t. XV, XX, XXiV et 6° série, t. I.) . ,
- C’est aussi lè sens qu’affectent les strates des liquides s’écoulant dans un siphon, par intermittence, avec des bulles d’air; effets qui figurent exactement celles des strates électriques C).
- L’eau qui s’écoule un peu rapidement dans les ruisseaux des rues (canalisées surtout), montre des stries en forme de V dont la pointe est'tournée en avant, vers le bas comme le sillage d’un navire; mais s’il se trouve quelque obstacle dans le milieu du ruisseau, les filets liquides s’en écarteront en formant un V dont, la pointe est tournée en sens contraire du courant.
- Enfin, quand la vitesse du courant d’eau est
- (') La Lumière Électrique, t. III, p. 60.
- (’) Annales de Chimie et de Physique, 5" série, t. VIII, P- 534- , • • ( . • ;• •
- É) La Lumière Electrique, t. XII, p. 7. Imitation, par les courants d’eau discontinus, des stratifications de la Jumière électrique dans les gaz raréfiés. C. D.
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- très faible, on ne voit que des rides légères un peu convexes dans le sens du courant.
- Ces effets ont beaucoup d’analogie avec les strates électriques dans les tubes de Geissler. Parmi les conclusions des nombreuses expé-
- Eig. 79
- riences de MM. Warren de la Rue et W. Muller, sur la décharge électrique dans les gaz raréfiés, nous citerons la suivante qui se rapporte au sens des stratifications :
- « Toutes les stratifications ont leur origine au pôle positif.
- « Avec un tube donné et un certain gaz, il y a une pression pour laquelle on obtient une seule lueur au pôle positif, quand on diminue la pression peu à peu, cette lueur se détache, s’éloigne du pôle positif et est suivie successivement de plusieurs autres dont le nombre augmente jusqu’à une certaine limite » (1).
- M. Neyreneuf aussi affirme que les stratifications ont toujours la forme de surfaces tournant leur concavité vers le pôle positif, par suite du rôle inerte du pôle négatf.
- « Les ondes émanant du pôle positif seul
- Fig. 80
- doivent affecter la forme générale de surfaces sphériques dont les rayons vont en grandissant à mesure qu’on les considère plus loin du centre d’impulsion vibratoire. 11 est difficile, de plus, de ne pas reconnaître, dans la forme des plus éloignées, l’effet des résistances ou frottements contre la surface des verres;
- Ô)Annales de Chimie et de Physiquesérie, t. XV, p. 318.
- Citons, d’après l’auteur, quelques cas particuliers où la forme de surfaces sphériques ou ellipsoïdales se manifeste avec une netteté remarquable.
- i° Avec un tube à renflement (fig. 79). a, le pôle extérieur étant négatif, on peut observer des surfaces fermées en forme d’ellipsoïdes tout autour de l’extrémité du fil positif.
- Si le pôle extérieur est positif, l’effet ne se produit que par l’approche de la main; on obtient, si l’on ne permet pas à l’excès d’électricité de s’écouler, des stries concaves, mais dont les bords vont couper la surface de la boule;
- 20 On peut obtenir les mêmes apparences au moyen de tubes dans lesquels la pointe de platine forme à l’intérieur une très petite saillie (fig. 79\b)
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- Fig. 81
- sans avoir besoin de disposition particulière comme dans le cas précédent.
- 30 Le fil du tube de la figure 79 s’étant cassé, comme le représente la fig. 79 c ; j’ai pu obtenir, en mettant la boule en communication avec le fil induit, de manière à ménager un petit intervalle où l’étincelle puisse jaillir, deux séries d’ondes produites, les unes par les vibrations émanant directement de la pointe, d’autres inverses provenant de réflexion sur les parois de la portion sphérique. »
- 40 Si le pôle a est négatif (fig. 80), on a l’apparence suivante : de a à b, simple opalescence des parois; de b à c, stries; en a, vive illumination. L’électricité négative ne trouve à se répandre que sur les parois du verre, et c’est sur elles que se porte l’électricité du pôle c.
- « Les stries qui s’établissent sous l’influence du centre d’ébranlement vibratoire en c ont pour cause, comme dans le cas général, Xinterférence
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- des ondes directes et réfléchies, la réflexion se produisant sans doute avec des changements de phases qui sont totalement inconnus, mais sur lesquels il n’est pas nécessaire d’être renseigné pour se faire une idée généraledu phénomène. (J)»
- Enfin, l’auteur signale qncore la particularité suivante relative à l’espace noir: « Quand le pôle extérieur est négatif, la tranche noire est plus petite que quand elle se produit à l’autre pôle. La diminution est environ d’un cinquième, pour les tubes longs et larges ; ici encore nous trouvons un effet perturbateur de l’excès de tension du pôle extérieur (fig. 81 a¥). »
- « M. Gassiot a toujours reconnu que pour des forces électriques ne dépassant pas 4 ou 5 éléments de Grove, le courant induit de fermeture (celui qui résulte de la fermeture du circuit inducteur) ne peut jamais produire de décharge lumineuse, Avec 10 éléments, il a pu obtenir cette déchargé avec des stratifications fort belles.
- « Ces stratifications sont toujours concaves vers l’extrémité positive, et comme les décharges, tant à l’établissement qffà la rupture, émanent d’extrémités différentes, leurs ccncavités sont dans des directions opposées, fait qui explique les manières différentes dont les physiciens ont décrit et figuré les formes de la décharge induite. Ces stratifications apparaissent en succession rapide; mais on peut toujours les séparer dans' un point quelconque au moyen d’un aimant. (2) »
- Les stratifications produites par l’étincelle d’induction dans la partie obscure de la flamme d’une bougie, sont tout à fait analogues à celles qui se manifestent dans le vide fait sur l’hydrogène.
- « Ainsi la lumière blanche stratifiée s’arrête brusquement avant d’atteindre le rhéophore né-gatif qui fournirait la lumière bleue, s’il n’était recouvert d’une couche de noir de fumée, mais qui, grâce à cette circonstance et à la chaleur dégagée à ce pôle, présente un point brillant d’un grand éclat. Quand la flamme vacille, les stratifications varient avec elle. (3) »
- Pour voir ce phénomène dans sa régularité, il faut mettre la flamme à l’abri de tout courant
- (') Annales de Chimie et de Physique, 5' série, t. VIII, p. 538 et suiv.
- (2) Du Moncel. — Notice sur l’appareil de Ruhmkorff, p. 276.
- (3) Du Moncel. — Recherches sur la non-homogénéité de
- l’étincelle d’induction, p. 37. 1
- d’air et produire des vibrations lentes à l’interrupteur. Les strates sont d’autant plus nombreuses, plus serrées et moins distinctes, que l’interrupteur vibre plus vite.
- V. — Phénomènes actino-èlectriques
- Nous trouvons encore des particularités diffé-rencielles, pour les électricités positive et négative, dans les phénomènes actino-èlectriques.
- Nous n’avons pas à faire l’historique (déjà assez long) de cette intéressante question qui date de plusieurs années. Nous dirons seulement que les auteurs qui s’en sont occupés sont MM. Hertz. Stoletow, AThénius, Wiedemann et Ebert, Hall-wachs, Righi, Blondlot, Bichat. Les détails sur leurs expériences se trouvent dans la Lumière Electrique, t. XXVI, XXVII, XXV111, XXIX, XXX et XXXI.
- Nous relaterons seulement les faits qui se rapportent à la différence des effets des deux électricités dans les circonstances particulièrement remarquables du phénomène, observé surtout par MM. Bichat et Righi, Wiedemann et Ebert.
- Ces derniers expérimentateurs ont établi que « les radiations agissent sur les particules des gaz qui touchent le conducteur. Elles les détachent avec une charge négative (la positive restant sur le conducteur); mais dès que le conducteur a acquis une densité positive suffisante, la force électrique fait équilibre à l’action des radiations. (*) ».
- Ces effets remarquables ont été l’objet de recherches suivies de la paît de MM. Wiedemann et Ebert. Ces auteurs éclairaient les boules inductrices au moyen d’une lampe à arc et maintenaient la différence de potentiel des deux boules avec une machine de Holtz.
- « Ils ont constaté que l’éclairage régularise la décharge et augmente le nombre des étincelles dans le rapport de .3 à.4,
- « Ceci toutefois n’a pas lieu, lorsqu’on éclaire seulement une des électrodes, La décharge reste irrégulière si les rayons lumineux ne frappent que Yélectrode positive et on ne remarque aucune différence dans la forme des étincelles; mais dès qu’on éclaire Y électrode négative, le phénomène change totalement et devient d’une régularité remarquable. Les étincelles ont une couleur blanche plus vive et sont toujours perpendiculaires aux électrodes,
- (i) La Lumière Electrique, t. XXX, p. 71 (13 octobre 1888), C. R., 1" mars 1888, p. 357.— Bichat.
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- *v ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE 1 ~
- « L’action de la lumière ne se remarque que sur l'électrode négative et son intensité varie avec la pression de l’air ou du gaz (]) ».
- Après avoir reconnu que l’action électro-acti-nique ne s’exerce que sur l’électrode négative, les auteurs ont étudié le phénomène en em ployant successivement divers métaux et des électrolytes comme électrodes, et en les éclairant par un arc voltaïque.
- En s’aidant d’un micromètre à étincelles et d’un téléphone insérés dans le circuit d’une machine de Holtz (dont l’un des pôles communique avec la terre), M. Wiedemann et Ebert ont constaté que le platine est,* * de tous les métaux, le plus sensible à l’action lumineuse.
- « La forme des étincelles change subitement au moment où l’électrode négative est éclairée ; et le faisceau irrégulier, de couleur rosée, se transforme en une ligne blanche et immobile, perpendiculaire à la surface des électrodes. Cette action est spécialement due aux rayons ultra-violets.
- « Les liquides, employés comme électrodes (en ménisques), présentent les mêmes phénomènes, surtout lorsqu’ils absorbent fortement les rayons colorés. La solution de nigrosine donne les meilleurs résultats; l’eau est à peu près aussi sensible que le platine ».
- « Quand l’électrode négative n’est pas éclairée, les décharges entraînent des gouttelettes de liquide et donnent à son ménisque la forme d’une pointe. Dès que les rayons ultra-violets agissent, le niveau redevient normal et ne subit aucune déformation; la décharge quitte le centre de la gouttelette de liquide en formant une ligné blanche tout à fait droite (2) ».
- L’action lumineuse aurait pour effet, d’après les auteurs, de diminuer la densité électrique nécessaire pour le passage de la décharge, en produisant, dans le voisinage immédiat de l’électrode, « un mouvement oscillatoire de même période que celui des rayons qui partent de cette électrode. Les rayons ultra-violets seraient absorbés par les molécules des électrodes qui produisent ensuite un mouvement oscillatoire dans la couche gazeuse environnante (3) ».
- Les expérimentateurs ont opéré aussi avec une batterie d’accumulateurs et ont obtenu des effets
- \ ' ~
- (*) La Lumière Electrique, t. XXVII, p. 532 (1888).
- (3) La Lumière Electrique, 12 janvier 1889, p. 84. — Annales de IVicdemann, v. XXV, p. 209.
- (3) La Lumière Electrique, 12 janvier 1889, p. 84.
- analogues aux précédents, pour une certaine tension électrique.
- Nous devons citer encore un des résultats obtenus dans cette voie par M. Uljanin.
- Lorsque le sélénium cristallisé et placé entre deux électrodes de métal vient à être éclairé par un rayon lumineux, il se développe dans ce système une force électromotrice « dont le sens est tel que Y électrode éclairée est négative par rapport à Y électrode obscure. »
- La force électromotrice la plus intense qui fut observée dans cet élément, à la lumière solaire, était de 0,12 volt. La résistance de cet élément était, à l’obscurité, d’environ 40000 à s0000 ohms, résistance qui devenait neuf fois plus taible quand la pile était éclairée.
- C. Decharme.
- (A suivre.)
- Erratum. — Le lecteur voudra bien rectifier deux erreurs involontaires qui se sont glissées dans nos articles précédents : p. 174. Les photographies d’étincelles et d’effluves sont dues à M. Ducretet et non à M. Mareschal qui n’a fait que les décrire. Enfin, p. 214, le Dr Ritter dont il s’agît est M. ,1e D1- Ritter v. Urbanitzky.
- C.D.
- LE
- TÉLÉPHONE ÉLECTROMAGNÉTIQUE ZIGANG
- Nous avons présenté à nos lecteurs il y a deux ans environ un parleur électrique militaire, imaginé par le capitaine Zigang ; cet appareil a reçu depuis des perfectionnements qui en font un signal éminemment pratique, aussi aurons-nous l’occasion d’y revenir prochainement.
- Le même inventeur a combiné un téléphone domestique excessivement léger dont nous nous occuperons actuellement.
- Dans la plupart des récepteurs usuels, les modifications apportées au système primitif de Bell ont porté principalement sur un agencement plus ou ou moins ingénieux des différents organes, mais les éléments constituants de l’appareil n’ont pas varié : on retrouve, dans tous les systèmes, des aimants pê^manents, des bobines, des diaphragmes en tôle et une monture en bois ou en métal.
- Les tentatives faites en vue de simplifier et d’al-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ t 321
- léger le. téléphone n’ont pas donné de résultats bien appréciables. Au contraire, les montures métalliques ont une tendance à se substituer aux montures légères au grand détriment de la manipulation qui devient incommode. Mais cette éventualité n’est pas un inconvénient pour les communications aux grandes distances où il importe peu d’avoir des postes, massifs et encombrants. Pour les usages domestiques les conditions de fonctionnement et de maniement ne sont plus les mêmes : il est de toute nécessité d’avoir des appareils simples, légers, peu volumineux, d’un maniement commode, et surtout d’un prix peu élevé,
- G’est pour arriver à un résultat pratique répondant à ces conditions que le capitaine Zigang s’est livré à une série d’expériences qui ont mis en relief la conclusion suivante :
- « Lorsqu'un courant voltaïque ondulatoire agit sur un diaphragme téléphonique par l’intermédiaire d’un électro-aimant à noyaux de fer doux les courants obtenus sont, jusqu’à une certaine limite, d’autant plus intenses et plus nets que le diaphragme est plus élastique et d’un diamètre plus réduit. »
- L’auteur attribue ces résultats à la présence d’un résonnateur de petite capacité donnant une grande hauteur au son fondamental propre de l’instrument, ce qui est un élément très favorable à la propagation des sons qui s’y manifestent.
- C’est sur ces principes que M. le capitaine Zigang a établi son nouveau téléphone dont la description suit. 11 se compose :
- i° D’un petit électro-aimant de 1 1/2 mm. de diamètre de noyaux de fer doux portant 2 petites bobines de fil de 1 à 2 dixièmes de millimètre de section. Lés deux extrémités du noyau sont vissées dans une petite pièce de cuivre qui permet de fixer cet organe dans l’intérieur de la monture Cette pièce de cuivre est assez massive pour évite, que les vibrations moléculaires déterminées danr le sein du noyau magnétique par suite desaimans tâtions et des désaimantations partielles ne se propagent dans la monture en bois. En outre les-spires de l’hélice magnétisante sont enduites de vernis épais à la gomme laque qui leur donne une rigidité telle que, par l’effet de leur inertie, elles s’opposent à la production de vibrations longitudinales qui empêcheraient les pôles d'agir efficacement sur l’armature ;
- 2° D’une plaque-armature ou diaphragme en
- paillon de cuivre argenté de 3/100 de mm. d’épaisseur et de 18 millimètres de diamètre; portant en son milieu un petit rectangle de tôle douce de
- j-^de mm. d’épaisseur. Ce rectangle, formant armature, a pour dimensions l’écartement et le diamètre des pôles de l’électro-aimant.
- La partie vibrante a un diamètre de 15 millimètres, mais elle peut être portée jusqu’à 22 millimètres dans les appareils nécessitant des bobines plus volumineuses par suite de la résistance du circuit extérieur.
- Ces deux organes principaux sont renfermées dans une monture en palissandre (voir la figure ci-contre).
- Les deux extrémités du fil de l’électro-aimant
- Fig. 1
- sont rattachés au cordon souple. L’électro-aimant est assujetti au fond d’une feuillure qui a une profondeur telle, que lorsque la membrane est en glace et que le courant ondulatoire passe dans les bobines, l’écartement entre l’armature et les pôles de l’électro-aimant soit aussi petit que possible, sans aller jusqu'au contact.
- Les pièces électro-magnétiques du téléphone Zigang en raison de leurs petites dimensions sont très favorables aux aimantations et aux désaimantations successives provoquées par les variations de résistance du transmetteur, aussi la parole est-elle reproduite avec une pureté et une intensité remarquables.
- Dans cette disposition usuelle l’intensité de la parole est sensiblement proportionnelle à celle du courant électrique ce qui permet d’obtenir des effets maxima en employant des microphones et des fils de résistance donnés.
- Ce téléphone ne fonctionne qu’en circuit primaire avec des courants voltaïques dont les variations de résistance sont engendrés par un microphone à charbon 0) M. le capitaine Zigang.
- (!) Le système d’Argy convient particulièrement.
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- 322
- L^4 LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- donne à ses petits récepteurs domestiques de 3 à 4 ohms de résistance ce qui est suffisant pour permettre de correspondre avec une ligne de 35 à 40 ohms lorsque les trois éléments Leclanché de chaque poste sont en circuit.
- En résumé le téléphone Zigang présente donc pour les usages domestiques et les petits circuits des avantages multiples qui peuvent se résumer ainsi :
- Il est d’une légèreté excessive, son poids n’est que de 12 à 15 grammes, parsuiteson maniement est commode et ne cause aucune fatigue.
- La branche antérieure est lisse et rectiligne et s’applique à l’oreille sans produire la sensation patfois désagréable que donnent les récepteurs métalliques. 11 permet de construire des postes micro-téléphoniques légers surtout si l’on emploie comme signal d’appel la trompette ou parleur électrique du même inventeur.
- Il convient aussi pour la téléphonie dans les villes entre abonnés. 11 posséderait fsur les téléphones magnétiques, l’avantage immense de ne pas être autant influencé par les. courants d’induction provenant du voisinage de réseaux télégraphiques ou de canalisation de lumière. Le champ et la musique sont transmis avec une grande netteté qui en fait un auxiliaire précieux pour les auditions théâtrales, c’esr en un mot le plus léger et le moins cher de tous les récepteurs connus.
- P.-H. Ledeboer
- LEÇONS DE CHIMIE (Suite) C).
- CHIMIE ORGANIQUE
- 2e fonction. — Alcools et phénols.
- Les alcools et les phénols résultent de la substitution du radical oxhydryle OH à un ou plusieurs atomes d’hydrogène dans un hydrocarbure fondamental.
- Classes. — Ces composés se divisent en plusieurs classes. Lescorpsqui font partie d’une même classe, présentent des propriétés semblables et ont une même atomicité. Les classes se subdivisent en
- (') Vojr Lçi lumière Électrique, du 27 avril i88q.
- groupes différenciés entre eux, soit par l’arrangement des atonies de l’hydrocarbure fondamental soit par la place occupée par l’oxhydryle.O H.
- Plusieurs exemples feront saisir les principes qui servent de base à la classification des alcools. Soit l’hydrocarbure éthane C2 H°, dans lequel un seul atome d’hydrogène est remplacé par le radical OH.
- CH» c H®
- Éthane | Alcool éthylique |
- CH» CH'OH.
- L’àlcool éthylique fait partie de la première classe qui comprend tous les alcools mono-atomiques.
- Au contraire le glycol
- c H* o H
- I
- C H* O H
- qui dérive aussi de l’éthane, fait partie des alcools diatomiques ; deux atomes d’hydrogène ayant été remplacé par deux fois le groupement oxhydryle O H.
- Groupements. — Si l’on ne peut tirer de l’éthane qu’un seul alcool mono-atomique, il n’en est pas de même du butane C4 H10 qui fournit quatre alcools mono-atomiques, correspondant à la formule générale C4 H 10 O.
- C H» Alcools butyliques C H»
- 1 C H» 1 1 C H* 1 C H» C H» C H» CH»
- V V
- CH» C H O H C H COH
- | CH» OH | C H» 1 C H» O H 1 C H®
- Primaire normal Secondaire Primaire non normal . Tertiaire
- Chaque classe se subdivise en groupes qui prennent le nom d’alcools primaires, secondaires, tertiaires, suivant que le radical oxhydryle fait partie du groupement moléculaire C H2 O H ; CH OH; C [OH. Les alcools, faisant partie d’un même groupe, se divisent en alcools normaux ou non tmmaux, suivant qu’ils dérivent d’un hydro-carbure^fondamental ou d’un de ses isomères. Les phénols diffèrent des alcools en ce qu’ils résultent de la substitution d’un ou de plusieurs atomes
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- ' JOURNAL
- UNIVERSEL
- D'ÉLECTRICITÉ
- m
- d’hydrogène faisant partie du noyau des hydrocarbures aromatiques. Ainsi :
- Benzine.. Ca H6 Toluène.. C® H® CH3
- Phénol.......... C® H5 O H
- Phénol-toluène ou r6H5 j C H3 crêsylol (OH
- L’étude des phénols fera l’objet d’un chapitre spécial et indépendant de celui où il est traité des alcools.
- ALCOOLS
- ire classe. — Alcools mono-atomiques
- i" groupe. Primaires
- (à) ALCOOLS SATURÉS (C* H2 n + 2 O)
- (a) Normaux
- Méthylique.... C H® O H Butylique... C4 H* O H
- Éthylique.... C* H1 O H Amylique... C5 H11 O H
- Propylique.... C* H2 O H Hexylique... C® H1* OH
- (P) (non normaux)
- l’influence des agents d’oXÿdation, les alcools primaires se transforme nt soit en aldéhydes par la perte simple de deux atomes d’hydrogène
- C‘ H®. CH2 OH + O = H2 O + C2 H®. C O H
- Soit en acide par la substitution d’un atome d’oxygène aux deux atomes d’hydrogène perdus.
- C2 H®. CH2 O H + 2 O = H2 O + C2 H®. COOH
- 2° Action des déshydratants. — Les alcools en perdant une molécule d’eau régénèrent l’hydrocarbure dont ils dérivent.
- c* h® o = H2 o + C2 H*
- 3° Traités par les halogènes et les acides ; dans le premier cas ils donnent'naissance à des éthers simples, et dans le second cas à des éthers composés.
- 4° Les alcalis transforment les alcools primaires en sels dont l’acide dérive de l’alcool traité.
- C H2
- Butylique de fermentation.... ^H,>CH — CH* OH
- Amylique de fermentation.... (CH3)2—CH—CH3—CH2OH
- Caprolique.................. C® H11 — C H2 O H
- Œnanfylique................. C® H13 — CH2 OH
- Caprylique.................. Ç2 H'® — C H* O H
- Cétylique ou éthal.......... C15 H31 — C H2 O H
- Cérylique................... C2® H®» — C H2 O H
- Myricique..................... C29 H69 — C H2 O H
- (b) ALCOOLS NON SATURÉS
- (Sérié) C" H2” O)
- Allylique................... CH2 — CH — CH2 OH
- (Série C” H2n — 6 O)
- Propargylique............... CH = C — CH2 OH
- (C) ALCOOLS AROMATIQUES
- (Série C" H(2 » - «) O)
- Benzylique................. C® H® — C H2 O H
- Métatolylique ............. C® H4 (C H®) C H2 O H
- Cuminique.................. C® H4 (C® H2) C H2 O H
- Sycocérylique.............. C>2 H22 — C H2 OH
- (Série C" H2"—8 O
- Cinnamique................. C«H® — CH = CH —CH2OH
- Cholestérique.............. C2® H43 O H
- Propriétés. — i° Action des oxydants, Sous
- 5° Les métaux alcalins les attaquent vivement et se substituent à un de leurs "atomes d’hydrogène.
- 2 (C2 H® O H) + 3 K = 2 (C2 H® OK) + 2 H
- Le composé C2 H5. O K prend le nom d’éthy-late de potassium.
- Préparation. — i°En partant d’un hydrocarbure au moyen de trois réactions successives.
- «) CH4 + 2 ci = h ci + CH3 ci
- (P) CH® Cl + C2 H3 Ag O3 = C2 H3 (CH3) O2 + Ag Cl
- (y) C2 H3 (CH®) O2 + KOH = — C2 H3 K O2 + C H3 O H
- La molécule (CH3 OH) représente symboliquement l’alcool méthylique.
- 2° A l’aide des aldéhydes correspondants.
- 3° En traitant les chlorures des radicaux de ces alcools p ar l’hydrogène naissant.
- 2" groupe secondaires (a) alcools saturés (C” H2 « + 2 O)
- (a) Normaux
- Isopropylique..... CH3 — CH OH — CH®
- Isobutylique...... CH3 — CH2 — CH OH — CH3
- Isoamylique....... CH3—CH2—CH2—CH.OH—CH3
- lso héxylique ... CH3—ÇH2—CH2—CH2—CH.OH—CH3
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- 3*4 :
- LA LUMIÈRE :É
- (P) Non normaux
- Pseudo-amylique. vCH’)* — CH — CH.OH — CH3 Hydrated’octyl. (CH3)8-CH-CH2-CH2--CH8-CH.OH-CH3
- (b) Alcool non saturé (C” H8” O)
- Acétylénique..... CH8 — CH.OH
- La propriété caractéristique de ces alcools, propriété qui les différencie des alcools primaires, est de donner naissance, par la perte de deux atomes d’hydrogène, à des composés qui, bien qu’ayant la m.êrne composition que les aldéhydes, n’en présentent pas les caractères.
- Ces composés dérivés prennent le nom à'acétones', ils se transforment bien en acides lorsqu’on opère un second degré d'oxydation,mais le nombre des atomes de ces acides n’est pas le même que celui de la molécule alcool dont ils dérivent.
- y groupe tertiaire
- Triméthyl — carbinol...... C (CH3)3 OH
- Diméthyl — éthyl — carbinol .. C (CH V C* H5 OH Méthyl — diéthyl — Carbinol... C CH3 (C8 H6)1 OH Propyl—diméthyl — carbinol.. C (CH3)8 C3 H7 OH. Diméthyl— isobutyl — carbinol C (CH3)2 C* H9 OH Propyl — dicthyl — carbinol. .. C (C2 H6)8 C3 H7 OH
- Les alcools mono-atomiques tertiaires se distinguent des alcools mono-atomiques primaires et secondaires par l’action particulière qu’exercent sur eux les agents oxydants.
- Nous avons vu plus haut, qu'au premier degré d’oxydation, les composés dérivés des alcools sont des aldéhydes avec lesalcools mono-atomiques primaires, des acétones avec les alcools mono-atomiques secondaires ; ces composés renfermant un nombre d’atomes de carbone égal à celui qui était contenu dans l’alcool. Il n’en est pas de même avec les alcools mono-atomiques tertiaires.
- Ceux-ci se scindent et donnent naissance à des produits dérivés qui contiennent un nombre d’atomes de carbone moins grand que l’alcool primitif.
- 2me classe. — Alcools diatomiques
- Les alcools diatomiques auxquels on donne aussi le nom de glycols,'dérivent des hydrocarbures par la substitution de deux oxhydryles OH, à deux atomes d’hydrogène.
- CH3 CH8 OH
- Éthane | Éthylène glycol f
- CH3 CH8 OH
- Suivant la place occupée par les deux radicaux oxhydryles, on aura avec ces alcools des grpüpes • analogues à ceux qui ont été indiqués dahs la classe des alcools morio-atomiques; (c’est-à-dire des glycols. primaires. secondaires et tertiaires).
- Ces alcools, sous l’influence des agents oxydants. donnent naissance à deux aldéhydes et deux acides.
- On les prépare au moyen de procédés analogues à ceux qui servent à la préparation des alcools mono-atomiques, en partant toutefois lorsqu’on applique la première méthode, d’un bibromure. Exemple :
- («) C8 H4 + 3 Br = C8 H* Br8
- (S) C8 H* Br2 + 2 (C* H3 Ag O8) = 2 Ag Br + C8 H« (C* HsO«)8 (y) C2 H* (C8 H3 02)2+ 2 KOH = 2 (C8H3K08) + C8 H* (OH)2
- Le groupement moléculaire C2 H4 (O H2) est la formule symbolique de l’éthylène-glycol.
- 3""’ classe. — Alcools triqtomiques
- Ces alcools dérivent des hydrocarbures, par la substitution de trois oxhydryles à trois atomes d’hydrogène.
- Bien que l’on puisse admettre théoriquement l’existence d’un grand nombre de ces alcools, on n’en connaît actuellement .que deux :
- Propylglycérine.'..... .C3 H6 (OH)3
- Amylglycérine................. C5 H7 (O H)3
- Ces corps sont peu stables. Les oxydants les transforment en plusieurs acides; les déshydratants mélangés à la glycérine lui enlèvent deux molécules d’eau et il distille, sous l’influence de la chaleur, un liquide l‘acroléine qui a pour formule C3 H4 O. Ce dernier corps n’est autre chose que l’aldéhyde correspondant a l’alcool allylique.
- 4me classe. — Alcools tètratomiques
- Ces alcools résultent de la substitution de quatre radicaux O H à quatre atomes d’hydrogène d’un hydrocarbure fondamental.
- Un seul est connu, l’érythrite C4 H10 O4. 11 a été retiré des Lichens par Stenhoux.
- 5me classe. — Alcools Pentatomiques
- On n\pu encore déterminer un alcool rentrant dans cette classe. En effet, les composés comme la pinite et la quercite qui ont pour formule
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- JOURNAL UNIVERSEL UÊLEC TRICITÉ
- C® Hî2 O5 peuvent être aussi bien considérés comme alcools par leur fonction que comme des aldéhydes d’alcools hexatomiques. .
- 6me classe. — Alcools hexatomiques
- Cinq alcools connus, la mannite, la dulcite, l’isodulcite, le sucre de rhammegine et la sorbite.
- Ils répondent tous à la même formule C° H14 0°, ils sont donc isomères.
- Ils donnent naissance aux anhydrides :
- 2e classe. — Phénols diatomiques
- Hydroquinone ’ ) OH
- Oxyphénol • |ca
- Résorcine
- * Orcine 1 C H3
- { C« H1 j O H
- Homopyrocatéchine ’ ( O H
- Bêta-orcine . C® H1# O»
- Oxynaphtol Hÿdronaphtoquinone | C‘° H® O*
- Diphénol , C*3 H10 O»
- 3e classe. — Phénols triatomiques
- Glucose................... C® H1* O® -|- H3 O
- Lévulose...................\
- Galactose..................! C° H11 O6
- Mannitose..................)
- ( O H
- Pyrogallol............... C«H» OH
- ( O H
- Trioxynaphtaline......... C10 H6 (O H)3
- 7me classe. — Alcools ÿoly glycosiques
- Tous ces alcools sont isomères et répondent à la formule C12 H22 Ou ; ils sont combinés à des quantités variables de molécules d’eau ; ce sont la saccharose otl sucre de canne, la mélitose, la tréha-lose, extraite par Berthelot d’une manne de Turquie, la mycose, la mèleçitose, la lactose, la synan-throse.
- PHÉNOLS
- Les phénols résultent de la substitution de un ou plusieurs oxhydryles à un ou plusieurs atomes d’hydrogène faisant partie du noyau d’un hydrocarbure aromatique. Comme pour les alcools, chacune des classes des phénols sé divise en plusieurs groupes dont la caractéristique est la position des oxhydryles de substitution.
- Ce corps est très peu stable et possède des propriétés réductrices très énergiques.
- Remarques. — i° Une propriété bien caractéristique des phénols : Soumis à l’action de l'acide azotique, ils échangent un ou plusieurs atomes d’hydrogène du noyau, avec un ou plusieurs radicaux nitryle (Az O2) pour donner naissance aux nitrophénol C°H4. Az O2. O H, dinitrophénol C°H3. (AzO2)2 OH et trinitrophénol ou acide picrique C6 H2 (AzO2)3 O H. Ces composés sont de véritables acides, capables de décomposer les carbonates.
- 2° Les phénates résultant de l’action des bases énergiques sur les phénols sont plus stables que les composés correspondants dérivés des alcools.
- Adolphe Minet.
- (A suivre.)
- Un grand nombre de décompositions pyro-génées produisent des phénols. Ceux-ci se trouvent en certaine quantité dans le goudron de houille.
- irc classe. — Phénols mono-atomiques
- Phénol C° H6 0 H
- Crésylol C® H* CH3 OH
- Xylénol C® H3 (CH3)3 OH
- Phloréthol .... |c® H‘®0
- Phlorol
- Thymol C‘° H11 O
- Naphtol i. C10 H® O
- Diphénol C13 H10 O
- Benzyl-phénol. C13 H« 0
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Angleterre
- La dynamo Westminster. — Nous avons décrit autrefois la machine construite par la maison Latimer, Clark, Muirhead et Ci0, de Londres sous le nom de « dynamo Westminster (*)»; l'ingé-
- La Lumière Electrique, v. XXIV, p. 601.
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- 336
- tfjf ÙjMcRÊ rÈLECtRÏQlfÉ
- nieur M. Andersen a modifié dernièrement le type et y a introduit certains détails ingénieux, en particulier la ventilation forcée de l’induit. On a abandonné les inducteurs en fonte pour le fçr forgé, et l’anneau Gramme pour le tambour.
- Les figures ci-jointes se rapportent à une ma-
- chine marine de 400 ampi et 80 .volts couplée directement sur un moteur WiHans compound, marchant à 370 tours. Cette machine est à double enroulement.
- Le noyau de fer du tambour, en tôle, est main-* tenu par deux plateaux en bronze serrés par un
- Fig. 1 et S
- boulon, et par 3 clavettes également en bronze, qui laissent libres 3 larges canaux pour la ventila-
- Fig. 3
- tion ; une goupille empêche le déplacement du noyau. Les plateaux sont également munis de ^projections de même forme que les clavettes qui s’engagent dans leurs rainures, et il y a des ouvertures correspondant aux. canaux, comme on
- le voit en B (fig. 3). L’air est aspiré par un petit ventilateur D (fig. 1) et passe au travers des lames de connexion.
- L’enroulement du tambour présente également certaines particularités; il est effectué au moyen de 2 séries de conducteurs en forme de barres, mais non massifs; les uns droits (voir fig. 1, partie inférieure) sont formés de rubans de cuivre posés de champ et vernis; les autres conducteurs sont recourbés aux extrémités et sont composés de fils nus ; ceux-ci viennent s’étaler aux extrémités, et se souder à des bandes de cuivre que l’on plie ensuite en développantes de cercle, de manière à faire les connexions; ces bandes sont isolées avec du ruban (voir fig. 1 en FF, et fig, 3).
- 11 y a 54 conducteurs de chaque espèce ou 108 fils induits.
- Lesi connexions se font comme c’est indiqué fig. 3\un conducteur droit, 1 par exemple, est réuni en avant par une bande au conducteur 54, et celui-çi e$t relié en arrière à la barre 3 e( ainsi
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- ‘/j/. ; ‘ JOURNAL UNIVERSEL D’ELÈCTRICITÉ , 3*7
- dé suite. Les connexions au commutateur se font par les conducteurs droits. La figure 7 indique comment sont disposés les porte-balais. !
- Le poids de cuivre sur l’induit est de 140 kilos, et celui des bobines d’excitation de 250 kilos. La résistance de l’induit est de 0,006 ohm, celle des bobines en série dé 0,002 ohm, et celle du fil fin de 6,46 ohms; le rendement électrique est de 93 0/0.
- Télégraphe imprimeur de Wright et Moore. — Nous avons déjà décrit, il y a quelque temps, la machine électrique à écrire de M. Higgins^); c’est également un appareil du genre dont il s’agit ici,
- et qui peut naturellement servir d'appareil télégraphique imprimeur.
- Le télégramme est non seulement imprimé en caractères ordinaires, mais encore on peut obtenir une feuille de la largeur voulue au lieu d’une longue bande.
- En se rapportant à la description de l’appareil Higgins, on verra qu’il faut nécessairement deux fils, tandis que dans la machine Wright et Moore un seul suffit, en outre la rapidité de transmission est accrue;
- Comme on le voit (fig. 4 et 5), c’est un appareil à roue des types et celle-ci est mue par un mécanisme d’horlogerie; le déroulement du papier est
- Fig. 4 et 5
- également commandé par un second.mouvement qui sert, en outre, à ramener la roue à sa position primitive une fois une ligne imprimée.
- Ce dernier mouvement est contrôlé par un électro-aimant, dont l’armature, tant qu'elle est attirée par un courant, empêche le papier de se dérouler.
- Quand le circuit est interrompu, l’armature est ramenée par un ressort; on a pu ainsi réaliser des vitesses beaucoup plus grandes que dans les appareils où des électro-aimants ont un travail trop considérable à effectuer. A et B sont deux tambours mus chacun par une corde et un poids; le tambour A commande par un train d’engrenages l’axe c qui porte la roue des types ; B au contraire fait mouvoir le tambour D sur lequel passe le papier enroulé sur H.
- C) La Lumière Electrique, v. XXVII, p. 191 « Des appareils analogues ont été brevetés en Amérique, par MM. Angers et Van Hœvenburg,
- Le mouvement de l’arbre c est contrôlé par les deux roues à échappement C dans lesquelles un rochet commandé par l’armature de l’électro E s’engage alternativement; suivant le sens du courant envoyé par le transmetteur, cette armature polarisée se meut dans un sens ou dans l’autre.
- Normalement, le tambour D est à une certaine distance de la roue des. types I, et chaque fois qu’une lettre doit être imprimée, il est pressé contre cette roue ; ce mouvement a lieu par l’action du levier imprimeur J dont l’extrémité de droite porte l’armature de l’électro-aimant K, et qui est ramené par le ressort Klf dans la position indiquée.
- Les courants inversés qui actionnent l’électroaimant E, traversent également K, mais leur durée est trop courte pour attirer l’armature de celui-ci ; ce n’est que lorsqu’on veut imprimer une lettre qu’on envoie un courant de plus longue durée.
- U roue des types est mor.tée sur une glissièrç
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- . . . Y '>^:vY' Y'';
- qui tourne avec l’axe c, mais peut se déplacer longitudinalement, au furet à mesure de l’impression d’une ligne; ce mouvement a lieu par l’action d’une fourchette appartenant au chariot M qui se déplace sur la tige fixe N. Ce chariot porte deux rochets O situés l’un derrière l’autre qui s’engagent dans les dents de deux crémaillères P, dont la seconde est fixe.
- Chaque fois donc que l’armature de K est attirée, la première crémaillère P se déplace dans sa direction de la distance d’une lettre, l’un des rochets O se déplace d’une dent et lorsqu’un ressort ramène P, il entraine M également d’une dent. La roue des types avance donc pas à pas le long de c ; arrivée au bout de sa course elle est ramenée brusquement par un brin qui est fixé à sa glissière et qui s'enroule sur le tambour d’un barillet au moment où les deux rochets de M sont soulevés, à bout de course; ce mouvement est déterminé par l’électro K3 (fig. 4) qui est excité à ce moment par un courant plus intense,
- Lorsque son armature est attirée, elle libère le mouvement d’horlogerie commandé par B qui soulève alors les rochets de M et fait avancer le papier d’un interligne.
- Nous n’insistons pas sur d’autres détails du mécanisme qui se comprennent d’eux-mêmes d’après les figures.
- Ces appareils imprimeurs rendent de grands services pour les télégraphes de Bourse, et il y a actuellement à Londres des appareils de ce genre, mais leur capacité est insuffisante, tandis qu’avec les nouveaux appareils, on peut faire jusqu’à 120 ou 150 tours par minute, ce qui correspond à environ 35 à 40 mots par minute, soit à peü près la vitesse du Morse; l’excès de courant nécessaire avec ces appareils est plus que compensé par les avantages de l’impression en caractères ordinaires.
- Les usines centrales. — Comme on devait s’y attendre, le mémoire que M. Forbes a lu à l’Institution of Electrical Engineers et dont nos lecteurs ont pu apprécier l’importance, a donné lieu à une discussion très nourrie, sans que cependant elle ait apporté des faits bien nouveaux. La principale controverse a porté sur les câbles sous plomb, et l’auteur a reconnu, au moins en partie, l’exagé-ration de sa première appréciation.
- En ce qui concerne la valeur du système à trois fils, l’opinion paraît bien fixée, quoique M. Cromp-ton ait fait remarquer que dans plusieurs cas, on
- dû, au moins au début de Texplojtatldh; aurait renoncer au troisième fil, à cause de l'extrême irrégularité de la distribution des lampeâ et de la demande du courant. Quant aux feeders> personne ne songe à en nier l’avantage, et M. Kapp * rappelé qu’il y a six ans déjà dans la petite usine de Victoria (?), à Londres, on avait employé les fee-ders, avec des régulateurs différentiels de VilJans, qui sont actuellement en usage à Leamlrigton.)
- Pour régler réellement la différence die pôtentiel aux centres d’alimentation, il faut avoir deux rhéostats, un dans chaque feeder et couplés mécaniquement, ainsi qu’on le fait à Bradford. M. Kapp propose pour racheter la variation de tension dans les feeders, d’y insérer des accumulateurs.
- D’après M. Crompton, l’usage de batteries auxiliaires de lampes, pour opérer la mise ert marche d’une nouvelle dynamo n’est pas nécessaire; à Vienne on insère directement des machines de 250 ampères après avoir réglé la tension avec une lampe témoin.
- M. Wright, l’ingénieur de l’usine de Brighton a fait plusieurs observations curieuses sur la perte de travail pendant la marche à vide des transformateurs ; d’après lui, quand ces appareils ne reçoivent qu’un très faible courant, 4 à 5 âmpèteS, le travail électrique dépensé est à peu près le même que lorsque les machines marchent à 2000 volts sur une résistance inerte, ce qui semble montrer que le décalage entre la force électromotrice et le courant est beaucoup moins grand qu’on ne pourrait le supposer. 11 a cité ce résultat assez curieux que la dépense de charbon qui était de 11 kilos par kilowatt-heure, avec l’ancien système Brush en séries multiples, n’a presque pas varié depuis qu'on se sert des transformateurs et machines à courant alternatif Ellwell-Parker. ce qui semble montrer que l’exploitation n’est guère avantageuse.
- E. M.
- Autriche
- Les moteurs à courants alternatifs de la maison Gan%. — La maison Ganz et O de Buda Pesth dont on connait l’activité dans le domaine des applications des courants alternatifs à l’éclairage semble être arrivée, d’après une note qu'elle nous communique, à des résultats remarquables dans la construction des moteurs à courants alternatifs. Des essais continués pendant quatre ans oni permis à M. Dery, Blathy et Zypernowsky d’arriver aux
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- JOURNAL
- ÜMVERSÈL
- D'ÉLECTRICITÉ
- résultats indiqués dans le tableau ci-dessous.
- Ces résultats ont été obtenus avec un modèle destine aux essais et les inventeurs espèrent encore améliorer le rendement en augmentant le nombre de tours et ert perfectionnant la construction. En se rapportant au tableau on voit que la dépense réelle en watts déterminée par un wattmètre est peu différente de la dépense apparente, telle qu’on l’obtient en multipliant les volts par les ampères déterminés Séparément par des instruments teis que réiëctrodynamomètre de Siemens et le voltmètre de Cardew.
- Ceci est très important, car c’est une preuve que le retard de phase dit courant par rapport à la force électromotrice est faible, résultat -que l’on chérche depuis longtemps à obtenir sans pouvoir l’atteindre.
- 11 est vraiment regrettable que les inventeurs ne nous aient pas envoyé une description complète de leur moteur ‘ ce qui fait que nous ne pouvons
- accepter ces résultats que sous toutes réserves ; cependant plusieurs transports de force sont en
- Fig. 1
- Nombre de tours par minute Travail produit par le motetit alternatif Energie réellement dépensée Dépense apparente en . watts fi .a) Ilen- demont commercial en 0/0
- ch.-vap. watts watts chevaux
- 600 15 I I ooo IS 800 20,5 18 000 0,88 77,0
- 700 19,8 14 600 18 600 25,2 24 200 0,77 7», 5
- 730 33,4 22 4OO 27 700 37,6 29 800 0,92 80, Q
- (*) Tj : rapport de l'énergie apparente fournie au moteur |E X î) à l'énergie réellement dépensée.
- ce nysment en cours d’exécution en Autriche-Hongrie ati moyen de courants alternatifs et de ces
- moteurs de la maison Ganz et Clc dont notre figure i représente un modèle.
- i° La Wattenser Papierfabrik recevra 50chevaux de force motrice d’une distance de i kilomètre. La machine primaire de 500 volts sera mise en1 mouvement par une turbine.
- 20 Une installation plus intéressante sera celle de la brasserie de Wiener Neustadt, en ce sens que l’éclairage sera combinée avec
- le transport de force.
- A une distance de 2 500 mètres se trouve disponible une force motrice hydraulique de 80 chevaux, on y placera une machine à courants alternatifs de Ganz et Ci0 nouveau type de 2000 volts et 25 ampères tournant à 500 tours.
- Cette machine alimentera 200 lampes à incandescence et 3 moteurs; 2 de 10 chevaux et un de 5. Les deux moteurs de io chevaux tourneront à 830 tours et le moteur de 5 chevaux à 1280. Comme on le voit, toute la forcé disponible ne serait pas employée pour commencer.
- Cette installation sera la première application du système de distribution simultanée delà lumière et de l’énergie par les courants alternatifs, au moyen des transformateurs de M. Dery Blathy et Zipernowsky. ,
- . W. R.
- Etats-Unis
- Chariot électrique de transbordement. — A mesure que la construction des moteurs électriques va en s’améliorant, le champ de leurs applications
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- 1JO
- LA
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- s’étend sans cesse ; après les grues, les ponts roulants, les ponts tournants, c’est Un chariot électrique pour le transbordement des wagons que nous avons à signaler.
- Il y a quelque temps, la Sprague Electric Rail-way and Motor Company construisait un de ces chariots, mû par l’électricité, pour le compte de la Chicago Burlington and Çhiincy railroad company d’Aurora (Illinois). Cet appareil fonctionne depuis sa construction dans les meilleures conditions, ce qui a engagé la Pensylvania railroad Company à transformer également le chariot de sa gare d’Altoona.
- La plate-forme proprement dite du chariot a une longueur de 18 mètres sur une largeur de 5,20 m. Sa course est de 90 mètres environ ; elle repose sur 4 trucs qui roulent sur 8 rails. Le mouvement est communiqué par un moteur électrique Sprague de 10 chevaux qui se trouve suspendu au centre de la plate-forme, entre les deux trucs centraux, et qui fait tourner les quatre roues extérieures.
- Un levier permet de désembrayer le moteur d’avec les roues motrices,‘pour l’appliquer sur un cabestan, qui se trouve placé au centre de la plateforme et qui sert à y faire monter les wagoris. Un commutateur situé également au centre de la table sert à régler la vitesse du moteur, à mettre en marche et à arrêter la plate-forme.
- Ce commutateur permet de faire différentes combinaisons avec les bobines des inducteurs sans qu’il soit nécessaire d’employer des résistances auxiliaires. Ce procédé est du reste employé dans lès voitures électriques de Sprague.
- Le courant arrive au moteur par un conducteur disposé entre les rails centraux, et le contacta lieu par un galet qui se trouve pressé par urt ressort contre le conducteur.
- La force motrice est fournie par une machine s:tuée à une distance d’environ 150 mètres qui actionne une dynamo Edison.
- Le principal avantage de l’électricité sur la vapeur, c’est celui qui résulte du peu de place et du faible poids de l’appareil moteur placé sur la plateforme, puisque dans le cas particulier, le moteur ne pèse que 360 kilogrammes; enfin, les manœuvres sont aussi aisées que possible. Ces avantages paraissent être reconnus, au moins aux États-Unis, car le succès de ces deux appareils a décidé d’autres compagnies à s’adresser à M. Sprague.
- Les transformateurs-régulateurs de M- E, Thomson. — La question de la régulation des. facteurs électriques dans une distribution par transformateurs à courants alternatifs ne s’est pas jusqu’ici imposée aux industriels, par suite des propriétés même de ces appareils qui les rendent auto-régulateurs, au moins en certaines limites, lorsqu'un des facteurs de l’énergie électrique fournie au circuit primaire est maintenu constant.
- Actuellement, cette question se pose assez nettement, et de divers côtés on a proposé et appliqué des dispositifs permettant la régulation. C’est ainsi que nous avons vu la disposition employée par M. Ganz et Cie à l’usine deBéconne, poiir permettre de racheter par une élévation de tension à l’usine la perte de tension qui a lieu dans les feeders. Une disposition qui offre quelque rapport avec celle-ci a été brevetée dernièrement par M.'Kapp, mais, dans ce cas, c’est un transformateur auxiliaire qui agit directement sur la tension à l’extrémité de la ligne, au lieu d’employer ce que M. Forbes appelle un voltmètre compound,
- M. Elihu Thomson qui avaitutilisédepuislongtemps les propriétés des bobines de self-induction pour empêcher les variations brusques de courant (choçking-coil), vient dé les appliquer aux transformateurs, et en outre il a modifié la disposition de ceux-ci, de manière à les rendre autorégulateurs pour un courant constant, alors qu’ils sont alimentés avec un potentiel constant.
- Considérons, en effet, un circuit a b à courant alternatif et à potentiel constant, alimentant un transformateur P S, dont le circuit secondaire alimente une lampe à arc; pour que celle-ci puisse fonctionner avec un courant plus ou moins constant, il est nécessaire de modifier le transformateur qui, dans ces conditions, tend à maintenir le potentiel constant dans le circuit secondaire.
- On arrive approximativement à ce résultat en insérant une bobine de self-induction, soit dans le primaire, soit dans le secondaire, soit aussi dans les deux, comme c’est indiqué figure 1 en P', S’.
- En disposant ces bobines de sorte qu’on puisse régler leur self-induction, en insérant entre les . pièces polaires èe soit une pièce de fer, soit une masse de cuivre, on peut régler le courant moyen dans le circuit secondaire, qui ne sera alors affecté par les variations de la résistance que dans une mesure bien moindre*
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- Si l’on diminue ' ainsi les variations, il n’y pourtant pas de régulation proprement dite, comme
- le montre la figure tracée en pointillé (fig. 7) qui représente ce que l’on peut, appeler la caractéristique du circuit secondaire: le courant en fonction de la force électromotrice.
- Mais, pour régler réellement lé courant, M. Thomson a eu l’idée très ingénieuse d’appliquer le principe des dérivations magnétiques. Dans un transformateur ordinaire, les deux circuits sont placés symétriquement sur le noyau de fer, laforce magnétique à l’intérieur du noyau, qui en produit
- Fig. 3
- l’aimantation, est la différence des actions des deux bobines, et à l’extérieur la force magnétique est très faible ; elle serait nulle dans un tore enroulé d’une maniéré parfaitement régulière et dans lequel les deux circuits seraient étroitements confondus, par exemple, en enroulant les deux fils côte à côte. Au contraire, dans les nouveaux appareils de M. E. Thomson, on dispose les bobines en deux points distincts du circuit magnétique, et en outre, on forme une dérivation magnétique
- plus ou moins considérable, soit entre les bobines, soit à l’extérieur, comme le montrent les figures 2, 3, 4, 5 et 6.
- Il est facile de se rendre compte de ce qui se passe dans une bobine d’induction ainsi disposée.
- Les lignes de forces alternatives engendrés peuvent traverser deux chemins; ou bien elles traversent le noyau de la bobine secondaire en induisant la force électromotrice qui agit dans ce circuit, ou bien elles passent dans l’entrefer ee\ on conçoit donc que le courant ne puisse croître aussi rapidement; en effet, dans le transformateur ordinaire et dans le cas limite d’une résistance nulle du circuit secondaire, le nombre d’ampères-tours dans ce circuit serait égal, comme on sait, au
- Fig. 7
- nombre d’ampères-tours du circuit primaire; tandis que dans notre cas, il est égal seulement aii nombre d’ampères-tours qu’il faut pour produire le champ alternatif dans l’entrefer ee,
- Comme le montre la courbe de la figure 7, le courant secondaire, dans un cas particulier, ne variait presque pas pour des forces électrorriôtrrces va-
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- raint de o à 100 volts. Pour de très grandes résistances, le courant varie naturellement puisqu’il s’annulle pour une résistance infinie. Ace moment les flux magnétiques se répartissent entre les deux branches du circuit magnétique proportionnellement à leur perméabilité.
- Il est très facile de régler le courant que l’on veut obtenir dans le circuit secondaire ; il suffit pour cela, ou bien de varier l’entrefer ee (fig.5) ou mieux, d’y insérer une masse de cuivre (fig. 6) qui joue le rôle d’écran magnétique et oblige le flux magnétique à passer par l’autre chemin, à cause de la réaction des courants qui y sont induits. C’est ce procédé que M. le professeur Thomson préfère et un de nos amis qui a visité son laboratoire a pu observer la simplicité de fonctionnement de ces appareils, dans lesquels il suffit d’insérer des
- Fig. 8 et 9
- fiches en cuivre pour faire varier le courant secondaire.
- Les figures 8 et 9 représentent l’application de ce mode de régulation, à des lampes en série, et, en outre, sort application à la soudure électrique où il est si important d’éviter les chocs électriques qui se produisent au moment ou la soudure est-effectuée, et qui détériorent la génératrice
- Eclairage électrique et distribution de force dans la ville deKearney. — On a utilisé, pour fournir la lumière et la force motrice à la ville de Kearney, dans le Nebraska, la puissance de 375 chevaux fournie par une rivière voisine. La station centrale se trouve installée au centre d’une surface semi-circulaire de 2500 m. de rayon qui est alimentée ^par le courant électrique ; les lampes à incandescence et les moteurs de grande et de petite puissance se trouvent sur le même circuit.
- Chaque réseau de trois conducteurs estalimenté (
- par deux dynamos en série de 275 volts chacune, tournant à 1 100 tours. En comptant une perte de volts de 200/0 pour la canalisation, on obtient 220 volts de différence de potentiel entre le conducteur neutre et un des deux autres conducteurs, pour actionner des moteurs de 5 chevaux et au-dessous, et pour alimenter des lampes à,incandescence de 110 volts dont deux sont en série. Les moteurs plus puissants travaillent à 440 volts.
- Les variations brusques produites par la mise en marche ou l’arrêt subit d’un pu plusieurs moteurs, rend illusoire la régulation des potentiels à l’aide des feeders, et on s’est borné à maintenir constante à 2 0/0 près, la différence de potentiel des centres d’alimentation.
- Les machines marines d’Edison. — Les constructeurs américains ne paraissent pas jusqu’à présent s’être efforcés de créer des types spéciaux de machines dynamos pour répondre aux besoins des installations à bord des navires. Dans ce cas, en effet, oh est limité par des considérations qui n’interviennent pas dans des cas ordinaires. 11 faut restreindre autant que possible l’encombrement, ce qui conduit à la commande directe et aux faibles vitesses, en outre les conditions d’échauffement sont en général fixées entre des limites très étroites.
- La Compagnie Edison qui s’est assuré l’éclairage d’un grand nombre des nouveaux navires de la marine des Etats-Unis a du faire étudier un type nouveau pour satisfaire aux conditions imposées par l’administration ; le modèle adopté diffère beaucoup des machines de ce genre que nous connaissons en Europe, et une description un peu complète offrira quelque intérêt.
- Le groupe représenté par notre figure 1 est destiné à l’éclairage du croiseur le Yorktown dont l’installation comprend 136 lampes de 10 bougies 83 de 16 bougies et 16 lampes de 32 bougies. „
- Il y a deux de ces groupes, dont l’un n’est pas habituellement en service, et sert de réserve; chacun d’eux fournit 100 ampères à 80 volts. Le moteur est une machine Armington et Sims de 30 chevaux, tournant à 400 tours par minute et couplée directement à la dynamo au moyen d’un joint flexible. Lemoteur pèse 900 kilos, la plaque de fondation commune 360 kilos et la dynamo830kilos; le tout n'occupe qu’un espace de 1,20 m. X2,40 m. En marche normale, après un fonctionnement de plusieurs jours, l’élévation de température de l’in-
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- duit n’était que de 19 C° et celui des électros de 25 C°.
- Nous ne décrirons pas le moteur; nos lecteurs n’ont qu’à se reporter aux articles que nous avons consacrés aux machines à grande vitesse ; le diamètre des cylindres est de 175 mm. et la course des pistons de 125 mm. 11 est destiné à marcher soit à haute soit à basse tension, à 2,75 ou à 8,5 atmosphères. Quant à la dynamo elle est véritablement curieuse. ,
- L’induit est un anneau Gramme, mais disposé en porte à faux, de manière à ce que l’intérieur
- comme l’extérieur de sa surface soit soumis à l’action des inducteurs. 1
- Le système inducteur lui se rapproche de la disposition employée par M. Mordey dans sa machine à courants alternatifs ; (*) en ce sens qu’il est multipolaire, tout en n’ayant qu’une seule bobine excitatrice montée sur un noyau central en fonte d’où partent.des projections polaires au nombre de.huit, quatre à l’extérieur de l’anneau, et quatre à l’intérieur. Tous les pôles intérieurs sont donc de même nom ainsi que les pôles extérieurs et ils sont alternés, les uns occupant les intervalles desautres.
- Fig. 1
- On obtient ainsi le même résultat qu’avec une machine à huit pôles dont la moitié aurait passé à l’intérieur. Les pôles sont constitués par des pièces en fer forgé boulonnées sur le bâti. Pour monter la machine, on commence par enfiler la bobine excitatrice sur les 4 pôles intérieurs puis elle est maintenue en place par des projections appartenant aux pôles extérieurs.
- Les 4 sections de l’induit travaillent en quantité et on a préféré n’employer qu’une paire de balais en reliant les barres correspondantes du collecteur; il y a 144 sections dans l’induit et les balais sont écartés de 1350.
- Cette machine est à enroulement compound, et aux essais, on a constaté une variation de tension de 1 volt seulement entre la marche à vide et à plein débit, la vitesse variant de 1,5 0/0.
- La dynamo est isolée de sa base au moyen de fibres et les boulons qui la fixent sont en bronze.
- Les paliers eux sont séparés par une épaisse plaque de zinc, et les boulons de fixation sont également isolés par une enveloppe en fibre; il ne faut pas en effet qu’il y ait de dérivation magnétique par l’arbre.
- Le commutateur à double pôles, du nouveau type Edison en lame de couteau qu’on peut voir à l’Exposition, est fixé sur la partie supérieure de la machine; notre figure 2 en représente la disposition.
- Les conducteurs Bj, B3 vont aux balais, a et b étant les extrémités des bobines excitatrices en série, en sorte que le commutateur étant fermé, le courant suit le chemin suivant : borne de droite (pièce lames du commutateur, B2, armature, Bj ci, b, lames du commutateur, borne de gauche. Le fil fin QQ paraît n’être relié qu’aux blocs ex-
- (t) La Lumière Électrique, t. XXVIII, p. 492.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- érieurs du rhéostat, en sorte que le circuit du champ serait rompu en même temps que le circuit extérieur.
- La puissance spécifique de cette dynamo, qui est de 3 watts par kilo (250 k. par cheval électrique, moteur, dynamos et fondation comprise) a été doublé dans le modèle de 200 ampères.
- La Compagnie Edison a déjà installé un certain nombre de ces groupes sur les canonières Yorh-
- Fig. 2
- tozvn, Bermington et Concorde, et sur les croiseurs Baliimor, Cbarleston et Pensacola.
- E. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la force électromotrice des piles, par P. Chrou&tchoff et A, Sitnikoff (*)
- « La rtiesure directe de la force électromotrice des piles ne donne qu’exceptionnellement des hombres concordants avec la valeur de cet+e force, calculée d’après les données thermochimiques de la réaction qui accompagne le travail de la pile. II est bien connu, d’autre part, que le théorème de Thomson, dont on fait usage pour le calcul de la force électromotrice, se trouve être vrai, si on le modifie conformément à une considération thermodynamique, due à M. Helmholtz. Cette modi-
- fication du théorème de Thomson, qu’on peut alors mettre sous la forme
- E = 0,043 C±T Jÿ
- (où C = chaleur de la réaction, E = force électromotrice de la pile), étant rigoureusement-exacte, a été pleinement confirmée par des expériences ultérieures. Mais, étant l’expression d’une relation très générale, elle admet des interprétations différentes du phénomène qui concourt à entraver la transformation totale de l’énergie chimique en énergie du courant.
- «Ainsi, on peut supposer que l’énergie chimique n’est en général que partiellement transformable en énergie électrique : une partie seulement de l’énergie chimique présente serait libre, tandis que le reste ne pourrait être transformé qu’en chaleur, les-deux parties de l’énergie chimique formant des catégories bien distinctes.
- « Ce point de vue a été exposé par M. Braun, indépendamment de la théorie de M. Helmholtz. D’autre part, on peut chercher l’existence de phénomènes réels, intimement liés à la production du courant par les piles, phénomènes dont le.rôle reviendrait à contrecarrer 1a. transformation intégrale de l’énergie chimique; ces phénomènes secondaires pourraient modifier «l’effet utile» de l’énergie chimique, dont une partie seulement serait « libre », mais cette fois-ci par rapport au résultat définitif.
- « En chimie générale, ces deux modes d’interprétation amènent à des conclusions opposées : le premier tendrait à assigner une double origine à la chaleur des réactions, dont une part correspondrait au potentiel chimique, lequel à son tour ne pourrait être déduit des données de la thermochimie qu’à l’aide de « coefficients d’effet utile », tirés de la valeur des forces électromotrices ; le second n’introduirait pas cette distinction absolue de la partie transformable de l’énergie chimique et ramènerait les différences observées à des complications secondaires.
- « En examinant les mémoires publiés au sujet de cette question, nous avons été arrêtés par les considérations suivantes. On sait qu’il se produit au surface de contact des métaux et des liquides d’une pile, traversée par un courant, un phénomène thermo-électrique, dit de Peltier\ l’énergie produite ou absorbée, par le phénomène de Pel-tier, pouvant jouer le rôle de chaleur secondaire,
- (’) Comptes rendus, v CVIII, p. 937.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 335
- il est évident qu’on est conduit à en rechercher la valeur numérique pour la comparer au terme
- ± T de l’équation de M. Helmholtz. Un phy-
- sicien allemand, M. Gockel, a exécuté il y a quelques années une pareille comparaison pour une série de piles; cette recherche lui a donné un résultat négatif pour la concordance de la valeur ab-
- dE
- solue de l’effet, Peltier et du terme ± T
- quoi-
- qu’elle établissait.une coïncidence pour le signe de l’énergie. Mais les seules différences importantes qu’il observa se rapportait à des piles aux sels de mercure, pour lesquelles il fit usage des données thermochimiques de M. Thomsen. En calculant ses résultats avec les données nouvelles (Nernst, 1886), nous avons été frappés de l’accord entre les forces électromotrices observées et celles qu’on peut calculer en tenant compte de l’effet Peltier. Cette remarque nous a engagés à entreprendre quelques mesures de forces électromotrices, dont nous nous permettons de donner un résumé.
- « La chaleur due au phénomène de Peltier peut
- être représentée par un terme T
- dE
- dl
- (en mesure
- mécanique), où E indique la force thermo-électromotrice de la combinaison considérée. On voit l’analogie de cette expression de la valeur de l’effet
- d. F
- Peltier avec le terme ± T LR. de l’équation de
- M. Helmholtz, terme représentant la différence entre la chaleur chimique et la chaleur voltaïque d’une pile; on est .donc amené à se demander si ce sont là deux expressions équivalentes d’une même quantité, expressions qu’on serait en droit d’identifier.
- « Il est évident qu’on pourrait le faire seulement à la condition de rapporter la variation avec la température à la partie thermo-électrique de la force électromotrice. M. Duhem a insisté sur l'impossibilité d’instituer une semblable identification à priori, eu égard à l’absence d’une relation connue entre l’entropie d’un système et ses constantes thermo-électriques.
- « Nous nous sommes conséquemment adressés à l’observation directe. A cette fin, nous avons choisi quelques piles (étudiées par M. Wright), que nous avons prises parmi les différentes catégories, distinguées par les physiciens; nous en avons déterminé les forces électromotrices et les
- d. F
- valeurs de —des forces thermo-electromotrices a' 1
- aux différents contacts des métaux, liquides et précipités, réunis pour former les piles.
- << Nous nous sommes servis d’une méthode de compensation, qui ne diffère pas en principe delà manière dont M. Bouty mesurait la différence de potentiel aux extrémités des tubes capillaires pour arriver à déterminer leur conductibilité (Annales de Chimie et de Physique, 1884); toutes nos mesures se rapportent donc à des piles ouvertes. Mais, pour éviter des mesures absolues, nous avons comparé, par substitution, les forces électromotrices inconnues à celles de plusieurs éléments normaux : de Gouy, Latimer-Clark et Helmholtz (dissol. de ZnCl2 à 8 0/0). En adoptant 1,433 v°lt à 220 pour le L.-C1., nous avons obtenu, le 6 avril 1888 :
- L.-Cl. = 1,433 volt; Gouy = 1,3919 volt; Helmholtz =
- = 1,0822 volt;
- et de même, le 5 août 1888, avec les mêmes éléments :
- L.-Cl. = 1,433 volt; Gouy = 1,3909 volt; Helmholtz =
- = 1,0824 volt.
- Ces valeurs se rapprochent sensiblement des données des auteurs et Ont été suffisamment constantes, pour le but de notre recherche, entre les époques du commencement et de la fui des mesures en question. Les variations des forces thermoélectromotrices ont été mesurées de la même manière, à l’électromètre de M. Lippmann, avec des piles, contenant le même métal aux deux électrodes, séparées par un long tube capillaire et maintenues, l’une à o° C., l’autre à 500 C. environ dans des étuves ; la lecture des températures se faisait au dixième de degré.
- « Nous n’avons pas tenu compte des variations thermo-électriques au contact des métaux entre eux et des liquides entre eux, ces quantités étant négligeables pour des évaluations approximatives. Voici quelque; exemples (*) :
- « 1. Cas de force électro-motrice observée plus grande que la force calculée (théorème de Thom-
- v1) Les liqueurs des piles ont toujours été normales (un équivalent = i lit.). Sol. CuSO* indique une dissolution normale de CuSO1 pour nos observations.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- *î6
- son) : Cu | sol.CuSO4 | sol.ZnSO4 | PbSO4 | Pb. — E trouvée = 0,61 volt à 200.
- « Théorie = 0,383 volt, en adoptant : Cu, S, O4, dissous
- d E
- = 198,4 cal. et Pb, S, O4 = 216,2 cal.; — 0,00066 volt, par degré(entre o* et 50') pour le système Cu | sol.CuSO4 | Cu, et ~ =— 0,00011 pour le système Pb | PbSO4 | sol Z11SO4 |
- | PbSO4 | Pb.
- « On en tire, par l’équation de M. Helmholtz, E = 0,608 volt, comme le donne l’observation directe. Nous remarquerons ici que nous avons toujours tenu compte de la polarisation, très faible du reste, qu’on observe pour des électrodes identiques à même température; aussi nous ne citons que des observations où la force électromotrice de la pile et les différences thermo-électriques revenaient exactement aux valeurs initiales, après un échauffement prolongé, condition qui restreint beaucoup lé nombre des piles capables d'être étudiées à ce point de vue.
- « 2. Même catégorie de piles : Hg | Hg2 Cl2 | sol. Zn Cl2 | sol. Pb Cl2 (4) | Pb. — E trouvée = 0,540 volt à 20°.
- « Théorie = 0,434 volt, en adoptant Pb, Cl2 (solide) «= 82,8 cal. et Hg2, Cl2 = 62,6 cal.; ou théorie = 0,33 volt, en adoptant Pb, CI2 (dissous) = 76 cal.; d E
- « = 0,00066 volt pour le système Hg | Hg2 Cl2 |
- sol. Zn Cl2 | Hg2 Cl2 | Hg; d E
- « — = 0,00009 pour le système Pb | sol. Pb Cl2 | Pb.
- « On en tire E = 0,50 volt pour Pb Cl2 dissous et E = o,6o volt pour PbCl2 solide; la valeur que nous avons trouvée est intermédiaire.
- « 4. Cas de force èlectromotrice observée, moindre que la force calculée : Pb | Pb SO4 | sol. Zn SO4 | Zn. — E trouvée = 0,500 volt à 20°.
- « Théorie = 0,697 volt, en adoptant Zn, S, O4 (dissous) d H
- = 248,5 cal. Nous trouvons ^ = 0,00076 volt pour le système Zn [ sol. Zn SO4 | Zn, et comme plus haut dE ,,
- d 1
- pour le système Pb | Pb SO4 | sol. Zn SO4 | Pb SO4 j Pb.
- \
- « On en tire E = 0,506 volt.
- (’) Dissolution saturée à froid dans une dissolution de Zn Cl2.
- « 4. Cas de force èlectromotrice de signe opposé à la force calculée : Hg | Hg2Cl2 | sol. K Cl | Ag Cl | Ag. — E trouvée = — 0,060 volt à 200.
- « Théorie = + 0,090 volt, en adoptant Ag2, Cl2 = 58,4 cal.
- « Pour le système Hg | Hg2 Cl2 | sol. K CI | Hg2Cl2 | Hg on
- trouve 0,00068 volt;
- d E
- « Et de même =0,00016 volt pour Ag | AgCl | sol.K Cl I Ag Cl | Ag.
- «On en tire E = —0,062 volt, identique encore i la valeur observée directement.
- « Nous avons adopté 62,6 cal. pour Hg2, Cl2. Avec l’ancienne valeur 82,6 cal. (Thomsen), M. Gockel trouvait la chaleur secondaire de la pile Zn | sol. Zn Cl2 | Hg2Cl2 | Hg = 2i cal., tandis que l’effet Peltier ne lui donnait que 1,45 cal.; mais, en calculant la chaleur secondaire avec les nouvelles données, on trouve 2,0 cal. De même pour la pile Zn | sol. Zn P | Hg2!2 | Hg la chaleur secondaire serait (données anciennes) 23,0 cal., tandis que l’effet Peltier ne donne que 4,40 cal.; mais, en calculant avec les nouveaux chiffres, on obtient la chaleur secondaire = 6,63 cal., ce qui concorde assez bien.
- « Enfin, récemment, M. Jahn, mesurant directement la chaleur de l’effet Peltier au calorimètre de glace, l’a trouvée concordante avec la chaleur secondaire.
- « Ainsi, pour la pile Zn | sol.ZnSO4 | sol.Ag2S04 | Ag, la théorie (théorème Thomson) indique 78,34 cal. ; on observe 69,25 cal. pour la chaleur disponible au courant; mais, en tenant compte de la chaleur de l’effet Peltier, on trouve 68,67 cal. disponibles.
- « De même pour la pile Cu | sol. Cu SO4 | sol. Ag2S04 | Ag; théorie 1,29,72 cal.; observation : 19,12 cal., et en déduisant la chaleur de l’effet Peltier : 20,72 cal. pour la chaleur disponible.
- « Nous avons tenu à appeler l’attention sur cette conclusion, qui ressort des divers ordres de faits exposés : la complication de la force électromotrice des piles, due à l’effet de Peltier, est de nature à combler la lacune entre la force observée directement et celle qu’on calcule au moyen du théorème de Thomson. L’effet de Peltier donne une valeur du même signe et du meme ordre que cette différence. Sans vouloir affirmer que c’est là l’unique cause de complication, nous prétendons seulement que la divergence considérée ne prête pas à un calcul des coefficients d’effet utile de l’é-
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- nergie chimique, mesurée par voie calorimétrique.
- « L’énergie chimique ne viendrait donc à se convertir en énergie électrique que partiellement, grâce à l’intervention de phénomènes secondaires. »
- Oxydations produites par le courant électrique, par E. F. Smith (’)
- L’auteur emploie l’action oxydante du courant pour transformer des sulfures en sulfates ou en oxydes, lors de l’analyse des minerais et de la séparation des métaux.
- Dix grammes de potasse caustique sont déshydratés et fondus dans une capsule de nickel reliée au pôle positif d’une batterie ; on place sur le liquide fondu du sulfure de baryum en poudre et une électrode négative de platine.
- Au bout de dix minutes de passage d’un courant de 1 ampère, la masse traitée par l’eau et l’acide chlo-rydrique n’a dégagé aucune trace d’acide sulfhy-drique ou sulfureux, la chalcopyrite ayant été complètement transformée en sulfate de baryte.
- Cette méthode rapide de dosage n’a pas les inconvénients de celles qui n’emploient que l’acide nitrique ou le chlorate de potasse comme agents oxydants et elle fournit de bons résultats; trois analyses du même minéral ont donné les quantités suivantes de soufre pour cent:
- 29,0 30,11 29,7 en utilisant
- o,i528gr. o,i445 gr. 0,1082 gr. de minéral, iogr.de potasse
- et un courant de 1 amp. pendant 10 minutes.
- Les essais tentés sur l’oxydation des pyrites n’ont pas donné de bons résultats.
- H. W.
- Sur l’action perturbatrice produite par l’emploi
- de la terre dans les circuits d’éclairage électrique, par M. W.-H. Preece.
- On sait que la Société électrotechnique de Berlin a fait faire, par une commission spéciale une série d’essais afin de déterminer le meilleur mode de construction des circuits d’éclairage électrique et des circuits téléphoniques, permettant l’exploitation simultanée des deux réseaux. La Lumière Électrique a relaté ces expériences tout au long.
- (’) Journal of ibc Franklin institiife, v. XCVII, p. 313.
- M. Preece est revenu sur cette question à l’Institution des ingénieurs électriciens où il a étudié l'influence produite sur des circuits téléphoniques par un conducteur d’éclairage électrique prenant terre aux deux extrémités.
- On sait que le champ magnétique produit par un courant circulant dans un fil rectiligne et utilisant la terre comme retour, s’étend à une distançe si grande qu’il n’est pas possible de prévoir à l’avance si un circuit téléphonique donné est ou n’est pas soumis à son influence. Ce qui est certain, par contre, c’est que si un courant de 10000 volts à alternances rapides, employant la terre comme retour, circulait entre Londres et Deptford, les communications téléphoniques sur touslesfils de la métropole seraient presque impossibles.
- M. Preece a donné, dans sa communication à la session de Manchester de l’Association britannique la loi qui régit ces perturbations; elle est donnée par l’équation
- It étant l’intensité du courant primaire, I2 celle du courant secondaire, l la longueur du fil primaire, d la distance entre les deux fils et r2 la résistance du fil secondaire. M est une constante dépendant des conditions du circuit et de la rapidité des alternances du courant primaire.
- Cette formule permet de conclure que des courants de 100 ampères, d’alternances très rapides et utilisant un conducteur de 16 kilomètres peuvent être perçus au téléphone jusqu a une distance de 31 kilomètres. Il est donc excessivement important de pouvoir décider sous quelles conditions et jusqu’à quelle limite ces influences perturbatrices peuvent être éliminées.
- Chacun sait que si l’un des circuits, le circuit perturbateur ou le circuit troublé, est construit à double fil, sans liaison avec la terre, la distance moyenne des deux fils d’un circuit au fil de l’autre est la même et l’effet résultant est nul; mais si cette distance n’est pas parfaitement égale, ou si le courant de l’un des deux fils n’est pas égal au courant de l’autre, il en résulte des perturbations d’autant plus sensibles que ces inégalités sont plus grandes. C’est pourquoi la ligne téléphonique à fil double, la plus silencieuse, devient bruyante dès qu’il se produit des défauts dans l’isolation.
- La « London Electric Supply Corporation» avait l’intention de poser un conducteur concentrique
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- entre Deptford et Londres en reliant le conducteu de cuivre extérieur à la terre. Ce projet engagea M. Preece à rechercher expérimentalement si ce système ne présentait pas de graves inconvénients au point de vue téléphonique; les expériences furent faites dans un espace libre assez étendu.
- On construisit un câble concentrique spécial permettant d’isoler ou de relier à la terre à volonté le conducteur extérieur. Le conducteur central était formé par 19 fils de cuivre de 1,9 mm. (section de 72 mm2), le conducteur extérieur et concentrique par 24 fils de cuivre de 1,6 mm. (section de 65 mm2).
- La résistance d’un conducteur était de 0,56 ohm par mille. Le câble était protégé par une gaîne de plomb.
- La figure ci-jointe montre la disposition expéri-
- Fig. 1
- mentale adoptée par M. Preece et permet de suivre facilement le détail des 9 expériences principales qui ont été faites.
- Deux plaques de terre sont placées en AB et reliées par un fil isolé à la gutta-percha placé sur le sol et. affectant la forme de la figure; le câble à lumière est placé entre les mêmes points, de manière à former une courbe assez accentuée. Les points C et D représentent deux tiges métalliques enfoncées dans le sol et reliées par un fil isolé comme le premier.
- Voici le détail des expériences de M. Preece, dont l’importance justifie ce résumé.
- Expérience 1 à5. — Un transmetteurWheatstone était placé en B et relié au conducteur intérieur (I), la gaîne de plomb fonctionnant comme fil de retour; des courants alternés (80 par seconde) étaient lancés dans le câble, la force électromotrice
- de la pile étant de 20 volts et l’intensité du pourant de 1,3 ampère.
- On entendait un bruit très intense dan§ les téléphones en A et B pendant tout le temps qile duraient les émissions de courant. lien était de même des téléphones, placés en C et D dans le circuit I. Le bruit était aussi intense que dans l’aiitre circuit. En reliant les points 1 et H on obtenait le même résultat. Le fil CD étant détaché des tiges C et D et un circuit métallique complet sans terre étant formé (1) on entendait uu bruit moitié moins fort qu’avec connexion à la terre.
- Expérience 6. — Le conducteur extérieur isolé remplaçant la gaîne de plomb comme fil de retour, le bruit cessa immédiatement dans la boucle C D.
- Expérience 7. — Le conducteur extérieur étant relié avec la gaîne de plomb de manière à former un circuit métallique relié à la terre, on ehtendàit de nouveau un bruit dans la boucle , mais de moitié moins intense que précédemment.
- Expérience 8. — Le câble fut ensuite étendu en ligne droite entre A et B, le fil téléphonique lui étant parallèle; la gaîne de plomb étant utilisée pour le retour du courant, un bruit intense était perceptible au téléphone, ce bruit était diminué du quart en reliant b plomb au conducteur extérieur.
- Expérience 9. — Pour bien montrer que le résultat de la huitième expérience est dû à la conductibilité du sol, on forma un carré métallique complet (2) et tout bruit cessa d’être perceptible.
- Ces expériences démontrent donc clairement que la modification du potentiel de la terre en A et B produit un courant dans la terre entre A et B, lequel Courant détruit l’égalité des courants intérieurs et extérieurs du câble dont dépend l'équilibre. On voit également que le câble est absolument sans influence extérieure, si les deux conducteurs concentriques sont parfaitement isolés de la terre.
- Les résultats qui précèdent ont été obtenus à l’aide des courants alternés d’un transmetteur Wheatstone; leur fréquence étant du même ordre que celle des machines à courants alternatifs, on peut donc appliquer ces conclusions aux courants alternatifs industriels.
- 11 n’est donc pas admissible de relier à la terre
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- les conducteurs électriques industriels, on peut le faire tout au plus dans certains cas particuliers, où l’on a affaire avec des courants continus d’intensité constante et de faible tension.
- A. P,
- Résistance des électrolytes lors du passage de courants alternatifs très rapides, par J. Thomson. Ù)
- Lorsqu’une plaque métallique se trouve dans le voisinage d’un système primaire électromagnétique créé par un courent alternatif, la face opposée de la plaque est parcourue par des courants induits dont la direction est contraire à celle des courants induits par l’action électromagnétique directe du système primaire. Une telle plaque constitue un écran plus ou moins parfait pourtQus les systèmes secondaires placés au-delà et la diminution qu’elle exerce sur l’intensité des courants induits dans ces derniers dépend de sa conductibilité, de son épaisseur et du nombre d’alternances du courant primaire. Si ce nombre est infiniment rapide; une plaque mince, de substance mauvaise conductrice, constituera un écran parfait ; si par contre les alternances du courant primaire sont peu fréquentes, on arrivera au même but en employant une plaque métallique épaisse.
- Lorsque l’épaisseur de la plaque dépasse une certaine limite, la couche voisine du système primaire servira d’écran à la face opposée et les courants induits seront uniquement produits dans une couche dont la profondeur varie en raison inverse de la conductibilité de la plaque et du nombre d’alternances du courant primaire.
- La balance d’induction de Hughes, qui sert à comparer la résistance de deux métaux est basée sur ce principe et on peut l’appliquer à l’étude des électiolytes lorsqu’on emploie un courant primaire alternatif suffisamment rapide ou des vibrations électriques telles que celles dont Hertz a fait usage dans ses expériences sur la propagation des ondes électromagnétiques.
- En développant la théorie mathématique du phénomène, on voit que si deux électrolytes produisent le même effet sur les courants induits par la même vibration primaire, l’épaisseur qu’ils doivent a»voir 'est proportionnelle à leur résistance spécifique.
- La loi de propagation d’un déplacement électrique dans un conducteur métallique est égale, sous certaines conditions mathématiques, à celle d’une action électrodynamique à travers un diélectrique et spécialement dans le cas de vibrations rapides, mais il n’en est pas de même lorsque le conducteur est un électrolyte ou un gaz raréfié. Les vibrations qui se propagent dans le liquide et dans l’isolant interfèrent et il se produit un certain nombre de nœuds ou de points où le courant est nul. Ce fait explique probablement la production des stries que l’on observe lors du passage de décharge ; électriques dans les gaz raréfiés.
- Pour comparer la résistance qu’offrent les électrolytes au passage de décharges rapides. M.J. Thomson s’est servi du dispositif suivant:
- Trois bobines A, B, C, dont les deux dernières sont identiques, se terminent par des sphères métalliques entre lesquelles jaillissent les étincelles ; celles de C sont montées sur un support en
- Fig.' 1
- ébonite et peuvent être rapprochées au moyen d’une vis micrométrique. A est relié à une bobine d’induction donnant des étincelles de 12 à 15 millimètres, actionnée par un trembleur à mercure dont on peut modifier la vitesse.
- Lorsque celui-ci travaille, il se produit des étincelles aux points e et/et la bobine B est parcourue par un courant alternatif. Ce dernier induit dans C des courants qui produisent des étincelles entre les deux boules du micromètre de cette bobine.
- Une plaque métallique interposée entre B et C diminue l’induction et abaisse la force électromotrice du courant C; cet abaissement est si considérable qu’une couche de métal de o, 0006 cm. d’épaisseur disposée sur une plaque de verre entre les bobines suffit pour arrêter complètement la production des étincelles.
- Le verre et l’ébonite sont sans effet appréciable; cette dernière substance qui est opaque pour des vibrations aussi rapides que les vibrations lumineuses laisse ainsi passer celles qui sont de l’ordre de io8 par seconde.
- Sur une plaque de verre bien plane se trouvant
- Ù) The Elcctrician, vol. XXII p. 561.
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- entre les bobines on verse une couche très mince d'acide sulfurique dilué; on remarque de suite que les étincelles qui jaillissent en c deviennent de plus en plus faibles et elles cessent même de passer lorsque la couche liquide atteint 3 à 4. mm.
- L’auteur a fait un certain nombre de déterminations en employant trois systèmes de bobines et il a étudié les électrolytes suivants :
- Acide sulfurique de densité............ 1,175
- Chlorhydrate d’ammoniaque — 1,072
- Chlorure de sodium — 1,185
- Chlorure de potassium — 1,155
- Azotate d’ammoniaque — ............. 1,175
- Carbonate de potasse — 1,280
- Le tableau suivant donne l’épaisseur de la couche liquide nécessaire pour empêcher la production des étincelles, avec des alternances variant entre 108 et 2. 108 par seconde et en prenant comme unité celle de l’eau acidulée.
- Bobines I
- Moyenne
- Résistance relative pour un petit nombre d’alternances.
- La dernière ligne se rapporte à 120 alternances par secondes en employant des électrodes platinées ne présentant pas trace de polarisation. On voit que la résistance des électrolytes ne varie pas quand ceux-ci sont parcourus par des courants alternatifs à alternances très rapides.
- Celte méthode est très commode pour comparer les résistances des liquides, elle n’exige qu’une bobine d’induction ou qu’une machine statique et permet d’éviter les électrodes qui produisent si souvent des phénomènes secondaires.
- L’auteur a comparé ensuite dans les mêmes conditions la résistance du graphite à celle de l’acide sulfurique. Du graphite finement pulvérisé est mis en suspension dans de l’eau et se dépose en couche uniforme sur une plaque de verre dé-
- posée au fond du vase ; ôn dessèche celle-ci et on place la plaque ainsi préparée entre les deux bobines dont on a ajusté la distance jusqu'à ce que la production d’étincelles soit arrêtée. On substitue ensuite une couche d’eau acidulée d’épaisseur convenable à la couche de graphite et dans ce cas la résistance de deux portions semblables, d’égale surface, est la même.
- Ces résistances, mesurées à l’aide de courants continus, ont été trouvées dé 6,7 ohms pour le liquide ; il en résulte que le rapport des résistances spécifiques du graphite et de l’eau acidulée est le • même pour des courants continus que pour des courants alternatifs ayant io8 alternances par seconde. Le rapport des résistances de deux substances si différentes demeurant le même, il est plus que probable que les résistances elles-mêmes ne varient pas.
- Les électçolytes étant transparents, doivent, d’après la théorie électromagnétique de la lumière, agir comme isolants pour des vibrations électriques du même ordre que les vibrations lumineuses, c'est-à-dire d'une durée de io~15 seconde. On vient de voir qu’ils sont encore conducteurs pour des vibrations de 10-8 seconde.
- Si dans l’expérience précédente on fait passer un courant de 2 ampères dans l’électrolyte, on ne remarque aucun changement, ce qui prouve que le passage du courant ne modifie pas sa résistance spécifique.
- Le même dispositif permet de déterminer d’une manière précise si le vide est conducteur ou isolant. On sait que d’iprès certaine théorie, on considère le vide ou un espace occupé par un gaz raréfié, comme un conducteur presque parfait et qu’on explique la difficulté qu’il présente au passage de l’électricité par une résistance très grande localisée sur les faces des électrodes.
- Si l’on place entre les deux bobines B et C un vase de verre bien isolé, recouvert de paraffine, dans lequel le vide a été fait à 1 millimètre pr;s on ne remarque pas le moindre effet sur les étincelles dues aux courants induits ce qui prouve que sa conductibilité doit être très faible, comparativement à celle des électrolytes employés dans les expériences précédentes.
- On ne remarque de même aucune action en plaçant la bobine secondaire à l’intérieur d’un vase de verre dans lequel on a fait le vide.
- H. W.
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- 34*
- ; Les propriétés isolantes du quartz, par M. V. Boys (>)
- L’auteur assure qu’en fabriquant des fibres de quartz par son procédé il a observé que, lorsque les fibres sont très fines et qu’elles se brisent, leurs extrémités offrent l’aspect d’un tire-bouchon de i2ÙnilIim?tres de diamètre et de 0,20 m. à 0,25 de longueur.
- Si l’on approche un corps de cette hélice, son extrémité est attirée et revient à sa position première dès qu’on éloigne le corps étranger. Il est donc probable que cette action est due à une électrisation de cette fibre, et que cette électricité est développée pendant sa formation.
- Dans le cas où cette hypothèse serait vraie, ce fait prouverait que le quartz possède les qualités d’un isolant presque parfait dans les conditions atmosphériques ordinaires; sans quoi la charge infiniment faible emmagasinée par une aussi petite fibre disparaîtrait aussitôt.
- L’auteur a déterminé le pouvoir isolant du quartz dans les conditions atmosphériques ordinaires. et il a trouvé que ce corps avait, dans certaines circonstances, un pouvoir isolant bien supérieur à celui du verre, comme le montre l’expérience suivante :
- Deux feuilles d’or étaient suspendues à un crochet formé d’une fibre de quartz, dans un vase ayant des fonds en verre, et avaient été électrisées environ cinq heures avant la séance. Pour rendre les conditions extérieures aussi défavorables que possible, l’air qui remplissait le vase a été maintenu dans un état d'humidité constante en plaçant à l’intérieur du récipient un godet de verre plein d’eau, et le crochet de quartz était aussi court que possible.
- Au moment où l’appareil a été présenté à la .Société, l’écart des feuilles d’or n’avàit diminué que du quart de sa valeur primitive : si les feuilles d’or avaient été suspendues à un crochet de verre, la divergence serait devenue nulleen moins d’une minute.
- Comfie le quartz qui a été fondu se travaille beaucoup plus facilement que le verre, cette découverte de M. Boys aura une grande importance pour la construction des instruments de mesures électriques.
- Tous les électriciens reconnaissant les inconvé-
- C) Extrait d’une communication faite le 13 avril i88oJà|la Société de Physique de Londres.
- nients qui résultent de l’emploi de l’acide sulfurique pour absorber l’humidité de l’air qui entoure les supports isolants.
- M. Boys assure qu’en trempant le quartz dans l’ammoniac, ou en le faisant bouillir dans une solution de potasse, il suffit de le laver à l’eau pure pour lui rendre toutes ses propriétés isolantes; quand on le porte à la chaleur rouge, il reprend également ses propriétés par le refroidissement.
- En mettant le quartz pendant longtemps dans un bain de potasse fondu, l’auteur est arrivé à diminuer dans une certaine mesure son pouvoir isolant ; cependant malgré cela ce pouvoir était encore bien supérieur à celui du verre.
- A ce propos, la description du procédé employé par M. Boys pour fabriquer les lames et les fibres de quartz qui s’appliquent à tant d’appareils électriques, pourra intéresser quelques-uns de nos lecteurs, et nous avons demandé à l’auteur tous les renseignements à ce sujet, Pour fabriquer les lames de quartz qui servent à tenir les feuilles d’or dont on se sert dans l’expérience citée plus haut, M. Boys fait fondre simplement au gaz oxhydrique un cristal de quartz qu’il étire ensuite comme il ferait d’un morceau de verre. Il faut avoir soin de garantir les mains et le visage quand on présente le quartz à la flamme car il éclate d’une manière très désagréable. Pour obtenir les fibres qui servent à suspendre les miroirs des galvanomètres et les aiguilles d’autres appareils, l’on commence par préparer une tige par le procédé que nous venons d’indiquer, puis on fixe cette baguette avec de la cire à une flèche formée d’un fétu de paille de quelques centimètres, dont la pointe est constituée par une aiguille fixée par de la cire. On dirige alors la flamme du chalumeau sur le quartz à un centimètre environ de l’extrémité de la flèche et quand le quartz a atteint la température voulue (ce qu’on finit par reconnaître avec un peu d’habitude) on lance la flèche, comme lorsqu'on veut obtenir des fils avec une baguette de verre.
- M. Boys a observé qu’après avoir parcouru une distance de 27 mètres, la flèche peut encore percer une feuille de . carton pliée en double, placée pour la recevoir, et dans laquelle elles se fiche.
- La flèche est lancée au moyen d’une petite arbalète, tenue dans un étau et commandée par une gâchette que l’on peut manœuvrer avec le pied.
- Le pin est le meilleur bois que l’on puisse trou-
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- ver pour cet usage, car c’est celui qui a dans le sens des fibres la plus grande élasticité par rapport à sa masse, et qui peut imprimer la plus grande vitesse au projectile. La flèche est calculée de manière à parcourir cette distance de 27 mètres en une demi-seconde. En se servant de bois de pin, M. Boys a pu obtenir un fil de verre de 27 mètres de long et de 0,0025 mm. d’épaisseur, d’une telle régularité d’étirage que le diamètre d’une des
- extrémités ne diffère que de ^ de celui de l’autre extrémité. On peut donc considérer des fragments de plusieurs métrés comme parfaitement uniformes.
- 11 faut beaucoup plus de force pour filer le quartz que pour le verre ; au lieu de suivre la direction initiale la flèche est déviée par le fil, et elle est incapable de parcourir la distance entière.
- Par ce procédé M. Boys a obtenu des fibres de quartz assez fines pour ne plus être visibles avec un microscope de Leiss de 1,66 mm. d'ouverture; choisissant une fibre qui s’amincissait rapidement et qui était assez épaisse pour être facilement visible il put suivre l’image jusqu’à ce qu’elle vint à occuper une fraction du micromètre correspondant à 0,0025 mm. de l’échelle. Plus loin lesbandes de difraction commençaient à déborder l’image de sorte qu’on ne n’en distinguait plus nettement les bords.
- M. Boys a remarqué que les fibres de quartz, de verre et d’autres substances préparées par ce procédé présentaient par unité de section une résistance qui augmentait à mesure que les fibres devenaient plus fines, de sorte qu’une fibre de quartz d’une finesse suffisante avait une ténacité égale à celle d’unq fibre d’acier.
- Ces fibres sont précieuses comme fils de suspension dans les instruments de précision, car elles ne subissent aucune modification avec le temps, ce qui n’est pas le cas des fibres de verre. Dans une communication faite en Mars 1887 à la Société de Physique de Londres, l’auteur assure qu’il possède une fibre de quartz très fine, munie d'une tête sur laquelle elle se tenait, cette fibre a été animée d’un mouvement de vibration dans l’air assez long pour prouver que cette matière possède des propriétés extraordinaires.
- 11 pense qu’un objet suspendu dans le vide à une fibre de quartz continuerait à éprouver des mouvements de torsion et de détorsion, pendant
- un temps plus long qu’avec une fibre de verre. Il en conclut que la fibre de quartz constituerait pour une montre le meilleur ressort régulateur que l’on pourrait trouver.
- G. W. de T.
- Propriétés magnétiques du fer aux températures élevées, par le Dr J. Hopkinson (')•
- Le fait que le fer cesse d’être magnétique à une température voisine de 750 à 8oo° C. est bien connu, et l’on a même pu déterminer la variation de perméabilité avec la température pour différentes forces magnétiques (Ledeboer). Néanmoins certains faits qui peuvent présenter un grand in-
- Fig. x
- térêt au point de vue pratique ont passé inaperçu ; dans une communication récente, le D1' Hopkinson a donné des diagrammes montrant la variation de l’induction magnétique avec la température pour diverses forces magnétiques; nous croyons utile de reproduire ces diagrammes en y ajoutant quelques remarques.
- La méthode est identique, à celle que l’auteur a employée dans le même but dans le cas du nickel (2); le fer est sous forme d’anneau, et les températures sont estimées à l’aide des variations de résistance d’une bobine de fil de cuivre enroulée côte à côte avec la bobine magnétisante.
- Les courbes de la figure 1 montrent comment varie la fonction magnétisante avec la température ; les abscisses correspondent à la force magnétique dans le fer et les ordonnées à l’induction;
- (!) Proceédings 0/ the Royal Society, v. XLV. (*) La Lumière Électrique, v. XXX, p. 222.
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- pour mieux montrer l’allure des courbes, on a représenté la première partie en multipliant les abscisses vingt fois.
- Les courbes I, i se rapportent à une température de 8,3" C.
- Les courbes 11, 2 se rapportent à une température de 700 à 697° C.
- Les courbes III, 3 se rapportent à une température de 727 à 720° C.
- On peut reconnaître sur ces courbes le fait connu que l’accroissement de température augmente l’induction pour les faibles forces et la diminue au contraire lorsque la force magnétique est plus grande.
- Dans la figure 2 on a représenté la variation de perméabilité avec la température pour des forces de 4 et de 0,3 C. G. S. (*). Il faut remarquer que
- Fig. 2
- l’échelle des températures est variable, car ce sont plus exactement les résistances qu’ofi a pris comme abscisses.
- La courbe relative à force H = 0,3 C. G. S. présente ce fait remarquable que la perméabilité qui augmente régulièrement avec la température jusqu’à 640° C environ, augmente alors très rapidement pour atteindre une valeur de 11000 (l’induction est donc 3300) à 7270. A 7370 C le fer n’est pour ainsi dire plus magnétique (2).
- D’après la théorie d’Ampère, de Weber et Maxwell, on peut dire que le moment magnétique des molécules de fer diminue avec la température d’abord lentement, puis très rapidement lorsqu’on
- (’) Voir Ledeboer La Lumière Électrique, v. XXVII, p. 64. (2) Il convient de dire que les valeurs absolues des températures sont encore sujettes à révision ; les chiffres donnés sont probablement trop faibles.
- approche du point auquel l’aimantation disparaît; mais d’un autre côté, la facilité àvec laquelle les molécules magnétiques sont orientées par une force donnée augmente avec la température de la même manière.
- Ainsi à 7200 C il suffit d’une très faible force magnétique pour orienter toutes les molécules dans la direction de la force.
- Le fait qu’il suffit d’une variation très faible de température pour faire varier considérablement l’induction, quand on opère aux enviions du point crifique (dans le cas indiqué, l’induction varie de 3000 environ à 0,3 pour une variation de io° C) peut avoir une certaine importance pour lesessais de machines thermomagnétiques, comme du reste l’a fait remarquer M.Kapp.
- E. M.
- Sur l'action magnétique des courants de déplace*-ment, par M. S. P. Thompson.
- Dans la théorie de Maxwell, on admet que toute variation du déplacement électrique équivaut à un véritable courant, mais on n’a jamais montré expérimentalement qu’il en est bien ainsi, M. S. P Thompson (*) a entrepris une série d’essais dans ce but et s’est arrêté au dispositif suivant :
- Un anneau de fer enroulé par un fil de cuivre bien isolé, est noyé dans une masse de paraffine formant le diélectrique d’un condensateur dont les armatures sont parallèles au plan médian du tore; on charge et on décharge ce condensateur au moyen d’une bobine de Ruhmkorfif. Un téléphone relié au fil de cuivre donne alors un son perceptible, ce qui prouve qu’il y a des courants induits. La théorie de cette expérience est très simple; le déplacement électrique a lieu en partie dans l’intérieur de l’anneau ; sa variation correspond à un courant qui tend à aimanter l’anneau de fer et à induire des courants dans la bobine qui l’entoure.
- L’auteur propose d’appliquer cet appareil à l’étude des capacités inductives spécifiques pour des vibrations très rapides, ce qui donnera le moyen de vérifier si la divergence de certains résultats d’expérience avec la théorie électro magnétique de la lumière tient uniquement aux conditions expérimentales.
- F. . M.
- (*) Proceeding Royal Society, v. XLV, p. 352.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Sur la conductibilité électrique des fils télégraphiques de cuivre et d'autres métaux, par
- M. Lagarde (>).
- M. Lagarde a effectué un certain nombre de mesures sur les fils employés par l’administration française des télégraphes ; il s’est surtout attaché à déterminer la variation de la résistance électrique de ces fils avec la température. Les valeurs que l’on trouve dans les ouvrages spéciaux et qui sont relatives aux fils télégraphiques ont été obtenues il y a longtemps déjà et sur des échantillons de faible longueur ; une nouvelle détermination de ces constantes est donc la bien venue, d’autant plus que les besoins de la téléphonie et de la télégraphie ont donné naissance à plusieurs fils de nature toute spéciale.
- Il est inutile d’insister sur la méthode employée par M. Lagarde, laquelle consiste à mesurer à deux températures différentes la résistance d’une centaine de mètres du fil à étudier placé sur un tambour plongé dans un bain liquide.
- M. Lagarde n’a fait des mesures qu’à deux températures différentes, ce qui ne lui permet de déterminer que le premier coefficient seulement de variation de la résistance. Nous n’avons pas à discuter la précision des mesures sur lesquelles il y aurait des réserves à faire ; bornons-nous à dire que les températures extrêmes employées sont comprises entre 15 et 50 degrés environ.
- Les mesures ont porté :
- i° Sur 6 échantillons de fils de cuivre de grande conductibilité, dont la résistance spécifique était égale ou même supérieure à celle du cuivre pur (pour lequel la résistance d’un kilomètre de fil de
- 1 rnillimètre de diamètre s’élève à 20,343 ohm); le coefficient de variation par degré a été trouvé égal à a = 0,00402 ;
- 20 Sur 7 échantillons de fil de bronze de 35 0/0 de conductibilité pour lesquels le coefficient a a été trouvé égal à 0,00152.
- 3° Sur un échantillon de fil d’acier galvanisé de
- 2 millimètres et de 10 0/0 de conductibilité (a = 0,00390) et sur 3 échantillons de fil de fer de 12 ô/o de conductibilité (a = 0,0043). (*)
- (*) Annales télégraphiques, 1888, p. 409.
- M. Lagarde compte reprendre ses mesures et les étendre à d’autres espèces de fil; il faut remarquer que les valeurs qu’il a obtenues rectifient les chiffres donnés par les traités ; ceux-ci indiquent par exemple (a = 0,0063 pour les fils de fer au lieu de 0,0043.
- A. P.
- VARIÉTÉS
- APPAREILS
- AÉROSTATIQUES A SIGNAUX ÉLECTRIQUES
- Les ballons figurent dans un grand nombre de parties du Champ-de-Mars, mais la partie la plus importante de l’Exposition qui les concerne est consacrée, soit à de simples projets non encore exécutés, soit à l’Exposition rétrospective.
- L’Exposition rétrospective de navigation aérienne est elle-même partagée en deux groupes principaux: Le premierest disposé autour de l’aérostatqui occupe le Dôme central du Palais des Arts libéraux. II fait partie de l’histoire des transports est très complet et a été disposé avec beaucoup d’art. La pièce principale du second groupe est la nacelle électrique de Meudon, suspendue au-dessous d’un plafond simulant la partie inférieure de l’aérostat auquel elle fut attachée lors de ses courtes excursions dans les environs du Parc de Chalais. Cette pièce intéressante se trouve installée avec un certain luxe à l’Esplanade des Invalides dans une des ailes du Palais du Ministère de la Guerre.
- Par derrière, dans une annexe, on a placé le principal objet aéronautique en service courant et ayant conquis sa place dans l’industrie. C’est un ballon militaire, construit MM. Gabriel Yon et Louis Godard. L’équipage est complet et semblable, sauf quelques perfectionnements, à ceux que ces ingénieurs aéronautes ont livré à plusieurs gouvernements étrangers.
- La partie électrique de ce système d’observations aériennes est celle qui sert aux communications entre les officiers postés dans la nacelle et le quartier général.
- Comme nous l’avons déjà dit, les ordres et les
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- joum'AL UNIVERSEL 'lyÈLECTRICIT.
- renseignements s’échangent à l’aide de deux téléphones, rattachés par deux conducteurs isolés, lesquels sont enroulés l’un et l’autre autour du câble de retenue, au lieu de former une âme métallique susceptible de se rompre, ce qui arriverait en cas de traction énergique.
- La partie la plus intéressante du système est la manière dont les fils métalliques sont rattachés à des parties conductrices faisant partie du treuil, mais ces dispositions sont les mêmes que celles qui ont été adoptées dans un autre appareil dû aux mêmes constructeurs, et où l’électricité joue un rôle plus important, quoique le volume de l’aérostat soit beaucoup moindre; nous allons nous attacher plus particulièrement à le décrire.
- Ce ballon captif, qui ne figure pas à l’Exposition, mais que nous avons vu fonctionner dès le commencement du mois d’avri 1 dans l’usine voisine de la rue de Ja Fédération, est du cube de 105 mètres seulement. Il n’est pas, par conséquent, d’un volume qui permette d’enlever un observateur, mais il est destiné à porter une lampe électrique dont les éclats et les extinctions, faites suivant le code Morse permettent de correspondre à des distances immenses.
- Sa force ascensionnelle est suffisante pour soulever une lampe d’incandescence d’une intensité de 300 bougies à l’extrémité d’une corde de 300 mètres, qui offre une particularité nouvelle. En effet, elle est simplement formée de deux brins de cuivre garnis d’une gaîne isolante en chanvre tressée avec du caoutchouc, d’une résistance de 400 kilos.
- La sphère aérostatique est garnie d’une soupape automatique inférieure, destinée à permettre l’expulsion du gaz lorsque la pression intérieure dépasse la valeur normale. Elle est en tissu de soie pongée très léger, revêtu d’un grand nombre de couches d’une application très soignée.
- La force ascensionnelle est calculée de manière à ce que la corde joignant le point d’attache de
- la chaînette au ballon et à la poulie, n’ait pas une inclinaison de plus de 450 par un vent de 10 mètres.
- Le rappel du ballon s’effectue à l’aide d'un treuil à bras mû par deux hommes, dont notre figure 1 donne une idée.
- C’ést également à l’aide d’un appareil à bras que nous avons retrouvé exposé dans la Galerie des Machines, qu’a lieu la génération du courant de 12 ampères et de 60 volts nécessaire à la lampe.
- Afin d’éviter que dans leur zèle, pour produire une brillante lumière les opérateurs ne brûlent le filament, on a disposé à l’aide d’un fil en dérivation un voltmètre que le chef d’équipe a constamment
- sous les yeux.
- Les deux treuils peuvent être placés sur un même chariot, de manière à ce que le tout soit parfaitement mobile.
- Le système de suspension de la lampe, mérite é-galement d’attirer l’attention. En effet, les créateurs du ballon porte-lumière ont mis à profit l’expérience acquise pour la suspension de la nacelle dans le cas où le cube du ballon est suffisant pour permettre l’envoi dans les airs d’un ou plusieurs observateurs.
- Il est bon de remarquer que les constructeurs ont renoncé à l’emploi du système de l’aéronaute Mangin, qui a imaginé de placer la lampe au milieu de la sphère aérostatique, système qui a été repris en Angleterre dernièrement comme nos lecteurs le savent.
- Il est vrai, que par l’emploi de ce dispositif ingénieux, on arrive à augmenter le volume de la masse de lumière sur laquelle sont braqués les instruments d’optique. Mais cette différence ne s’obtient qu’aux dépends de l’eclairement général, car la transparence du ballon est très faible, et la semi-opacité de la toile vernissée augmente dans une proportion notable les effets de l’imperfection de la transparence de l’air.
- Quoiqu’il en soit les signaux à lampe nue se
- Fig. 1. — Chariot de ballon porte-lumière Gabricl-Yon-Louis Godard, appareil mCl à bras, pour le rappel du câble et la production du courant.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- voient én général d’assez loin, surtout avec un chercheur, pour rendre les plus grands services à la guerre.
- Le manipulateur a subi une modification; au-lieu d’être un levier soulevé comme celui des
- Fig. 2. - A A, AA, cadre du trapèze; TT, ba:.'rea de suspension du • trapèze; f f, fils électriques soudés sur le câble porteur de courant et allant rejoindre la lampe en F
- appareils Morse, c’est une tige à glissement dont la manœuvre est très commode et très sûre.
- Le dessin que nous donnons, montre avec assez de précision le dispositif permettant le passage du courant pendant la rotation du treuil, pour qu’il n’y ait pas besoin d’ajouter des explications à la légende.
- 11 est inutile d’ajouter que le ballon est rempli
- avec du gaz que les aéronautes nomment du ga% pur, c’est ainsi qu’ils désignent l’hydrogène. La quantité employée est beaucoup plus minime que celle que nécessitent généralement les opérations aérostatiques, mais sa production serait encore em-barassante si l'on n’avait desappareils spéciaux. Ce qu’il y a de plus simple est évidemment de mettre sur la prolonge quelquestubesremplisd’hydrogène çomprimé à la pression d’une centaine d’atmosphères. Mais de temps en temps il faut vider le ballon pat ce que le gaz perd son pouvoir élévateur à cause de l’endosmose. Le nombre de ces vidanges, dépend de tant de conditions qu’il ne peut être fixé à l’avance.
- 11 est bon d’ajouter que ces appareils peuvenl
- Fig. S. — Lampo éleelrique
- être employés en temps de paix pour l'exploration de l’atmosphère au point de vue de la thermométrie , et notamment de l’état électrique de l’air. Dans ce cas la lampe doit être supprimée et remplacée par des dispositifs spéciaux sur lesquels nous demanderons la permission de revenir.
- Pendant quelques années, l’administration de l’Observatoire a gardé dans ses magasins un ballon captif d’un volume un peu moindre, construit par les ateliers de Châlais-Meudon spécialement pour son usage. Les astronomes n’ayant pas trouvé moyen de se servir de cet agrès scientifique si intéressant, en ont, paraît-il opéré le versement dans les mains du Bureau central, nous aurons donc plus d’une fois à revenir sur les phénomènes que l’on peut étudier à son aide, et sur les comparaisons que l’on pourra faire avec les observations voisines de la tour Eiffel.
- W. de Fonvielle.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 34:
- CORRESPONDANCE
- Paris, le 7 mai 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Dans le numéro de la Lumière Electrique du 4 mai, je lis une lettre, qui vous a été adressée par M. Zypernowsky de la maison Ganz et Cu de Budapesth, venant mettre en cause la délibération du Conseil municipal de Paris, qui a cru, après les explications de la commission technique, devoir adopter les machines de Ferranti de préférence à celle de la Compagnie Edison, concessionnaire de ses brevets en France.
- J’aurais pu laisser passer sans réponse une lettre de dépit d’un concurrent évincé, si celle-ci n’était remplie d’erreurs grotesques. M. Zypernowsky vient dire qu’en effet, au moment du concours, il a présenté une machine d’ancien type, mais qu’aujourd’hui il pourrait faire merveille en donnant une machine ayant 92 0/0 de rendement. A cela, je répondrai que je suis tout prêt à le suivre sur ce terrain d’augmentation subite de rendement et à me soumettre à des essais comparatifs.
- Quant à la question de prix M. Zypernowsky a présenté une machine de 80000 watts, tandis que M. de Ferranti en présentait une de 112000 watts et non de 75000 watts comme il l’indique. Le prix de ces machines ne peut donc être comparé; et puisque M. Zypernowsky vient soulever une discussion de comparaison entre les deux machines, il devrait au moins avoir la loyauté de ne pas fausser les chiffres contenus dans la délibération municipale, car sa critique n’offre jrucune valeur.
- Pour se faire une réclame M. Zypernowsky a peut-être consenti à faire à la ville de Paris des prix exceptionnels; mais en se basant sur le prix du catalogue de la Compagn e Edison qui exploite ses brevets en France, il y a en faveur des appareils de Ferranti, outre le rendement supérieur, une différence de pfix de 50 0/0.
- M. Zypernowsky en outre, vient dire que le rendement élevé de la machine de Ferranti est obtenu avec une dépense considérable de matière. 11 y a là une grave erreur, car la machine de Ferranti est remarquable par la légèreté de son armature.
- Et puisque M. Zypernowsky pense qu’actuellement l’étude des grandes stations centrales s’impose aux ingénieurs électriciens, je viens offrir à ces derniers de profiter de l’occasion de l’Exposition pour faire la comparaison des deux systèmes, me mettant à leur entière disposition pour faire des mesures électriques sur la machine de Ferranti.
- Je suis donc obligé de protester contre les affirmations mal fondées contenus dans la lettre de M. Zypernowsky et j’espère, Monsieur le Directeur, que vous voudrez bien insérer dans votre prochain numéro la réponse à un débat que je n’ai pas soulevé.
- Vous en remerciant à l’avance, veuillez agréer, etc.
- O. Patin.
- FAITS DIVERS
- Dans un de nos derniers numéros, nous avons indiqué le tari*- fixé par le Laboratoire international pour les essais qui y sont effectués; nous empruntons au Bulletin de cette société les renseignements suivants sur l’état actuel du Laboratoire, qui compléteront ceux que nous avons donné il y a trois mois, lors de l’ouverture :
- Personnel.
- Le personnel actuellement présent au Laboratoire comprend :
- Le Directeur;
- Un aide-préparateur;
- Quatre élèves.
- Depuis l’inauguration, neuf autres élèves ont été admis à travailler au Laboratoire pendant des périodes ayant varié de un à quinze mois et l’ont quitté pour entrer dans l'industrie.
- Un assez grand nombre de jeunes gens qui avaient sollicité la même faveur n’ont pas été admis, en raison de l’insuffisance de leur instruction.
- Compliment d’installation.
- 1’ Substilulion d’un moteur à gaz de 12 chevaux et deux cylindres au moteur de 6 chevaux à un seul cylindre; emploi pour l’allumage de ce moteur de petits accumulateurs mobiles qui en régularisent la marche;
- 1• Adaptation d’un frein de Prony à la transmission :
- 3”.Acquisition d’une batterie de 25 accumulateurs Julien;
- 4” Acquisition de rhéostats industriels, constitués les uns de tiges en maillechort, les autres’ de lampes à incandes-cense;
- 5" Installation d’un ensemble d’appareils pour mesurer les isolements, comprenant : une grande cuve pour immersions, une pile de 200 éléments (iallaud, une table d’expériences en entier recouverte d’ébonite ;
- 6” Acquisition d’un cylindre en ébonite pour enrouler 100 mètres de fil (essais de conductibilité,) ;
- 7" Achat d’une étuve à température constante.
- Installations en cours d’exécution,
- 1" Une nouvelle batterie d’accumulateurs Julien, devant porter à 60 le nombre de nos éléments de ce système 5
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- 340 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2‘ Une batterie d’accumulateurs Laurent Cely, promise par la Société du travail électrique des métaux;
- 3“ Une petite batterie mobile de 5 accumulateurs Pollak montée sur chariot; '<
- 4' Un ampèremètre et un voltmètre enregistreurs Richard, pour faciliter les vérifications de compteurs;
- 5" Un appareil à essayer la résistance des fils à la traction;
- 6” Un certain nombre d’appareils de mesure ont été commandés chez divers constructeurs, entre autres uh ampère-talon Pellat pour les étalonnements d’intensités.
- Travaux faits pour l’industrie.
- La fréquence des demandes devient tous les jours plus grande. Nous avons déjà fait 101 essais ou vérifications ainsi répartis :
- Etalonnements d’ampèremètres et voltmètre.s.. 19
- » d’électrodynamomètres.*........ 2
- » de résistances..................... 6
- » de condensateurs................... 6
- Essais de compteurs.............................. 7
- Etudes de piles................................... 5
- » d’accumulateurs.............................. 4
- Vérifications d’isolement de câbles............. 14
- » de conductibilité de fils.......... 21
- » de conductibilité de charbons .... 4
- Essais de machines................................ 7
- Essais photométriques............................. 6
- Total............. 101
- Le personnel du Laboratoire s’est livré à divers recherches :
- 1° Etude des appareils du Laboratoire;
- 2" Etalonnement des appareils types;
- 3" Etude de différents types de piles destinés soit à ncu servir d’étalons, soit à fixer la forme de l’élément qui devra constituer la grande pile de 10000 à 20000 volts, dont la création nous est demandée;
- 4" Etude comparative des diverses sortes d’ampèremètres et voltmètres industriels;
- 5" Recherches photométriques.
- Travail* effectués au Laboratoire par des membres de la Société ou-des personnes étrangères autorisées par le Comités
- 2' Etudes d’électrophysiologie ;
- 3" Expériences sur l’électrolyse de certains sels;
- 4° Réglages d’appareils de mesure industriels;
- 5” Expériences faites par M. Mascart de la Commission municipale des théâtres sur les dangers d’incendie par le fait des lampes à incandescence;
- 6” M. Joubert s’occupe actuellement de reproduire, dans la grande salle du Laboratoire, les très intéressantes expériences de Hertz, sur la production d’ondes électriques donnant lieu à des phénomènes analogues à ceux de la propagation lumineuse.
- Nous avons parlé dans le temps du projet de M. Hamilton pour l’utilisation des chutes du Niagara au moyen de roues hydrauliques et de machines placées dans le rocher derrière la nappe d’eau. Les journaux de Buffalo traitent ce plan de chimérique, attendu que pendant l’hiver les roues comme les machines seraient prises par la glace et emportées par le dégel-.
- Pendant la première semaine du mois de mai le maire de New-York et la commission de contrôle électrique ont fait abattre un grand nombre des poteaux placés dans les rues de New-York par les entreprises d’électricité. Plus de 70 poteaux et 70 kilomètres de fils de toute sorte ont été enlevés en quelques jours. Ce sont surtout les compagnies d’éclaiiage électrique qui ont souffert et plusieurs rues étaient plongées dans l’obscurité. Plusieurs accidents ont été causés à des passants par la chute des poteaux, mais le service de l’éclairage a néanmoins été rétabli en fort peu de temps grâce aux canalisations souterraines.
- Notre confrère VElectrical Review de New-York fait remarquer que les chiffres seuls ne produisent pas toujours une grande impression et quand on dit par exemple que la Compagnie Bell exploite en Amérique 170000 milles de fils, sur lesquels passent journellement 1055000 dépêches, on est certainement étonné de ces chiffres mais on apprécie cependant bien mieux l’étendue des opérations de la Société en disant que ces memes fils fourniraient une ligne continue qui ferait à peu près 7 fois le tour du monde et que s’il fallait envoyer les dépêches transmises en un seul jour par un seul appareil il faudrait, en comptant deux minutes par dépêche, près de 10 ans pour les trrnsmettre.
- Notre confrère Engineering de Londres a publié la semaine dernire un supplément de 88 pages, contenant 250 gravures et traitant uniquement de l’Exposition de Paris.
- i‘ Recherches sur la conductibilité de divers liquides;
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- La Julien Electric Company publie la note suivante sur les résultats obtenus par ses accumulateurs sur la ligne de tramway de la 4”* Avenue à New-York :
- Une voiture peut parcourir une distance «de 93 kilomètres sans recharger ses accumulateurs, et le service courant a duré pendant 40 jours sans aucune réparation du moteur et sans renouvellement de la batterie. Les accumulateurs de la voiture d’expérience ont été examinés et trouvés en parfait état après un service actif qui a duré du 3 septembre 1888 au 8 avril 1889.
- Le prix de la force motrice revient à 3 dol. 10 par voiUire et par jour pour un parcours de 96 kil. 640, et à 700 dollars par an pour l’entretien du moteur et des accumulateurs.
- M. David Tosh, de Greenok, construit en ce moment pour la grande cheminée de l’usine de MM. J. et P. Coats de Paislay, un paratonnerre de dimensions et de prix inusités.
- L'appareil tout entier, du poids de 500 kilogrammes, est le plus lourd qui ait encore été posé sur une cheminée.
- Il est construit en cuivre pur, la bande qui entoure le chapiteau de la cheminée a une largeur de 75 millimètres sur 1 mil. 25 d’épaisseur, elle mesure 4 m. 60 de circonférence.
- Elle est munie de 8 pointes recouvertes de platine de 75 centimètres de haut; le conducteur de cuivre à 101 mèt. 50 du faîte de la cheminée au sol, sur 50 millimètres de large et 5 millimètres d’épaisseur.
- Éclairage Électrique
- Un ingénieur américain, M. D.-N. Long, vient de terminer Un projet qui a pour but d’emprunter aux chutes du Niagara la force nécessaire pour éclairer la ville de Buffalo à l’électricité. La conduite aura 18 milles de long dont 15 milles à ciel ouvert et 3 milles en tunnel. C’est la Buffalo and Niagara Power C", au capital de 25000000 de francs, qui s’est chargée de l’exécution des travaux.
- L’installation de l’éclairage électrique des Docks d’Anvers vient d’être portée à 48 foyers Jablochkoff, distribuée en 12 circuits et alimenté.; par des dynamos Gramme et Siemens.
- Notre confrère ŸElectrical tVor/d de New-York annonce que la National Galoanic Batteiy C’ de cette ville est arrivée à augmenter la durée comme le rendement des piles Leclan-ché en employant un vase poreux perfectionné, composé d’un corps vitrifié percé de trous; tous les vases sont perforés de manière à obtenir une action uniforme. La solution circule librement et le courant est immédiatement disponible dès que le vase plonge dans le liquide.
- Les essais entrepris par l’ingénieur de la Metropolitan Té-
- léphone C” ont démontrés qu’après un court-circuit de plus de 5 heures, le courant qui était d’abord de 3 ampères avait toujours une intensité de 0,2 ampère. Après avoir été placé en circuit avec une résistance de 150 ohms pendant plus de 13 heures, un autre élément fut immédiatement relié à une sonnerie trembleuse qu’il fit marcher pendant 137 heures consécutives.
- La maison Waldek et Wagner de Prague vient d’être chargée par la ville d’y installer une usine centrale municipale de lumière électrique.
- Une Société Hispano-Américaine vient dé faire construire une station centrale d’électricité à la Havane où elle exploite le système alternatif de Westinghouse et les foyers à arc Waterhouse à 2000 bougies. Les 1 500 lampes à incandescence déjà installées sont très appréciées. Les moteurs sont du type Westinghouse, de 130 chevaux pour les lampes à incandescence et de 75 pour les foyers à arc.
- Nous lisons dans un nouveau journal d’électricité qui vient de se foncier à Madrid, El Telegrapbista Espanol, que l’installation de l’éclairage électrique du Théâtre de Maravillas a été officiellement inauguré le 21 avril dernier avec beaucoup de succès.
- L’installation, qui a été faite par M. CiVera, comprend 2 dynamos Gulcher de 100 volts et 80 ampères-chevaux actionnées par un moteur de 30 chevaux et alimentant 250 lampes à incandescence de 10 à 16 bougies et 2 foyers à arc de 500 bougies chacun.
- La ville de Buenos-Ayres procède actuellement à l’installa tion d’une station centrale de 30 000 lampes Edison, qui sera construite par les soins de M. C.-V. Boisot.
- Le Théâtre municipal de Magdebourg, qui était primitivement éclairé au gaz et qui consommait par an environ 63000 mètres cubes de gaz, vient d’être éclairé à l’électricité; le courant est fourni par trois dynamos Edison de 240, 240 et 30 ampères 205 volts mues par deux machines à vapeur de 40 chevaux, une de 5 chevaux et une machine à gaz de 2 chevaux.
- Les dynamos ont été fournies par VElektricitaets Gescll-schaft de Berlin; la chambre des machines est située dans la véranda nord du théâtre. Les lampes sont au nombre de 1013, dont 75 de 10 bougies, 433 de 16 bougies, 347 de 25 bougies et 163 lampes de 32 bougies.
- L’orchestre est encore éclairé au gaz et le servi :e de sûreté est assuré par l’emploi simultané de l’électricité, du gaz et de l’huile. L’éclairage fonctionne déjà depuis longtemps, régulièrement et à la satisfaction générale.
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- 35o LA LUMIÈRË ÉLECTRIQUE
- La municipalité de Chelmsford,en Angleterre, a traité avec MM. Crcmpton et C'° pour l'éclairage électrique des rues de la ville pour une période de cinq années au moyen de 18. f oyers à arc de i ooo bougies et de 200 lampes à incandescence de 32 bougies. Le prix payé par la ville est de 21 525 fr. par an. La Compagnie a également obtenu le monopole de l’éclairage é4ectrique chez les particuliers pendant la même période.
- Les trains Je la Midland Railway C° entre Londres, Liver-pool et Manchester seront prochainement éclairés à la lumière électrique. D’autres expériences seront également faites entre Manchester, et Stockport.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le rendement des impôts et revenus indirects pour les mois de février et mars accuse une plus value de 381 000 fr. pour les télégraphes par rapport aux situations budgétaires, et une plus-value de 335300 fr. par rapport à la période correspondante de 1888.
- 11 vient de se former à Baltimore une nouvelle société télégraphique sous la dénomination de South Atlantic Tclc-grah C". La nouvelle entreprise, dont le capital est de 250003 fr. seulement, forme partie du réseau Mackey-Bennett et sera administrée par cette compagnie.
- Les lignes télégraphiques de la république d’Uruguay comprenaient, à la fin de 1887, 2173 kilomètres, qui ont été augmentés en 1888 par 1 522 kilomètres de nouvelles lignes. La province de Santa-Fé a 2600 kilomètres et celle de Buenos-Ayres en a 6636. En 1887 la Compagnie Platino-Brazilera a transmis 36643 dépêches pour des particuliers, 3539 pour la presse et 2972 dépêches officielles.
- La Ga^eta de Madrid annonce que des soumissions seront reçues jusqu’au 28 juin prochain pour l’installation et l’exploitation d’un réseau téléphoniqve à la Havane. Une adjudication a déjà eu lieu, mais l’entrepreneur agréé n’ayant pas opéré le dépôt de garantie dans les délais stipulés la commission lui a été retirée.
- Dans un récent conseil de cabinet à Madrid le ministre de l’intérieur a proposé de réduire le tarif télégraphique pour les dépêches de la prf sse transmises à certaines heures de la journée. Il propose également de louer des fils télégraphiques aux journaux et de consacrer les recettes réalisées au perfectionnement du service télégraphique.
- I Le nombre des abonnés au téléphone à Berlin s’élevait à la fin de l’année dernière à 9199, ou environ 50 0/0 de plus qu’à Paris. !l existait à la même époque 174 réseaux téléphoniques en Allemagne, avec 38694 appareils contre 29247 à la fin de 1887.
- D’après les dernières statistiques il y a actuellement 30 réseaux téléphoniques urbains en Espagne, avec un total de 4585 abonnés. Le prix de l’abonnement varie de 85 à 300 fr. par an. Il est assez curieux d’observer que 28 de ces concessions ont été accordées à des particuliers et deux seulement à des sociétés, dont l’une, la Sociedad General die Telefonas, exploite le réseau de Madrid avec 1 458 abonnés, tandis que l’autre, la Sociedad Espano/a de E/eclricidad, possède à Barcelone environ 775 abonnés. La société de Madrid a donné un dividende de 10 0/0 à ses actionnaires pour l’exercice de 1888. ,
- On vient de faire à Dartmouth des expériences qui auront certainement un grand intérêt pour les gens qui s’occupent de travaux sous-marins, tels que les plongeurs scaphandriers, etc. Depuis près de six ans, M. Brooks cherchait un moyen pratique de communication téléphonique entre la surface et le fond de la mer; différentes compagnies de téléphones : s’étaient appliquées également à résoudre ce pro blême, mais ces recherches n’avaient jusqu’à présent pas été couronnées de succès.
- M. John Starr, agent de la Compagnie française l’Unique Téléphone, reprit l’étude de cette idée et le succès de ses expériences semU# indiquer que la question est résolue. Il modifia la forme primitive de l’appareil en appliquant le transmetteur à un casque de plongeur vis-à-vis de la bouche, et en attachant le récepteur à une sorte de bonnet, de manière à l’appliquer à l’oreille; les fils conducteurs sont soigneusement isolés du contact de l’eau et courent lé long du tube à air jusqu'à la pile du téléphone qui est placée à la surface. 11 obtient ainsi de bons résultats. Le transmetteur et les récepteurs ont de très faibles dimensions, et on peut les fixer à tous les casques de plongeurs. La pile tient dans une boîte de 20 centimètres de côté. Les essais faits par des fonds de 9 mètres, ont parfaitement réussi.
- Nous n’avons pas besoin d’énumérer les avantages de cette invention; qu’il nous suffise de rappeler l’accident suivi de mort qui eut lieu dernièrement en Seine lors des recherches d’un plongeur, et qui aurait été évité si ce malheureux avait pu appeler l’attention et se faire retirer à temps.
- Une société anglaise vient de commencer l'exploitation d’une ligne téléphonique directe entre Callao et Lima, au Pérou.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNELIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII)
- SAMEDI 25 MAI 1889
- N' 21
- SOMMAIRE. — La lumière électrique à l’Exposition universelle de 1889; E. Dieudonné. — Le graphophone; Ch. Richard.— Sur l’expression du travail dans les machines rhéostatiques ; P. Samuel.— Différences entre les électricités dites positive et négative; C. Decharme. — Sur le rémagnétisme du fer; F. Larroque.— Les éclairs et les paratonnerres; O. Lodge.— Chronique et revue de la presse industrielle : France. — Revue des travaux récents en électricité : De l’influence du magnétisme terrestre sur la polarisation atmosphérique, par Henri Becquerel. — Effets électriques de la lumière sur le sélénium, par D. Korda. —• Sur la concentration des rayons de force électrique par les lentilles, par O. Lodge. — Variations de la vitesse de la lumière dans les métaux avec la température, par M. Kundt. — Variétés : L’électricité à la Tour Eiffel; W. de Fonvielle. — Faits divers.
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- A L’EXPOSITION UNIVERSELLE DE 1889
- Le gaz, l’électricité, deux rivaux de l’heure présente, deux associés de l’avenir se partagent le vaste domaine des espaces à éclairer à l’exposition du centenaire de 1789.
- L’un a porté le cordon lumineux de sa flamme vascillante au sommet sublime des édifices: le dôme central, la Tour Eiffel, les minarets du Palais du Trocadéro, tandis que l’autre était réservé à l’illumination des galeries et à la décoration des jardins.
- II faudrait être mu par la passion la plus aveugle pour ne pas consentir à avouer que le lot qui est échu au gaz ne soit excellent.
- Au surplus, dans ces espaces il est dans sa sphère d’action.
- Nous n’avons cessé de professer l’opinion que la vraie place du gaz employé à l’éclairage était à la porte. Ne lui marchandons donc pas les éloges dès qu’il s’agit de l’effet décoratif extérieur. La multiplicité des petites lumières discrètes, le frémissement stellaire qui les anime par un temps serein sont des qualités à apprécier pour l’obtention du mouvement décoratif. Au premier jour d’allu-
- v "
- mage général, pas de surprise ; le résultat était tel qu’on était accoutumé de constater dans d’autres circonstances.
- Ce point acquis, passons sans plus de préambules à la partie, qui sollicite et attache le plus notre intérêt, l’éclairage électrique des galeries et des espaces découverts.
- Nous avons eu l’occasion de le dire antérieurement t1), l’entreprise fut faite sous les auspices d’une société en participation fondée par les maisons Gramme, Edison, Saulter Lemonnier et la Société Y Éclairage Électrique, ayant pour but unique l’éclairage public et privé de l’Exposition de 1889.
- Cette société porte le nom de Syndicat international des électriciens. Son organisation repose sur des bases statutaires, son capital social est de 300 000 francs, représenté par 300 parts de 1000 francs chacune.
- La clause réglant l’admission des adhérents est ainsi conçue :
- « Seront admis à la même participation et aux mêmes conditions que celles qui existent ou existeront pour les soussignés, tous les exposants d’éclairage électrique, sans distinction de nation-nalité, qui voudront concourir à l’entreprise dont s’agit et adhéreront aux présents statuts. »
- v1; La Lumière Électrique 16 mars 18S9.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Chaque souscripteur s’engageait à verser i ooo francs, à installer et faire fonctionner, à ses frais, pendant la durée de l’exposition, tout le matériel électrique nécessaire à l’utilisation d’une puis-
- sance motriçe de io chevaux pour chacune des parts qui lui serait dévolue.
- La force motrice devait être fournie par le Conseil d’administration de la Société.
- Suffreri
- PALAIS
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- MACHINES
- D’excellents esprits ont trouvé matière à critique à l’organisation ainsi définie du syndicat. Des événements récents peu connus dans les détails, rçial interprétés surtout ont prêté une apparence de raison aux objections soulevées. Pour le moment, nous nous arrêterons pas à ces incidents de la route, comptant y revenir plus tard.
- Quoiqu’il en soit, 26 maisons répondirent à
- l’appel adressé aux électriciens : 16 établissements Français, 5 Belges, 2 Anglais, 2 Suisses et 1 Alsacien.
- Des lotissements d’espace à éclairer furent effectués et attribués, suivant l’importance des- souscriptions, aux divers participants.
- La figure 1 représente le plan géhéral de l’en-ceinte du Champ-de-Mars.
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- Partant de l'ÉcpJe Militaire, le visiteur traverse la galerie des machines pour s’engager dans le grand vestibule de 30 mètres de largeur et arrive dans les jardins ehv passant sous le dôme cen-
- tral dû à l’imagination de l’architecte Bouvard.
- En cet endroit, s’élargit le jardin bordé de chaque côté par les terrasses des restaurants et brasseries adossés aux expositions des produits divers des
- sections étrangères. Celles-ci sont séparées des deux magnifiques palais des Arts Libéraux et des Beaux-Arts par deux majestueuses galeries : les galeries Desaix et Rapp.
- Ces deux galeries enserrent comnie dans deux vastesibras d'acier lesjardinsproprementsdits, désignés sous le nom de , jardin supérieur et jardirt. central.
- Le restant du terrain jusqu’à la berge de la Seine est occupé par le jardin inférieur, la Tour géante, des constructions de toutes natures et de destinations diverses, entr’autres la reconstitution de l’histoire de l’habitation humaine due à l’initiative de M. l’architecte Garnier.
- Les petits cercles noirs du plan marquent la distribution et les positions relatives des régulateurs.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE .-(y ,vfr?.
- L’éclairage ne sé limite pas au Champ-de-Mars, il s’étend jusqu’à l’esplanade des Invalides passant par les galeries de l’agriculture et la passerelle de l’Alma. Pour ces parties éloignées, on a employé avec succès les courants alternatifs avec transformateurs.
- Six stations centrales alimentent ces multiples foyers : trois sont situées dans le jardin d’isolement, entre la galerie des machines et les groupes divers. Ce sont les usines de le Société du transport de force, de la Société Gramme et du Syndicat. Nous avons donné antérieurement^) des renseignements sur la composition de ces stations ; nous y reviendrons dans une étude spéciale et détaillée.
- La station Ducommun se trouve dans la cour de la force motrice, en face de l’entrée de l’Ecole militaire.
- La Société Edison a établi la sienne derrière le palais des Beaux-Arts, du côté de l’avenue de La-boürdonnais.
- Enfin la Société l’Eclairage électrique a posé les assises de son usine sur la berge de la Seine, en aval du pont d’iéna.
- Ces six centres de production d’énergie offrent ensemble une puissance mécanique de 3 100 chevaux.
- De plus, il y a dans le palais des machines, répartis sur différents points que nous avons indiqués sur notre plan par des rectangles noirs,
- 11 postes distincts établis par :
- 1. La Compagnie électrique, avec moteur à gaz (section française).
- 2. Les Ateliers d’Oerlikon avec moteur à vapeur (section suisse).
- 3. Maison Crompton avec moteur à vapeur (section anglaise).
- 4. Maison Jaspar avec moteur à vapeur (section belge).
- 5. Maison Aliioth avec moteur à vapeur (section suisse).
- 6. Maison Henrion, de Nancy, avec moteur à gaz (section française).
- 7. Latimer Clarke avec moteur à gaz (section françàise).
- 8. M. Dulait, de Gharleroi, avec moteur à gaz
- (section française). - 1
- 9. Jaspar, de Liège, avec moteur à gaz-{section française).
- 10. Sautter Lemonnier, avec moteur à vapeur (section française).
- j Société belge d’électricité.......... ) avec
- M" ( Société des brevets Clerc et Gravier. ) moteur à vapeur (section française).
- 12. Société parisienne de l’air comprimé, avec : moteur à air comprimé (section française).
- Liberté entière a été laissée à chaque adhérent pour la pose du réseau qui le concernait. Toutes les canalisations sont souterraines, c’est leur caractère commun, mais les procédés d’enfouissement ont été très variés.
- D’aucuns ont couché les câbles isolés dans une conduite en poterie vernissée, d’autres les ont étendus dans des moulures en bois cloisonnées et fortement goudronnées.
- Le mode le plus défectueux nous paraît celui qui eût recours à l’emploi de la -tuile ordinaire, très poreuse. En effet, le sol du Champ-de-Mars a été labouré et remué en tous sens. II en résulte que la terre qui le compose est devenue relativement très meuble, présentant un passage facile aux infiltrations de vapeur d’eau condensée. Il est clair que dans cette sorte de tamis, la protection par la matière des tuiles est tout à fait insuffisante. Les dérivations sont un ennemi redoutable.
- Une canalisation qui a été l’objet d’une sollicitude et de soins particuliers est celle de la Société du transport de force.
- Elle consiste en un coffre ininterrompu formé de douilles méplate en ciment, posées de champ et recouvertes d’un couvercle de même substance. Nous disons que toutes les canalisations sont souterraines, il serait plus exact de dire, le seront, car pris de court pour le jour de l’inauguration, on a du poser dans les jardins un certain nombre de câbles aériens.
- Dans le palais des machines, la pose des câbles quoique non encore exempte de difficultés, fût cependant facilitée par la conformation des puissants arceaux de fer qui constituent les fermes.
- La circulation et le travail de l’ouvrier monteur étaient possibles dans l’intérieur même des poutrelles en treillis.
- Comme on le voit sur le croquis de la figure 2,
- (*) Loc> éit.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- les quatre grands lustres sont attachés et suspendus au > faîtage du colossal vaisseau: Leur manœuvre est assurée par des treuils placés sur les fermes'à la hauteur du premier étage.
- Les régulateurs sont disposés par séries de trois; leur réseau est composé de 16 circuits de 60 ampères, sous une différence de potentiel de 300 volts!
- Ils sont disposés en couronne et maintenus sur une ossature en fer de 3 mètres de diamètre, de sorte que les arcs sont espacés de 0,80 m. environ.
- La seconde série d’appareils se compose de
- 86 régulateurs de 35 ampères, placés à 15 mètres du sol, sur 5 rangs longitudinaux et 18 rangs transversaux. H y a un régulateur par chaque portion de 400 mètres de superficie environ.
- Ces régulateurs sont munis de globes diffu sants. Ils sont manœuvres à l’aide de suspensions à contrepoids et aussi par des treuils.
- Les crayons polaires ont un diamètre uniforme de 14 millimètres.
- Les galeries de pourtour du rez-de-chaussée et du premier étage sont éclairées au moyen de 376 régulateurs de 8 ampères placés à une hauteur de 5 mètres du niveau du plancher et attachés au plafond par des câbles à contrepoids.
- Fig. S
- Au rez-de-chaussée ils sont distribués en quinconce, une seule rangée règne tout le long du premier étage. ,
- Fixons ici quelques points d’histoire.
- L’éclairage au moyen des grands lustres a été inauguré le 25-avril, il n’a cessé de fonctionner depuis cette date.
- Le 18 mai, la galerie des machines a été ouverte au public le soir.
- Au point de vue général, il est indéniable que l’éclairage est très abondant. Tout ne fonctionnant pas encore, il se trouve cependant, en quelques endroits des espaces qui paraissent relativement sombres en contraste du brillant rayonnement central.
- Ces différences de tonalité disparaîtront graduellement quand les retardataires seront en ligne, et alors, ce sera un éblouissement.
- Oserait-on glisser une timide critique ?
- A notre avis, le nombre des lampes de 25 ampères devrait être majoré, réduite, au contraire, la quantité de lampes de 8 ampères des bas côtés du rez-de-chaussée.
- Cette modification s’impose surtout si l’on considère le changement qui inteivient dans l’aspect général de la galerie au moment du fonctionnement des fontaines lumineuses.
- On 'sait, en effet, qu’à cet instant psychologique, il ne reste plus que trois lampes d’allu-mées par chaque lustre ; le courant des autres pourvoit à l’alimentation des foyers des fontaines.
- Le vestibule de la galerie des machines, entre celle-ci et le dôme central, est très bien éclairé par 46 lampes Cance de 8 ampères.
- Dans l’article que nous avons rappelé au seuil de cette revue, nous avons donné le détail de la répartition des foyers dans les jardins.
- Nous nous bornons ici à une récapitulation non
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- dépourvue d’intérêt. L’éclairage public comprend :
- 40 régulateurs de 60 ampères
- 104 — de 25 —
- 747 — de 8 —
- 146 bougies Jablochkoff.
- 16 lampes soleil.
- 72 lampes à incandescence de 300 bougies,
- 154 ~ — de 20 • —
- 240 — — de 16 —
- 5259 — ., — de 10 —
- 5400 — — de 4 ~
- Les bougies Jablochkoff sont alimentées par des transformateurs situés dans le pied des candélabres. Au lieu de placer, comme dans le dispositif primitif, 5 lampes en tension sur chacun dès quatre circuits d’une machine à courants alternatifs, on met 16 appareils en tension et une bougie en dérivation.
- En résumé, l’éclairage public élargit son champ d’exploitation à tous les espaces découverts, l’illumination des jardins, les galeries, les vélums de refuge, le phare et les projecteurs situés au sommet de la Tour Eiffel. Il sert aussi aux motifs décoratifs disséminés dans les pelouses, les parterres, les magnoliers, les berges de la Seine, la cour de la force motrice et différentes avenues.
- L’éclairage privé comprend les brasseries, les restaurants, les théâtres, les palais et monuments que les nations étrangères ont édifiés dans les jardins, dans l’ombre de la Tour de 300 mètres.
- Les fontaines lumineuses.
- C’est une des puissantes attractions des soirées passées dans les jardins du Champ-de-Mars. L’effet en est vraiment féérique. Ce jaillissement continu de bouquets de feux d’artifice, gerbes d’eau qui égrènent tantôt sous forme de pluie de diamants, tantôt sous pluie d’or tamisé, de rubis, de saphir, de topaze, d’améthiste, de chrysoprase; ces em-broussaillements de Geysers incendiés ont le pouvoir magique de charmer tous les regards.
- Aussi, chaque soir, la foule sans cesse renouvelée accueille-t-elle ce spectacle grandiose de ses rumeurs et de ses acclamations les plus flatteuses.
- Au milieu de ce concert d’exclamations approbative^ bien méritées, une note discordante paraîtra, sans contredit, bien déchirante. ,
- Nous osons la .pousser cependant, c’est un devoir de reconnaître certaines imperfections qu’une
- expérience nouvelle éliminera, nous en avons la conviction.
- Le plan général (fig. 1) montre la position des fontaines. Elles sont divisées en trois parties distinctes,: au niveau supérieur le beau groupe décoratifde Coutan avec ses naïades, dauphins, cornes d’abondance, herses penchées; une rivière centrale bordée sur ses deux rives de massifs de roseaux poussant l’eau par leurs ajutages, enfin un bassin octogonal inférieur.
- 11 y a 48 effets d’eau, comprenant environ 30a; ajutages débitant au moins 930 litres d’eau par seconde. L’eau est fournie par le réservoir de Villejuif situé à 90 mètres d’altitude.
- Avez-vous visité les catacombes de Paris? Le sous-sol des fontaines en est une représentation en raccourci : des voûtes surbaissées, des piliers robustes, des galeries fuyantes tel est l’aspect général de cette crypte.
- Nous avons, dans notre premier article sur cette matière, établi la différence des deux dispositifs adoptés pour la projection d’eau.
- Le système Galloway s’en tient aux jets verticaux.
- M. Bechmann, ingénieur du service de la Ville de Paris a abordé une difficulté plus grande, au point de vue des effets d’illumination à obtenir s’entend : lancer l’eau horizontalement et éclairer la trajectoire parabolique de la veine liquide.
- Nous avons le regret de déclarer que les efforts de l’inspirateur de cette méthode, inspirée par l’expérience de Colladon n’ont pas été couronnés d’un succès complet.
- Les jets lumineux apparaissent vomis par les évents des animaux marins mais ils s’arrêtent presque dès leur sortie. Cette nuit soudaine communique une impression qui fait, prendre en"'pitié le sort de ces pauvres poissons apocalyptiques; ils ont l’air haletant, on les croirait fatigués de souffler les produits de leur fournaise intérieure.
- 18 régulateurs de 60 ampères chacun éclairent les jets de la fontaine Galloway. Ils sont manœu-vrés à la main au moyen de vis ayant un filet à droite et un filet à gauche de manière à rapprocher ou à éloigner simultanément les deux porte-charbons.
- Le fond du bassin, à l’endroit d'où émerge le jet est constitué par une glace épaisse posée horizontalement permettant aux faisceaux lumineux de; pénétrer à l’intérieur même des gerbes.
- \> Les crayons des régulateurs sont placés à peu
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- près horizontalement ; des réflecteurs paraboliques envoient verticalement un faisceau de lumière parallèle.
- Un système de plaques de verre colorées, supportées par de petits galets roulant sur des rails est cortimandé par une série de leviers analogues aux Saxby des chemins de fer, agissant sur des cordes métalliques de tirage.
- Un agent placé à distance dans un kiosque vitré d'où il domine toute la pièce d’eau sans être vu du public admirateur, émet des signaux électriques qui font jouer les leviers numérotés et changer soudainement les couleurs des feux.
- M, Bechmann a préféré employer, dans son procédé, des régulateurs automatiques fournis par la maison SautterLemonnier.
- Ces régulateurs sont disposés verticalement et munis d’un miroir sphérique envoyant un faisceau légèrement divergent et à axe horizontal sur un miroir plan incliné à 45 degrés. Le miroir dévie le faisceau et l'envoie verticalement à la dalle en glace obturant le bassin au-dessous de la grille formée par l’ensemble des ajutages d’une même gerbe.
- Nous avons expliqué le mécanisme des jets horizontaux (*).
- La fontaine Formigé-Bechmann comporte trente jets: 16 Verticaux et 14 paraboliques éclairés au moyen de 30 régulateurs de 40 ampères.
- Telle est, en traits précis, l’économie générale des systèmes des fontaines lumineuses qui excitent, â juste titre, la curiosité du public.
- Intensités lumineuses
- 11 n’est pas sans intérêt dé chercher à connaître la puissance lumineuse [dont on pourra disposer avec l’énergie de 4000 chevaux-vapeur employés à l’éclairage.
- M. H. Fontaine l’établit de la manière suivante :
- « En admettant que chaque foyer, pris isolément, donne en moyenne une intensité lumineuse totale de :
- | pour un arc de 8 ampères.. 100 carcels.
- — 15 — 200 —
- — 25 -- 5 CO —
- — 00 — IOOO —
- pourunebougiejablochkoff. 40 . —
- | pour une lampe soleil.. 100 —
- 1 pour une lampe de 100 volts
- l et 12 ampères..;..,.... 50
- l pour une lampe de 100 volts V et 6 ampères. 22
- Incandescence / Pou “ne ,amPe de 100 volts
- et -ampère............ 1
- pour une lampe de 100 volts et 1 ampère............ ^
- on arrive aux résultats suivants pour l’éclairage public de l’exposition :
- 51 régulateurs de 60 ampères à 1000 becs.. 51000 carcels.
- 100 — 25 — 350 ~ 35000
- 10 — 15 - 200 — 2000
- 726 — 8 — 100 — 72600
- 97 bougies, à 40 — 3880
- l6 lampes soleil , à 100 — 1600
- 72 lampes î l incandescence.. .à 50 — 3600
- IO — — 25 — 25O
- 3500 — — 1 — 350°
- 6500 — - I 3250
- Intensité totale........ 176680 carcels.
- En ce qui concerne la grande nef du palais des machines, !si [on cherche l’influence de chaque foyer sur une feuille de papier blanc placée horizontalement et promenée en divers points du plancher, on trouve quelle reçoit un éclairage variant entre 2 et 10 carcels-mètre des foyers de 60 ampères et un éclairage variant entre 3 et 6 carcels-mètre des foyers de 25 ampères.
- La moyenne de l’éclairement des planchers par les deux types de foyers est donc de 10 carcels-mètre.
- Toute personne compétente, appréciera à leur juste taux, les difficultés de réalisation d’un aussi vaste ensemble d’éclairage, au milieu des circonstances que l’on sait et avec les éléments d’action indiqués.
- Terminons par une bonne parole d’encouragement et de gratitude adressée à tout le personnel des participants du syndicat qui collabore si modestement à la réussite et à l’éclat de cette grandiose entreprise : le flambeau du centenaire de la Révolution française.
- E. Dieudonné
- (l) L(f2JLun}ière Électrique, loc, cit.
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- 358- LA : LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- LES GRAPHOPHONES (>)
- Nous avons décrit dans notre numéro du 13 novembre 1886, le graphophone Bell-Tainter, d’après son brevet (2)
- mandée de b par un train d'engrenage, le promène le long du cylindre phonographique (fig.3).
- Pour entendre un phonogramme, il suffit de remplacer comme en figure 4 sur la vis/le récepteur par le parleur dont on voit en i les tubes
- acoustiques.
- nous allons maintenant donner, en grande partie d’après Y Engineering- du 24 septembrè 1888, une description-plus complète de cet appareil, tel qu’il foncti onne au Champ-de-Mars, dans la section américaine de l’Exposition.
- Le phonogramme est constitué, dans l'appareil de M.
- Tainter, non par un cylindre en cire, mais par un cylindre en papier très léger enduit, comme nous l’indiquons plus bas en détail, d’une mince couche d’ozokérite. Ce cylindre est enfilé (fig. 1 et 2) sur deux manchons c, dont l’un, mobile par la vis e, permet de retirer facilement le cylindre.
- Le phonogramme reçoit son mouvement d’une pédale qui le conduit, par l’intermédiaire d’un ré-
- Fig. 2. — Détail du cylindre
- gulateur a, au moyen d’une poulie à gorge b. Cette poulie est relié à l’arbre du phonogramme par un rochetif, qu’il suffit de débrayer, en appuyant sur lé bouton d, pour arrêter aussitôt le mouvement.
- Le récepteur g est monté sur une vis/, qui, com- (*)
- (*) Voir La Lumière Electrique, 17 mai 1889.
- (3) Anglais 6027 du 4 mai 1886. Voir aussi La Lumière Electrique des 13 novembre 1886 et 11 août 1888, p. 300 et 290.
- L’ensemble du graphoph one Bell-Tainter se r'ecom m a n d è don c a priori par une extrême simplicité.
- • Nous allons maintenant examiner séparément les divers organes du graphophone :
- Le régulateur; Le récepteur; Le parleur;
- Le cylindre phonographique.
- Le régulateur est à force centrifuge. En temps normal, la poulie b(fig. 5), folle surson axe et commandée par la pédale, entraîne la poulie c dont la
- Fig. S. — Montage du récepteur
- courroie mène le phonogramme, parle frotterrient de son disque a sur le disque e, calé à rainure et languette sur l’arbre de c, et appuyé sur a par le ressort/. Les disques a et e sont garnis de cuir. Dès que la vitesse sktccélère, les masses b b, àrticu-
- Fig. 1, — Ensemble du graphophone
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLËCTRICITÊ ' ' r"-ir"'Hv> ''
- es aux extrémités du bras g ramènent vers la gauche, par leurs leviers ii et par leur manchon h, le disque e, qui cesse aussitôt de transmettre à c le mouvement de a. Il est facile de maintenir avec
- Fig. 4. —- Montage du parleur,
- ce régulateur la vitesse normale de 160 tours à 2 o/o près.
- Le récepteur est constitué (fig. 6et 7) par une large membrane de mica montée sur la gaîne de la vis/ par une charnière ff, percée, en g, d’une ouverture dans laquelle passe le peigne c, appuyé par un ressort sur lavis favec laquelle il fait écrou au tra-
- Fig. 5. — Régulateur.
- vers d’une fente ménagée à cet effet dans l’enveloppe de la vis / (fig. 1). Le pas de la vis est de o, 15 mm. Le récepteur est équilibré par un contrepoids b, qui ferme en même temps sa charnière.
- La membrane en mica est (fig. 7) serrée sur sa garnitures devant une plaque b, percée de trous b’ destinés à répartir uniformément les sons émis dans le tuyau acoustique g et défiéchis par le cône
- central /. Cette disposition, qui augmente et régularise les effets des ondes sonores sur la membrane, permet d’obtenir d’excellents résultats en parlant sans hausser la voix devant le tube acoustique g. La pointe de la membrane a la forrrte indiquée sur la figure 9, la profondeur du sillon qu’elle trace est d’environ 0,025 mm. (un millième de pouce).
- Fig. 6. — Récepteur.
- En avant de ce style, le bâti de la membrane porte deux bras d (fig. 6), arc-boutés sur les charnières*, et pourvus en leur milieu d’une plane qui tourne le cylindre phonographique, lui donne une surface parfaitement lisse et cylindrique au passage du style. La vis d de la charnière e permet de rapprocher plus ou moins du phonogramme le tranchant de ce brunissoire.
- Tout récemment, M.Tainter a proposé de garnir la monture rigide A de deux anneaux métalliques flexibles bc(fig. 8) emprisonnant le diaphragme par une circonférence de contact presque linéaire et continue.
- Le parleur est (fig. 10) constitué, d’une manière très originale et fort ingénieuse, par une petite
- Fig. °I et 8. — Détails du récepteur.
- membrane en papier ou en mica e', dont le style i lui est relié, au travers d’un tube g, par un fil de soie b.
- La figure 4 indique comment on fixe ce parleur sur la gaîne de la vis/ en place du récepteur, au moyen des griffes du chariot à (fig. 11). Les griffes b sont fixées à ce chariot, et les autres, b1, mobiles et appuyées par des ressorts, portent l’écrou d, qui mord sur la vis/. L’enveloppe e de la membrane porte, en /, un tube acoustique bifurqué, dont on introduit les deux cornets dans les oreilles. La disposition du style i lui permet de suivre sans
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- .ÿs ,jfio ' - LUMIÈRE
- broutements les molndres; détails du sillon auquel la petite membrane répond avec une fidélité parfaite.
- Les sons, bien que très réduits d’intensité, sont néanmoins suffisamment concentrés par les tubes acoustiques; en général, ils produisent une impression plutôt trop forte. M, Tainter a donc parfaitement agi en s’efforçant de donner à son récepteur une grande puissance, et à son parleur
- ELECTRIQUE /V W
- .............. .m .»
- d’une série de bandes de papier AB, sur im bian-drin C. La cire étendue sur le papier doit|'jfà parfaitement homogène, sans bulle d’air et tf$5; unie. On obtient l'expulsion des bulles d’air et) passant plusieurs fois le cylindre recouvert de cife au travers d’un moule B (fig. 13) chauffé au bairwnarie à ioo° environ, jusqu’à ce que la cire présente un aspect mat et uniforme.
- Le polissage s’opère en passant ensuite le cy-
- F»g. 9. — Sillon phonogMtphique.
- Fig. 10. — Detail du parleur.
- Fig. 11. — Parleur,
- une grande sensibilité, en n’hésitant pas à les construire dans ce but de façons toutes différentes.
- Le cylindre phonographique ou phonogramme est constitué, comme nous l’avons dit, par un cylindre en papier enduit de cire « ozokerite » (*). L’un des moyens d’obtenir un cylindre en papier léger résistant et homogène consiste à le constituer (fig. "12) par l’enroulement à joints recouverts
- (i) Cire fossile ou paraffine naturelle (C" Hs”), soluble dàns'lNéihèr, fond à 6o* C.
- Fi». 18 *t 14. — Fsbriaation du phonogr»mm«.
- lindre a, monté sur l’extrémité du mandrin G (fig. 14) au travers d'une filière d’acier c, chapffée au point voulue par la couronne de gaz I. 0$ n’a qu’à lâcher la corde/; les poids H et les ressors F règlent automatiquement la descente du pHpno-gramme.
- Ces cylindres peuvent facilement s’expédipr par la poste et servir à un grand nombre d’audijions, mais nous ne savons pas s’ils se conservent'aussi longtemps que ceux d’Edison. Le bon marché de leur fabrication rend parfaitement inutile d’essayer de les faire servir plusieurs fo's.
- Nous avons entendu fonctionner les deux appa-
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- ; ., . ' # ' ' '' "'' '* " V.Ï-Ç -
- réils d'Édison^t de Bell-Tainter, et nous ne saurions auquel donner la préférence pour la perfection avec laquelle ces deux appareils rendent le chant et la parole. L’avantage de la simplicité revient à coup sûr au graphophone, mais rien ne .s’oppose à cequ'Édison ne simplifie le mouvement de son phonographe. Au fond, les deux appareils se valent sans doute, à très peu près, et. c’est probablement ce que pensent les inventeurs eux-mêmes, ^ùisqu’ils ont cédé leurs deux brevets, en Amérique du moins, à une seule Compagnie : la « North American C° » de New-York ’(*).
- Gustave Richard
- sur l’eKpression du travail DANS LES MACHINES RHÉOSTATIQUES • DE M. GASTON PLANTÉ
- Les intéressants appareils auxquels M. Gaston Planté a, donné les noms de machine rhèosiatique de quantité. ,et de machine rhèosiatique de tension, et dont les effets remarquables et très caractéristiques sont bien connus (2), consistent essentiellement, comme on sait, en unie série de con-densaleurs .chargés en quantité, à une source de potentiel assez élevé, et déchargés dans un circuit extérieur, soit en quantité, dans la machine de quantité, soit en tension dans la machine de tenr sion.
- L’on a ainsi deux rpéthodes différentes de transformation de l’électricité voltaïque, par voie directe, à l’aide de charges électro-statiques.
- Le fonctionnement de ces appareils s’obtient au moyen d’un commutateur cylindrique de forme appropriée. Ce commutateur — sauf dans les grandes machines de tension— est généralement animé d’un mouvement de rotation assez rapide ; de plus, les contacts métalliques, par lesquels les charges et les décharges s’effectuent, n’occupent qu’une portion restreinte sur le cylindre tournant. Là durée du contact des condensateurs avec la pile ou le circuit extérieur est par conséquent assez
- (4) Voir aussi La Lumière Electrique, n août 1888, p. 290.
- _ (*) Gaston Planté, —• Recherches sur l’Électricité, a* édition, 5° partie, .
- faible, Les çbargeS' .et le^ûéchafgps. ne peuvent être complètes et les effets dé la' machine seront d’autant plus atténués que le commutateur tournera plus vite. C’est ce que l’on constate effectivement par la longueur des étincelles.
- Dans les calculs se rapportant à la machine rhéostatique, il faut donc tenir compte de la vitesse de rotation du commutateur, dès que celle-ci atteint une valeur appréciable ; on s’expose sinon à commettre des erreurs parfois considérables.
- Ainsi, pour la détermination du rendement de la machine, il semblerait que la relation usuelle
- w = - c E*
- 2
- où E représente la force électromotrice du générateur, exprime l’énergie des condensateurs avec une approximation suffisante. Dans des. conditions normales d’expérimentation, et avec une allure modérée du commutateur, on pourrait arriver en réalité à un chiffre huit ou dix fois trop faible. (Jri écart aussi important provient simplement de ce que cette relation suppose un temps de charge illimité, par suite, une vitesse de rotation du commutateur presque nulle, ce qui n’est pas le cas dans la plupart des expériences de M. Gaston Planté.
- J’ai cherché à donner à cette expression une forme plus générale — en tenant compte de la durée de !a charge et de la décharge —afin qu'elle puisse être appliquée à la machine rhéostatique pour une vitesse quelconque du commutateur. Nous obtenons ainsi l’expression réelle du travail que ces transformateurs’ pour hautes tensions, imaginés par le savant physicien, fournissent dans un circuit.
- Bien que le fonctionnement de la machine de quantité et celui de la machine de tension soient différents, la même formule est applicable aux deux genres d’appareils. Cependant, pour la clarté de l’exposition, nous les considérerons séparément et nous commencerons par la machine rhéostatique de quantité.
- Cette machine renferme m condensateurs, mais comme ils sont toujours groupés en quantité de la même manière, pendant la charge et pendant la décharge, nous ri’avons pas à nous occuper de leur valeur individuelle et nous désignerons par G la capacité de l’ensemble de la machine. Celle-ci, à l'aide du commutateur, est reliée alternativement à une pile destinée à charger les condensa-
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- >. -,’• - - • ;:. v.v/v-^' V-î'î: !'v'.--.:-U5'-?^^(«ii'
- btrïm? " ' '-• >: : : T- -V. .= •
- ’tèurs et à' un circuit dans lequel la décharge
- s'opère. Soient E la force électromotrice de la pile, R sa résistance intérieure et p la résistance du circuit extérieur.
- Les condensateurs étant entièrement débarrassés de toute charge antérieure, mettons le commutateur en mouvement et suivons les différentes phases du fonctionnement de l’appareil.
- Les condensateurs viennent d’abord en contact avec la pile et se chargent à un potentiel V qui croît suivant une fonction exponentielle du temps. En appelant <p le potentiel des condensateurs au début de la charge, cette fonction peut s’écrire
- ___t__
- V«E;—(E— ç) « cr
- e étant la base des log. népériens et / le temps.
- Nous négligeons les pertes qui se produisent au travers du diélectrique, le pouvoir Isolant du mica, employé dans les condensateurs de M. Gaston Planté, étant suffisamment grand.
- Donnons à la variable / la valeur finie T égale à la durée du contact avec la pile ; en posant
- T
- çt =* e cr
- et en remarquant que nous avons ici
- ç *= O
- il vient, pour la différence de potentiel entre les armatures des condensateurs, après la première charge
- V, = E — (E — o) ot= E (i — a)
- Le commutateur continuant à tourner, met les condensateurs en contact avec le circuit p. La décharge s’opère graduellement suivant la fonction
- • ___t_
- V = 9' e c p
- où ç'. est le potentiel des condensateurs au début de la décharge.
- Nous avons admis que le mica isolait d’une manière presque parfaite. 11 ne s’est donc pas produit de perte sensible pendant la période qui
- sépare la fin de la charge et le commencement de la décharge, et l'on a
- 9' = V,
- Nous admettrons encore que la vitesse de rotation du commutateur est constante. Cette condition est toujours aisément réalisable, et elle simplifie beaucoup le calcul.
- Nous avons ainsi, par suite de la disposition symétrique du commutateur, une durée égale T pour la charge et pour la décharge, et nous poserons
- _________T_
- «' = e c p
- On en déduit pour la valeur du potentiel conservé après la première décharge
- * V'i=Vi«'
- Cette valeur reste pratiquement constante jusqu'au moment de la deuxième charge. On a cette fois
- 9 = V'j
- Après la deuxième charge, dont la durée (d’après l’hypothèse émise) a été T, le potentiel des condensateurs est devenu
- V* «a E— (E — V'i) a
- Nous aurons maintenant *'~vs
- d'où pour le potentiel conservé après la deuxième décharge
- V', =. Va a'
- On obtient de même, pendant le troisième tour du commutateur
- V* *= E — (E — V'*) a V's=3 V3 a'
- et d’une manière générale
- V, =E-[E -V'a V', = V. a'
- Développons ces valeurs, nous obtenons, pour la charge
- Vi = E (1 — a)
- Va = E [(1 — a) + (a — as) a']
- Vs = E [(I j—a) + (a — a!) a' + (4* — a*) a'*]
- V, «= E [(1 — b) + (« — a») a! +.+ (a» - * —«„)
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- pour la décharge
- V'i * E (I — «) a'
- V', = E L(I — a) a' + (a — a») a'*]
- V'a — E [(l — a) a' + (a — «*) a'» + (a* — a») a'3]
- Vv*-'-E t(i — «)«' + (« — «*) «'* +.+ (a" - 1 — «") «'"]
- Comme on a « et «'^ i, tous les termes de ces valeurs sont positifs. On voit donc que les condensateurs se chargent à un potentiel de plus en plus élevé à mesure que l’appareil fonctionne ; que la loi de croissance est donnée par une série régulière, et que le potentiel conservé après la décharge va en augmentant suivant une série analogue. Ces deux séries sont rapidement convergentes. On peut admettre que, dans la pratique, la limite est atteinte après quelques tours du commutateur. La limite L de la première série est comprise entre o et E suivant la grandeur des constantes T, C, R et p. La limite de la deuxième série L' =Ljx', puisqu’on a constamment Vr.== V. e/.
- Retranchons la seconde série de la première, il vient
- V.-V'„==E [(.-«)(! -«') + («--«’)<«'-*”) + ...+ + («n — 1 — a") (a'n ~ * — a'")]
- La nouvelle série que nous obtenons ainsi, croit également indéfiniment avec le nombre d’opérations ; il ne peut en être autrement, puisqu’elle est la différence de deux séries croissantes dont le rapport est constant. On a pour la limite : U— L (I - a').
- — Pour p = o, on a a = a', et
- V. — V'. = E(i — a)
- — Pour t = oc, onai = *' = o, et V. — V'„ = E
- Connaissant V. — V'„, on a immédiatement l’expression du travail de la machine : en effet la valeur de chaque décharge est donnée par la relation générale
- qn = C (V„ - V'„)
- d’où, pour le travail correspondant ti>. =.1 C(V„ — V'„)*
- et pour le travail total de la machine w (V. —V'.)*
- Cette expression, bien que rigoureuse, est trop complexe ; nous la remplacerons par une autre plus simple et d’un emploi plus aisé.
- Reprenons la relation
- q, = C (V. — V'„)
- Comme les termes de la série V.—Vn décroissent très rapidement, la différence entré les décharges successives diminue de plus en plus. Après quelques instants de fonctionnement cette différence devient tout-à-fait inappréciable ; l’on ne commet donc aucune erreur sensible en posant alors
- } = CK
- K étant une constante.
- Mais cette constante K n’est autre que la limite L"deV.— V„; nous écrirons ainsi
- }«CL'
- Si l est le nombre de décharges par seconde, la quantité d’électricité dépensée pendant ce temps sera
- Q^/ÿz^/CL'
- Ce qui donne, pour le travail par seconde w=-;cl^
- On voit donc que l’on peut considérer L" comme la valeur de régime de la machine ; pour le calcul, on prendra dans la série un nombre de termes plus ou moins grand, suivant l’approximation que l'on se propose.
- Passons maintenant à la machinç rhéostatique de tension.
- Ici le nombre m des condensateurs entre enjeu. En effet, en appelant y la capacité moyenne des condensateurs, nous avons pour la capacité de la machine, lorsque les condensateurs sont en quantité
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- ,., J...
- 3*4
- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et pour la capacité de la machine, lorsque • lés condensateurs sont en tension
- d’où
- c' = i
- C:
- Soit encore T la durée de la charge et de la décharge ; en employant la même notation, nous poserons
- et
- Au début
- a = « cr
- m1 T
- c?
- et l’on a, après la première charge, comme pour la machine de quantité
- V] ** Ë — (E — o) a == E (I — a)
- Au moment de la décharge, les condensateurs sont tous réunis en tension. Leurs potentiels s'ajoutant, V, s’élève brusquement à la valeur
- On a ainsi
- m Vt E m (i — a) ç' = m Vi
- D’où, pour le potentiel après la première dé- ; charge
- V'i « m Vi a'
- Pour la deuxième série d’opérations on a d’abord
- ç = V'l
- et
- Va = E — (E — V'i) «
- puis
- q? = m V2
- et
- V'i = )«Vi a' ........ -
- Dé même, pour 4a n9 opération
- pour la machine de quantité, il vient pour lé potentiel au début de la ne décharge, ... _
- wV„= E fm (i—«)+«»’ (« —a!) a'+ «t* («n -* <x“) «'n- <]
- ét pour le potentiel après la décharge '
- V'n= E fffi (i—ot)#' + m* (« — a1) a'2 + + m" (oLn—1 — «")«'"]
- D’où, en retranchant la seconde série de la première
- mVx— V',= E [m (i—a) (i—a') + m* (<t—a*) (a' — oc *) +<••• + mn (an — 1 — a”) (a'n — 1 — *'")]
- Soit encore L" la limite vers laquelle cette dernière série converge; pour les raisons énoncées précédemment, nous poserons
- c 1
- q = L'
- * m*
- ce qui donne, pour la dépense d’électricité par seconde
- Q = ^L*
- m*
- et pour le travail par seconde
- W = ~ L'* oc
- Remplaçons L" par sa valeur et simplifions, il vient enfin .
- W = ~ Es [(i — oc) (c — oc') + /» (oc — oc*) (a' — oc'*) +...................................-f
- avec
- + ;»» - > (ccn - 1 — ot*) (oc'n - * — «'*)]* T
- oc = e c r
- ___n)* T
- oc' = e c p
- La relation que nous avons obtenue pour la machine de quantité diffère de celle-ci, mais il est aisé de voir qu’en posant . . ..
- ...... ç a= V'n — 1
- : ,V„ = E — (E — V'n _ î) a
- <p'«=mV„
- V>#iV, a' i
- Développant ces valeurs, comme il a été fait
- on retrouve cette première relation, qui n'est en réalité qu’un cas particulier de la seconde.
- Nous avons donc bien ici l’expression gèftéfcde du travail dans lés machines rhéostatiqües, avec les hypothèses que la rotation du commutateur est uniforme ; que les pertes par le mica sont né-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ &
- gligeables ; et que la période, qu’on pourrait appeler $ amorçage, est dépassée.
- Quant aux pertes dues à des défauts d’isolement du commutateur, il ne faut pas en tenir compte dans là formule, puisqu'elles constituent, en quelque sorte, un des facteurs du rendement.
- A titre d’exemple, voici une application numérique de la formule à une machine rhéostatique de quantité de l6o condensateurs, chargée par 800 couples secondaires (petit modèle), et travaillant sur un circuit extérieur de 10000 ohms.
- La capacité moyenne des condensateurs Planté est de 0,015 microfôrad i la force électromotrice d’un élément secondaire est, dans les premiers instants, de 2,5 volts, et la résistance moyenne du petit modèle de 20 ohms environ ; nous prendrons pour la vitesse du commutateur en marche normale, 5 tours par seconde; la lame de contact occupe i/iode la circonférence du cylindre; il y a deux contacts par tour.
- On a ainsi pour la valeur des constantes :
- E = 2000 volts**» 2.10I* unités électro-magnétiques.
- R = 16009 ohms = té.iQ1* —
- p sa 10000 » «P 101* —
- C «*» s,4 microfarads = 2,4. |o^‘» -w
- T ** o,o2 seconda
- / = 10
- e = 2,71828
- Commençons par calculer les valeurs
- '__T_
- a = e cr
- et
- T e p
- T 0,01
- CR-0)520
- Formons les premières puissances de a et a
- a = 0,6; a* «a 0,36; a* = 0,216; 2* = 0,130; a* = 0,078;
- «« «= 0,047
- <x'= 0,435; a'1 = 0,189; oc” =0,08; a* = 0,0355 = 0,01 «j
- on a
- (1 — a) =0,4; (a —as) = 0,24; (a* — s*) = 0,144; t (a® — a‘) = 0,086; (a* — a6) = 0,052; a5 — a®) = 0,031
- Au lieu de calculer le travail directement par la formule générale, il est plus intéressant, dans le cas présent, de chercher les valeurs des potentiels successifs de charge et de décharge. Rem*, plaçant, dans les formules les facteurs par les valeurs ci-dessus, il vient :
- Pour la charge Pour la décharge
- Vi = 800 volts V'i = 348 volts
- Vi b 1008 — V's = 435 -
- Vs = 1062 — V'» = 461 -
- V4 = 1075,7 — V'4 = 468 -
- V5 - 1079,3 — V'b - 469,4 ~
- Vg = 1080,2 — v'« = 4;o -
- On pourra donc prendre pour la valeur de régime du potentiel de charge
- L = 1080 volts
- et pour la valeur de régime du potentiel de déi charge
- L* ** 470 volts
- ce qui donne
- y m L (1 = **)«* 610 volt#
- Telle est la chute de potentiel dont on dispose en marche courante, et l’on voit que l’écart est assez considérable avec le générateur dont la force électromotrice est de 2000 volts.
- La capacité de la machine étant de 2,4 microfarads, on a par décharge
- 610 x 2,4 , . ~
- q a= coulombs
- et
- et r soit
- e0,8«* B 2,300
- * — rm — so** °>6
- T 0,02 u
- eO,8il Œ 2,300
- correspondant à
- 372 100 X 1,2
- : 0,446 watt
- soit à
- 0,446
- *9ïir —45 srammes'rnetre
- 0,435
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- J66
- LA LUMIÈRE ÊLËCTRIQUÉ
- io décharges donnent ainsi un travail de 0,450 kilogramme-mètre par seconde
- Si l’on avait exprimé le travail d’une décharge par la relation
- w- - CE»
- 2
- on serait arrivé à la valeur
- ,. . 1,2 x 20002 0
- ' —----n----- = 4,8 watts
- io»
- au lieu de 0,446 watt, soit à un chiffre plus de dix fois trop fort.
- Paul Samuel.
- DIFFÉRENCES ENTRE LES. ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE (>)
- VL — Différences des effets magnétiques.
- Influence du magnétisme sur l’arc voltaïque. — Immédiatement après la découverte d’OErsted, Arago avait soupçonné Tinfluènce de l’aimant sur l’arc voltaïque; c’est Davy qui bientôt après en constata la réalité. L’arc produit entre deux poin-
- Fig, 8g
- tes de charbon est attiré ou repoussé par un aimant et même animé d’un mouvement giratoire, selon la position du pôle d’aimant qu’on lui présente.
- L’action est beaucoup plus énergique avec un électro-aimant et d’autant plus prononcée que l’air est plus raréfié, c’est-à-dire l’arc plus étendu.
- Las disposition adoptée par M. Quet est très (*)
- (*) La Lumière Électrique, 18 mai 1889.
- favorable à la manifestation du phénomène : l’arc est produit entre deux charbons voltaïques et les deux pôles de l’électro-aimant sont placés horizontalement près de l’arc. Il se produit alors un dard qui peut atteindre dix fois la longueur de l’arc (fig. 82). En changeant le sens du courant indue-
- ffig, 88
- teur de la bobine ou le sens du courant voltaïque qui produit l’arc, celui-ci change de côté, ce qui prouve bien que la production du dard est due à l’action électro-magnétique.
- Les effets changent aussi avec la nature et la forme des conducteurs polaires. Citons à ce sujet deux expériences de M. De la Rive. .
- Quand l’arc est établi entre une plaque et une pointe en platine, la plaque étant positive, on entend, dès que l’électro-aimant est activé, et pendant tout le temps que l’arc subsiste, un bruit, un sifflement très aigu.
- « Si la plaque est négative et la pointe positive, l’arc ne peut se produire verticalement; il est projeté vers les bords de la plaque, et aussitôt rompu, Sa rupture est, chaque fois qu’elle a lieu, accompagnée d’un bruit sec et instantané, semblable à la décharge d’une bouteille de Leyde. »
- Lorsque la plaque est en argent et positive, la portion de la surface qui se trouve au-dessous de la pointe négative (également en argent), « présente une tache en forme d’hélice qui semble indiquer que le métal fondu dans cette portion a éprouvé un mouvement giratoire autour du centre.
- « Quand la plaque est négative et la pointe positive, les traces sont très différentes: c’est un cercle d’un petit diamètre, d’où part une ligne plus ou moins courbe, qui forme une espèce de queue à la comète dont le petit cercle serait le noyau ; la direction de la queue dépend du sens dans lequel l’arc est projeté...
- « En produisant l’arc entre deux pointes très près de l’électro-aimant, entre ses deux jiôles par exemple, on peut facilement déterminer, soit le
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ #7
- sifflement aigu, soit la série des détonations ; il faut alors que l’électro-aimant soit très puissant et que le courant qui produit l’arc soit très intense.
- « Avec une pointe de platine et une pointe de cuivre on obtient le sifflement quand c’est le platine qui est positif, et les détonations quand c’est le cuivre. Cela tient à ce que le platine s’échauffe beaucoup plus que le cuivre quand; il est positif. Il est facile,de,s’assurer que pour obtenir le sifflement, il faut que l’électrode positive atteigne une température : capable; de; lui. faire: éprouver un commencement.de liquéfaction : sans cela on n’a que des détonations; » (1) .
- II faut bien remarquer que ce sifflement et ces
- détonations n’ont lieu que quand l’arc est sous l’influence de l’aimant.
- Lorsqu’on répète l’expérience de M. Quet avec une bobine d’induction dont l’étincelle forme entre les deux charbons un arc moins étendu et moins brillant que celui d'un fort courant voltaï-qûe continu, il se produit entre les deux pôles magnétiques une nappe lumineuse semi-circulaire dont le plan est perpendiculaire à la ligne des pôles et qui présente de nombreux traits brillants. Comme précédemment, en changeant le sens du courant, la nappe lumineuse change de côté (fig. 83 et 83 a).
- « Si la décharge est portée sur l’un ou l’autre des deux pôles, cette nappe se trouve couchée soit à gauche, soit à droite, suivant le sens du courant et la nature des pôles de l’électro-aimant.
- « Quand la décharge s’effectue suivant la ligne
- (1) De la Rive. Traité d’électricité, t. II. p. 237 et 240.
- axiale de l’électro-aimant et entre les pôles de celui-ci, comme dans la figure 84, la nappe de feu projetée et déviée est forme une spire d’hélice très caractérisée qui circonscrit à gauche et à droite les jets de feu, et dont le sens varie suivant la direction du courant. En repoussant la décharge sur l’un ou l’autre des pôles, en C et en D, la nappe de feu reprend sa disposition plane; mais elle est couchée de l’est à l’ouest pour un pôle, et de l’ouest à l’est pour l’autre pôle, suivant la nature de ces pôles et la direction de la décharge (J).
- • . Fiç. 85 a, b, c
- Ilestfacile.de se rendre compte de ces divers effets d’après le théorie d’Àmpère sur les courants et les aimants.
- Divers physiciens ont étudié l’action de l’électro-aimant sur l’étincelle d’induction. MM. Trêves Gassiot, de la Rive et surtout M. Plücker. Nous allons citer quelques résultats obtenus par ce dernier.
- Dans les expériences de M. Plücker, un tube de Geissler à renflement est placé dans différentes
- (*) Du Moncel. Notice sur l’appareil de Ruhmkorff, p. 251. i.a Lumière Electrique, t. VIII, p. 388.
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- positions par rapport aux pôles d’un puissant électro-aimant ; d’abord perpendiculairement à la ligne des pôles, le rendement étant à gauche de la ligne polaire (fig. 85 a) puis à droite (fig. 85 b), ensuite parallèlement à l’axe (fig, 85 c) (* *), La lueur électrique est attirée ou repoussée suivant le sens du courant d’induction ou celui des pôles électromagnétiques, On voit que la partie obscure est plus ou moins refoulée ou divisée, selon les cas.
- Les aimants repoussent donc la lumière stratifiée comme ils repoussent celle de l’arc voltaïque.
- Nous avons dit, plus haut, en parlant de l’action de l’aimant sur l’arc voltaïque, que la détonation qui se produit lors de la rupture du courant, n’avait lieu que quand l’arc est sous l’inlluence de l’aimant. Nous devons dire que cette influence magnétique peut être remplacée par l’influence purement mécanique d’un courant d’air (produit, soit avec un soufflet, soit avec un chalumeau ou avec la bouche), du moins en opérant sur l’étincelle d’induction comme l'a fait M. Henri Becquerel. « Sous l’action du courant d’air comme sous celle de l’aimant, l’effet est dû à la rupture de la chaîne des molécules qui transmettent le courant électrique de courte durée, constituant la décharge d’induction. » (2)
- On sait que c’est M. Du Moncel qui, le premier, a dirigé un courant d’air sur l’étincelle d’induction pour en étudier les effets.
- Ajoutons aux détails précédents quelques lignes de Verdet (3) au sujet des expériences de Plücker :
- « La matière lumineuse (du tube de Geissler sous l’influence de l’électro-aimant) paraît se condenser sur une surface ou sur un ensemble de lignes qui ont exactement la configuration d’un système de molécules de limaille de fer suspendues dans le milieu gazeux ; elle suit les courbes du spectre magnétique de telle façon que les éléments soient dans la direction de la résultante. »
- C’est en quelque sorte un spectre magnétique dans l’espace, au lieu d’être dans un plan comme celui qu’on réalise sur une lame de verre avec la limaille de fer et un aimant.
- (*) Cazin L'étincelle électrique p. 224. 225.
- Annales de Chimie et de Physique, y série, t. LIV p. 245 : •analyse des travaux de Plücker par Verdet.
- (2) Journal de Physique, t. (V p. 206.
- (3) Verdet t. IV p. 441»
- Verdet au sujet de l’action des aimants sur les courants transmis dans les ga% raréfiés (*)dit : « Les conducteurs gazeux formés par les vapeurs électrisées jouissent des mêmes propriétés que les conducteurs solides ou liquides et obéissent comme eux à l’action des aimants et des courants. Lorsqu’on dispose l’arc voltaïque verticalement entre les deux pôles d’un aimant puissant, il se trouve chassé horizontalement comme le dard d’un chalumeau.
- « Un observateur anglais M. Walker a réalisé la rotation indéfinie d’un arc voltaïque sous l’influence d’un aimant »... M. de la Rive a reproduit cet effet sous deux autres formes :
- En échangeant les pôles de l’aimant, ou le sens du courant dans l’électro-aimant, on fait tourner l’arc en sens inverse du premier mouvement, comme on change la direction du dard en changeant la direction du courant électrique.
- Relativement à l’action magnétique du globe terrestre sur l’arc voltaïque, Despretz « a reconnu qu’un arc voltaïque vertical a sa plus grande longueur lorsque l’électrode positive est en haut ; avec le charbon, l’arc atteignait 74 millimètres; le sens du courant étant renversé, l’arc ne dépassait pas 56 millimètres. Si l’arc est horizontal et perpendiculaire au méridien magnétique, l’arc est le plus long lorsque l’électrode positive est à l’Est ; il atteignit 21 millimètres dans certaines expériences ; et en renversant le courant, on le fit descendre à 16 millimètres. La théorie d’Ampère rend compte de ces curieux effets. » (?).
- M. Reitlinger (3) a démontré qu’en approchant un aimant de l’électrode négative, on peut augmenter le nombre des stratifications lumineuses qui entourent Xélectrode positive. Les strates les plus rapprochées de l’électrode négative s’avancent alors, tandis qu’on en voit paraître de nouvelles autour de l’électrode positive.
- « Quand la matière n’est pas à l’état radiant, l’inflexion de la raie électrique sous l’influence d’un aimant, est concave et momentanée.
- « Quand la matière est à l’état radiant, l’inflexion de la ligne radiante sous l’influence d’un aimant est parabolique et définitive. » (4).
- (*) Verdet, t. IV Confèrences de Physique I. p, 439.
- (2) Cazin. — L’étincelle, p. 230.
- (3) Reitlinger. — IVien A>i{cig, p. 795 (1876). — Annales de Chimie et de Physique, 50 série, t. XXI, p. 493.
- (*) Ferrière. — La matière et l’énergie» p. 34.
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- Aimantation par les courants et les décharges électriques. — Bien que l’action magnétisante d’une hélice traversée par un courant électrique reste la même en quantité, quel que soit le sens du courant dans le fil conducteur ; cependant, il faut remarquer que la position des pôles change avec le sens du courant.
- « L’aimantation par les décharges électriques est du même signe que si l’aiguille eût été soumise à l’influence d’un courant voltaïque permanent de même direction que la décharge (*), » c’est ce qui résulte des expériences de Savary.
- Il est à remarquer que les décharges électriques de la bouteille de Leyde ou celle d’une machine électrique à frottement, ou à influence, peuvent aimanter une aiguille d’acier, tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, et même désaimanter une ai-
- Fig. 86 et 86 bis
- guille déjà aimantée plus ou moins fortement par ce procédé ou par un autre moyen.
- M. Carhart a étudié récemment l’aimantation produite par les décharges des bouteilles de Leyde. Ses expériences ont confirmé celles du professeur Lodge, sur le caractère oscillatoire de ces décharges qui ont pour effet de produire dans un cylindre d’acier une aimantation spéciale en couches cylindriques concentriques qu'i changent de signe à différentes distances de la surface. Mais l’auteur n’a pas distingué les effets des décharges positive et négative. Or, on sait que les deux électricités n’ont pas le même pouvoir de pénétration dans les corps mauvais conducteurs. Il eût été intéressant de savoir s’il en était de même dans les bons conducteurs.
- Les courants d'ind uction, directs et inverses, peuvent aimanter une aiguille d’acier «mais d’une manière très différente ; ce qui tient à ce qu’ils ont des durées et par conséquent des tensions
- différentes. C’est le courant direct qui l’emporte ordinairement. » j1).
- Action des aimants sur l'arc électrique d'induction. — M. du Moncel a montré que, quand l’étincelle d’induction est échangée entre des conducteurs formés de charbon de braise, le trait de feu est à peine visible, tandis que l’auréole, en revanche, est très développée. Lorsque l’aimant agit, elle se présente sous la forme de la figure 86, assez ressemblante à une coquille. La nappe lumineuse est sillonnée de stratifications.
- Avec les charbons de cornue, les effets sont moins accidentés (fig. 86 bis).
- C. Decharme
- (A suivre.)
- SUR LE RÉMAGNÉTISME DU FER
- A l’époque où M. Edison fit connaître son générateur thermomagnétique, j’étudiai expérimentalement les phases du retour à l’état magnétique ou rèmagnètisme qui se produit pendant le refroidissement du fer porté au blanc. On ne possédait à ce moment que des données incomplètes sur les stations thermiques qui se manifestent pendant le refroidissement ou réchauffement du fer et de l’acier.
- Mes expériences n’avaient pas pour but l’étude des phénomènes thermiques, mais, celle des phénomènes magnétiques. Etant admis qu’il existait un point critique où le fer cessait d’être magnétique ou le devenait, je m’étais proposé de rechercher si le rémagnétisme était un phénomène rapide et applicable à des machines rotatives marchant à une allure industrielle.
- J’obtins des résultats imprévus. Certains échantillons de fer ou d’acier accusaient un point critique unique de rémagnétisme, d’autres en accusaient deux, et, dans ce cas, la phase de rémagnétisme correspondant à la température la plus élevée était beaucoup moins importante que la seconde.
- L’analyse chimique du fer et de l’acier m’apprit que le rémagnétisme ne présentait une seule phase que.dans ceux de mes échantillons dont la teneur en carbone était la plus élevée.
- ‘3
- (*) Mascart. — Traité d’Eleetrititê statique, t. Il, p. 219.
- (!) Daguin— Traité de Physique, t. III/p. 687.-
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- Faute de parvenir à m’expliquer la dualité des points critiques dans les échantillons contenant moins de carbone, j’avais reculé à plus tard l’étude de cette question.
- Les travaux récents de M. Osmond, en jetant un jour tout nouveau sur les phénomènes thermiques qui se produisent dans le fer et l’acier viennent de fournir les éléments nécessaires à l’explication des résultats de mes expériences.
- Le mode expérimental que j’avais adopté consistait à introduire l’échantillon porté au blanc dans la cavité de deux bobines placées sur le prolongement l’une de l’autre.
- L’une de ces bobines était mise en circuit sur une pile et remplissait par conséquent l’office d’excitatrice; l’autre (bobine induite) était reliée à un récepteur téléphonique. Toute variation brusque dans le coefficient de perméabilité du noyau donnait lieu à un bruit téléphonique ; les variations lentes étaient au contraire sans action sur le téléphone.
- La disposition qui m’a donné les meilleurs résultats est la suivante:
- Noyau tubulaire formé d’une tôle roulée ayant 2 ou 3 millimètres d’épaisseur ; longueur du tube 200 millimètres, diamètre extérieur 30. Les extrémités du tube sont légèrement cornées afin de réserver un vide annulaire entre le métal et la face interne d’un manchon de terre réfractaire. Manchon en terre réfractaire de 34 millimètres de diamètre intérieur, 3 d’épaisseur de paroi et 300 de longueur. Couverture d’amiante de 1 millimètre d’épaisseur. Finalement une couche unique de fil moyennement fin, occupant une longueur égale à celle du noyau, et divisée en deux parties égales formait les deux bobines.
- Parmi les résultats obtenus je ne citerai que ceux qui sont relatifs aux échantillons analysés:
- Acier dur (carbone 1,29 0/0 environ), un seul choc au téléphone.
- Acier moyennement dur (carbone 0,62 0/0), deux chocs ; le premier très faible.
- Acier moins dur (carbone 0,49 0/0), deux chocs; le premier très faible.
- Acier doux (carbone 0,30 0/0), deux chocs ; le premier très faible.
- Acier extrêmement doux (carbone o, 11 0/0) deux chocs ; le premier faible.
- Le fer le plus pur que j’avais pu me procurer présentait une teneur en carbone sensiblement égale à celle de l’acier extrêmement doux. On constata deux chocs comme précédemment.
- Lorsqu’on faisait croître l’épaisseur des noyaux tubulaires, les bruits téléphoniques, d’abord étouffés et traînants, ne tardaient pas à cesser. Avec un noyau de 10 millimètres d’epaisseur de paroi, je n’entendais plus rien. Je ne crois pas qu’il faille attribuer l’extinction des bruits au ralentissement du refroidissement, mais plutôt à ce que, les diverses couches du métal arrivant successivement au point critique, la variation prend dans son ensemble un caractère de continuité.
- Je dois maintenant, pour expliquer ces résultats donner Un résumé de la communication faite le 5 avril 1889 à la Société de Physique par M. Osmond.
- M.Barretta constaté, pendant le refroidissement d’une barre de fer dur portée au blanc, un dégagement de chaleur coïncidant avec le rouge sombre, et auquel il a donné le nom de récalescence. C’est au moment de la récalescence que le métal redevient magnétique.
- M. Pionchon a trouvé, pendant réchauffement du fer deux stations d’absorption de chaleur, l’une vers 720° — 66o°, l’autre vers iooo° — 105o°.
- M. Osmond est parvenu à relier entre elles ces expériences en observant le refroidissement d’échantillons analysés, et déterminant les températures au moyen du pyromètre très précis de M. Le Châtelier. 11 a recueilli les données très-importantes que voici :
- U acier extra-doux (carbone 0,16 pour 100) présente trois stations thermiques entre 823° — 819°, 736° — 725 e et 662° — 655°.
- Llacier doux (carbone 0,29 pour 100) ne présente que deux stations, vers 718e et 66o°.
- I!acier mi-dur (carbone 0.57 pour 100) offre deux stations l’une entre 700° — 690°, l’autre à 661°.
- Avec Yacier dur (carbone 1,25 0/0), station unique à 674°.
- Enfin le fer électrolytique (carbone o,08 pour
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- 100) donne une station à 850° et une autre vers
- 735° •
- On distingue donc 3 stations. La dernière, correspondant à la récalescence, fait défaut dans le fer électrolytique. Les deux premières, qui correspondent aux phénomènes observés par M. Pion-chon se manifestent dans le fer électrolytique et l’acier extra-doux. Ces deux stations se confondent en une seule dans les aciers doux et mi-durs et se superposent à la récalescence dans l’acier dur.
- La teneur en carbone joue par conséquent un rôle caractéristique. Lorsqu’elle augmente, la température de transformation du fer s’abaisse, tandis que celle de transformation du carbone s’élève, jusqu’à ce que la coïncidence se produise.
- Les deux phases de rémagnétisme que j’ai observées correspondent à deux des stations ther-constatées par M. Osmond.
- La phase la plus importante du rémagnétisme, qu’on pourrait appeler phase de rémagnétisme total, correspond à la récalescence. Quant à l’autre phase (rémagnétisme partiel) elle coïncide sans doute avec la première station thermique.
- Je n’ai pas fait d’expériences avec le fer électrolytique, mais il est à présumer que dans ce métal il se produit une phase unique de rémagnétisme, coïncident non plus avec la dernière station thermique, comme c’est le cas de l’acier dur, mais avec la première station.
- Firmin Larroque.
- LES ÉCLAIRS ET LES PARATONNERRES (»)
- INTRODUCTION
- Il y a un an environ, j’ai cru devoir attirer l’attention sur certains points de la question des paratonnerres, qui me paraissaient avoir étéentièrement négligés. Je me suis laissé dire qu’aucun des anciens électriciens ne s’était rendu compte des conditions réelles du problème et que depuis Franklin jusqu’à Faraday et jusqu’à nos jours, on a toujours cru la question beaucoup plus facile
- C1) Conférence faite à l’Institution of Electrical Engineers; communiqué par l'auteur.
- qu’elle ne l’est en réalité; aussi les progrès réalisés depuis Franklin ont-ils été presque nuis
- Les progrès récents des théories électriques m’ont permis de pénétrer facilement bien plus avant dans la question qu’il ne l’était possible même pour les plus illustres de ces savants, et je me suis bientôt rendu compte de la nature exacte du problème au moyen de quelques expériences très simples.
- C’est sur ce point que j’ai insisté l’année dernière, laissant à l’avenir et à d’autres le soin d’en tirer les résultats pratiques. Avant tout il semble nécessaire de bien comprendre la nature du problème en nous laissant guider par la théorie, et ensuite de réaliser les réformes pratiques enseignées par l’expérience.
- J’étais tout à fait préparé à voir les quelques formules pratiques introduites par moi soumises à des critiques ; je dois cependant dire que je n’ai pas eu l’occasion depuis de les modifier sensiblement et j’ai pu constater que la grande expérience acquise par les électriciens belges, qui ont peut-être étudié cette question avec plus de soin que toute autre école, les a amené à recommander ces dernières années à peu près exactement les mêmes procédés de protection que je proposais.
- Je dois dire du reste que le point de vue théorique auquel je m’étais placé, était basé sur des expériences absolument correctes. Aussi ce point de vue a-t-il généralement été admis par tous les physiciens, pour alitant que je sache, car il n’in-plique que des résultats auxquels chacun d’eux aurait pû arriver facilement s’il s’était sérieusement occupé de la question. La partie théorique et expérimentale de mes recherches n’a pas été attaquée et je la crois, du reste, inattaquable à ce point de vue.
- Mais c’est au nom de l’expérience que j’ai été attaqué, et ce qu’il y a de curieux, les praticiens ont dirigé ces attaques, non pas contre les quelques conseils pratiques que j’avais émis, mais contre les parties théoriques et purement scientifiques.
- A le réunion tenue à Bath par la British Association, le Président de la section G, M. Preece, s’autorisant de sa vaste expérience, attaqua d’une manière très courtoise la doctrine que j’avais exposée et réussit probablement, grâce à son éloquence bien connue, à faire croire à la majorité de ses auditeurs que la victoire était de son côté. Je suppose du reste que cet auditoire ne devait pas très bien se rendre compte de la différence des opinions
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- et ignorait absolument de quoi il s’agissait. C’est ce qui m’engage à reprendre aujourd’hui la question toute entière.
- Je commencerai par passer en revue quelques-unes des conclusions auxquelles je suis arrivé et par démontrer leur exactitude, soit par la théorie, soit par de nouvelles expériences.
- Division des coups de foudre en deux cas principaux
- i. Toutes les décharges sont en réalité celles d’une bouteille de Leyde. 11 y a toujours deux conducteurs séparés.par un diélectrique etla décharge
- Fig.' 1 et S
- est constituée, par la rupture du diélectrique qui cède au point le plus faible, ou i l’endroit où la couche est la plus mince.
- Pendant un orage les conducteurs chargés sont constitués par deux nuages, ou bien par un nuage et la. terre, et le diélectrique est la couche d’airinter-médiaire.
- 2. Il doit arriver quelquefois, quand un nuage se décharge dans un autre, que le potentiel de ce dernier est subitement augmenté au point de produire une nouvelle décharge à la terre, alors même qu’il n’y avait auparavant aucune tension dans l’air entre le nuage et la terre. Le même phénomène peut se produire de differentes manières quand deux nuages se déchargent mutuellement, comme c’est indiqué sur les. diagrammes (fig. î).
- 3. Deux cas principaux peuvent donc se présenter : (a) quand la tension dans le diélectrique près de la terre a augmenté graduellement et dans ce cas le chemin de la décharge sera préparé d’avance par induction ; (b) quand la tension monte si rapidement que le temps fait défaut pour préparer ce chemin. Le premier constitue une tension statique, le second une décharge impulsive, il est très important de distinguer ces deux cas et de comprendre les conditions essentiellement différentes qui les accompagnent. Les anciens électriciens ne se sont jamais occupés que du premier cas, et je crois en fait que ce sont mes expériences de l’année dernière qui ont d’abord attiré l’attention sur le second cas.
- Conditions de protection et de foudroiement dans chaque cas
- 4. Je montrerai maintenant par des expériences les circonstances dans lesquelles la décharge se produit dans chacun des deux cas principaux et je m'occuperai d’abord du cas a.
- Une feuille d’étain isolée est supportée horizon^ talement à 40 centimètres environ au-dessus d’une autre plaque placée sur une table et elle est électrisée par une machine Wimshurst. Elle représente u:i nuage suspendu au-dessus de la plaque inférieure qui représente la terre. Entre les deux, je puis disposer des bâtiments et des paratonnerres terminés de differentes manières. Nous avons différentes sortes de corps, une grosse boule ou un dôme, une petite et une pointe; enfin une flamme de gaz qui nous représentera un courant d’air chaud provenant, par exemple, d’une cheminée. En plaçant les deux boules entre les plaques, on trouve que la petite est frappée bien plus souvent que la grande, même si cette dernière se trouve à une plus grande hauteur. Nous trouvons que la pointe les protègent toutes deux par une décharge silencieuse, même lorsqu’elle n’a qu’une faible hauteur. Dans ce cas, plusieurs pointes donnent encore une protection là où une seule ne suffit pas. En remplaçant la pointe par la flamme, nous trouvons que celle-ci protège également, mais pas d’une manière aussi efficace que la pointe et tout en protégeant elle est rabattue et obscurcie d’une façon singulière. A moins de s’approcher assez près de la plaque supérieure, la pointe n’est point frappée par une décharge accompagnée de bruit; de même un faisceau de pointes n’est pas facilement frappé,
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- et continue quelquefois à décharger d’une manière continue jusque dans le nuage.
- Essayons d’interposer une mauvaise terre ou toute autre résistance très élevé dans le chemin du conducteur, comme un tube capillaire plein d’eau ou un bout de fil mouillé.
- La violence de l’étincelle est généralement moins grande et le bruit n’est pas aussi fort, mais c’est toujours le même point qui est frappé; la résistance à moins d’être infinie ne change donc rien à la facilité avec laquelle un certain objet est frappé dans le cas a.
- Le fait est que le chemin de la décharge est tout préparé dans l’air au-dessus et surtout à la surface d’un petit conducteur qui y plonge et la résistance que la décharge pourra rencontrer plus tard, en passant à la terre n’entre pas en ligne de compte.
- 6. Dans le cas b nous trouvons, au contraire des conditions toutes différentes.
- Modifiez la communication de sorte que la décharge d’une bouteille de Leyde se fasse directement sur la plaque d’étain supérieure et isolée et de là déborde à la terre, si son potentiel est assez élevé. Si la plaque est à une hauteur trop grande pour qu’une étincelle se produise, la bouteille de Leyde ne se décharge pas complètement, elle ne donne qu’un certain nombre d’étincelles et conserve la plus grande partie de sa charge. Mais quand la plaque supérieure est à une distance moindre de la terre que la distance explosive (et cette distance est particulièrement grande dans ce cas à cause de l’élan avec lequel l’électricité se précipite sur la plaque supérieure), alors la bouteille se décharge complètement et nous avons une violente étincelle, aussi bien entre les boules du déchargeur que dans l’espace d’air entre les deux plaques qui sert de chemin à la décharge. Le dispositif représente, en réalité, deux condensateurs en série dont un seul est chargé (fig. 2).
- Le seul effet de la bouteille de Leyde dans le cas a est de donner plus de corps à l’étincelle. Dans le cas b, au contraire, la bouteille de Leyde ou l’équivalent de sa capacité est indispensable.
- 7. En plaçant la grande et la petite boule entre les plaques comme dans le cas a on trouve que l’une est frappée aussi facilement que l'autre ; la petite boule ne présente maintenant aucun avantage, c’est la plus haute des deux qui est frappée, quelles que soient les autres circonstances. En in-
- troduisant la pointe également on obtient exactement le même résultat. Sa qualité protectrice tant vantée par les anciens électriciens n’existe pas du tout. Elle est frappée ni plus ni moins que les boules et par un éclair accompagné du même bruit que ceux qui frappent les boules. 11 en est exactement de même avec un bouquet de pointes. Une rangée de 24 pointes d’aiguilles ne protège rien et elle est frappée absolument comme le reste.
- 8. L’introduction de la flamme produit une différence marquée. Dans le cas a elle protégeait moins bien que la pointe, mais, pas plus que cette dernière, elle n’était frappée avec bruit. Dans le cas actuel elle est frappée avec violence et beaucoup plus facilement que tous les autres corps. Réglez les boules et la pointe au même niveau et ils sont frappés l’un et l’autre au hasard. Réglez la flamme à un niveau beaucoup plus bas et elle les protégera tous, non en produisant une décharge silencieuse, mais parce qu’elle est frappée elle-même.
- Protéger n’est cependant pas le mot dans ce cas ; la flamme représente plutôt une cheminée demandant à être protégée, tandis que la pointe correspond à l’extrémité aigue d’un paratonnerre élevé à une hauteur bien plus grande dans l’intention de la protéger; mais, comme nous le voyons, l’éclair passe à travers la colonne d’air chaud et à travers la flamme en évitant complètement la pointe plus élevée.
- Placez une pointe ou une boule ou n’importe quoi dans la colonne d’air chaud au-dessus de la flamme, alors ce corps est facilement frappé et protège la flamme, mais il ne produit pas d’effet s’il est placé à côté de la colonne d’air chaud. Cette expérience contient évidemment une leçon pour la protection des cheminées et le dispositif employé quelquefois et qui consiste à placer une barre ou un arc à travers l’ouverture de la cheminée pourrait, après tout, être justifié.
- 9. Essayez maintenant l’effet d’une résistance interposée dans le chemin du déchargeur et vous aurez un tout autre résultat que dans le cas a.
- Dans le cas b les objets sont frappés selon leur hauteur, indépendamment de la forme de leurs extrémités mais non pas de leurs résistances.
- Interposez un fil mouillé dans le chemin de l’un deux, et celui-là ne sera pas frappé ; il n’est pas frappé mais il ne protège pas les autres,
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- même s’il est assez haut placé pour toucher la plaque supérieure.
- Imitations d’éclairs
- io. Modifions maintenant le cas b en remplaçant la plaque supérieure par un fin tamis plein d’eau, de manière à obtenir des éclairs pendant une forte pluie. Il est difficile d’essayer le cas n° i par un temps de pluie, la plaque se déchargerait continuellement et trop rapidement par les gouttes d’eau, pour que son potentiel puisse s’élever assez. Mais dans le cas n° 2 la plaque supérieure n’a pas absolument besoin d’être chargée du tout avant la décharge, et dans ce cas la pluie ne gêne pas.
- On peut obtenir, pendant la pluie, des éclairs d’une longueur et d’une forme surprenante, car l’éclair passe à travers une série de gouttes. En ajoutant du sel à l’eau on peut les allonger encore davantage, mais il n’est pas nécessaire d’augmenter la conductibilité de cette manière pour le but poursuivi. Remarquons du reste que l’éclair se tord, prenant parfois des chemins extraordinaires en sautant d’une goutte à une autre, tout en restant instantané, comme le prouve le fait que les gouttes qu’il éclaire semblent immobiles au moment de la décharge.
- u. Enlevons les objets placés sur la plaque de terre ou abaissons-les au-delà de la distance explosive, on observe alors exactement les mêmes effets que l’on retrouve sur beaucoup de photographies d’éclairs. Une quantité d’étincelles violettes très ramifiées remplissent l’air humide, elles ne sont ni très éclatantes ni très bruyantes, mais extrêmement nombreuses et frappent à la, fois un grand nombre de points.
- Bien que ces éclairs ne soient pas très violents, je ne les crois cependant pas inoffensifs et ils peuvent facilement produire un échauffement suffisant pour enflammer des corps. Nos éclairs d’expériences peuvent allumer du gaz malgré la chute de nos gouttes d’eau.
- 12. Nous pouvons en même temps reproduire par une expérience intéressante le résultat d’un éclair tombant dans l’eau. Il suffit pour cela d’approcher de quelques dix centimètres de surface d’un baquet de zinc, une boule appartenant àxla plaque supérieure. L’eau est frappée par une étincelle qui, en y arrivant, se ramifie dans toutes les directions, en présentant à peu près
- le même aspect que les photographies directes d’étincelles de M. J. Brown.
- En rapprochant la boule de plus en plus, on obtient le même résultat jusqu'à ce que l’eau soit en contact avec la boule et même quand cette dernière y plonge. Mais dès que le conducteur métallique y plonge, les ramifications deviennent de moins en moins vigoureuses pour cesser tout à fait dès qu’une surface suffisante se trouve sous l'eau. Je n’ai jamàis vu ces ramifications s’étendre d’elles-mêmes sous l’eau. Elles semblent limitées à la surface seulement.
- 13. En plongeant un verre à moitié plein dans l’eau, l’étincelle peut frapper l’intérieur, bien qu’elles en fassent généralement le tour. Le bruit produit par ces étincelles est très curieux, c’est le même son que si le verre se cassait, ce qui n’est pas le cas. Si le verre est humide, on voit dans l’obscurité une cascade de petites étincelles autour de ses bords. S’il est sec, l’eau se charge à l’intérieur et se décharge avec un petit bruit vers la boule pendant une seconde environ après le passage de l’étincelle; on voit en même temps se former un entonnoir dans l’eau, au-dessous de la boule.
- 14. Les organismes situés dans l’eau ainsi foudroyée, comme les vers, les mouches, Jes poissons, etc., recevront certainement un choc, et il n’est pas étonnant que les poissons d’un étang ou d’un lac soient tués par la foudre, ce qui arrive souvent. On raconte que quand la foudre tomba, il y a bien des années, sur le navire de guerre le « Conway » qui fut protégé par ses paratonnerres, l’eau de la mer semblait lumineuse de tous les côtés du navire ; c’est un effet qu’il est très facile de repioduire.
- Une autre expérience intéressante à faire, est celle-ci : Je prends une tige pointue protégée par un tube en verre ; je plonge sa pointe sous l’eau d’un verre contenant une plaque reliée à la seconde armature d’une bouteille, et je fais passer une étincelle. Si la pointe est négative elle est toujours entourée d’une région brillante, mais la décharge est silencieuse. Si elle est positive, l’étincelle est d’un blanc éblouissant et elle est accompagnée d’un bruit violent, la plaque de cuivre étant projetée violemment vers le fond du verre.
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- Caractère oscillatoire des éclairs
- 16. Avant de quiter cette étude des phénomènes, je désire faire quelques remarques au sujet d’un point qui est évidemment entouré de beaucoup d’incertitude : la nature oscillatoire des éclairs.
- Le fait que la décharge d'une bouteille de Leyde est généralement oscillatoire doit être considéré comme étant prouvé d’une façon tellement concluante qu’on ne peut avoir de doute à cet égard, au moins dans tous les cas où la décharge se fait dans un circuit métallique. Mais on en doute peut-être encore lorsque le condensateur se décharge par ses bords, ou lorsque l'étincelle éclate à travers son propre diélectrique.
- Ainsi que je l'ai dit, un éclair est une étincelle traversant le diélectrique d’une bouteille de Leyde, dont les deux armatures sont, ou bien deux nuages, ou bien un nuage et la terre. Par conséquent, si la plupart des éclairs sont réellement oscillatoires comme je le crois, il faut prouver ce fait dans le cas d’une bouteille de Leyde se déchargeant directement à travers son diélectrique.
- 17. La raison pourquoi j’attache de l’importance à la nature oscillatoire d’une décharge est que j’ai étudié les résultats quantitatifs qui en découlent pour les conducteurs à ce point de vue. Bien que le même résultat s’applique, comme le Pr. Fitzgerald l’a dit à Bath, également à une seule oscillation pourvu qu’elle soit assez rapide, c’est-à-dire à une augmentation et diminution violente de courant (qui sans aucun doute doit accompagner un éclair et toute autre décharge rapide), la vitesse d’une décharge de ce genre ne me paraît pas suffisante pour expliquer quelques-uns des effets observés.
- La rapidité des variations du courant serait dans ce cas en rapport avec la durée totale de l’éclair, et bien que la nature momentanée de celui-ci soit bien démontrée, il n’est pas prouvé que son instantanéité soit aussi grande (un millionième de seconde) que la demi-période d’une des oscillations dont une dizaine peuvent constituer un éclair. 11 suffit néanmoins d’avoir une variation de courant extrêmement rapide et si une seule oscillation permet de l’obtenir, il n’est pas indispensable qu’il y ait un phénomène oscillatoire.
- 18. 11 va bien sans dire que ces oscillations sont
- extrêmement rapides et n'ont rien à faire avec les éclairs successifs que l’on a quelquefois observés.
- 19. On pourrait obtenir une preuve directe et expérimentale de la nature oscillatoire des éclairs en les photographiant sur une plaque sensible tournant à raison de 1000 tours par seconde; mais jusqu’ici la meilleure preuve est tirée de la théorie et peut être expliquée en peu de mot.
- 20. Figurons-nous un condensateur à air avec deux ^armatures planes de surface A, séparées par la distance h et chargé jusqu’à ce que le diélectrique soit traversé par l’électricité.
- On sait qu’une décharge est oscillatoire quand la résistance totale qu’elle rencontre est inférieure à une certaine valeur critique.
- R-V(S
- L étant la self-induction du circuit et C la capacité.
- Ne nous occupant que de l’étincelle rectiligne, en négligeant les courants qui ont lieu dans les plaques mêmes, nous savons que la self-induction d’un conducteur droit d’une longueur b et d’une section circulaire de rayon a est approximativement
- L = 2 y. b .log
- La capacité du condensateur déchargé est de
- 4 rc b
- et par suite la résistance critique qu’il ne faut pas dépasser est donnée par la formule
- ou
- = yyj y/llog x h ohms
- Ce qu’il importe de remarquer dans cette valeur, c’est qu’elle est approximativement proportionnelle à la première puissance de b, la distance entre les armatures du condensateur.
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- n6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 21. Examinons ensuite la résistance offerte à la décharge. Elle aussi sera proportionnelle à la longueur h et peut s’écrire
- Ri h
- si R.! représente la résistance par unité de longueur du chemin de décharge.
- La condition nécessaire pour que la décharge soit oscillatoire est donc que Rt h soit inférieure à R„; en d’autres termes, la résistance par unité de longueur de l’étincelle doit être inférieure à
- 3°° \/&l0s V) ohms
- 22. Le terme sous la racine carrée prendra différentes valeurs selon les circonstances et peut être plus ou moins grand que i par mètre. 11 dépasse cependant en général cette valeur, à moins que la surface chargée ne soit considérable. Le point important est la manière dont h, la distance entre les armatures, entre dans cette expression. Elle n’y figure pas d’une manière prédominante, mais pour autant qu’elle influence le résultat, elle permet à la décharge d’être plus facilement oscillatoire quand les plaques sont à une certaine distance l’une de l’autre que quand elles s’approchent beaucoup.
- trou d’un assez grand diamètre, nous pouvons supposer a égal à i mm. (une erreur d’estimation même considérable de cette quantité ne modifie pas beaucoup le résultat) dans ce cas, 4 h/a est égal à 4X ioG, dont le logarithme est compris entre 15 et 16. Par conséquent la surface chargée peut être de 15 ou 16 mètres carrés sans réduire le terme de la racine carrée au-dessous de 1 par mètre ; il suffit donc que la résistance de l’éclair soit inférieure à 300000 ohms pour avoir des oscillations. La surface déchargée peut atteindre jusqu’à 1 500 mètres carrés sans réduire la résistance. critique au-dessous de 30 000 ohms ou 30 ohms par mètre. (La résitance indiquée ci-dessus est une résistance réelle.en ohms).
- J’ai déjà exposé ailleurs (Phil. Mag. août 1888) qu’il y avait des raisons pour croire que la surface de nuages déchargée par chaque éclair est généralement assez petite et par conséquent je crois qu’il est établi, pour autant que la théorie élémentaire peut le faire, que l’éclair se produit généralement dans des conditions propres à l’oscillation.
- 24. Ces oscillations sont extrêmement rapides. Le nombre de périodes complètes par seconde est à peu près indépendant de h ; en effet il est donné par
- V
- ----ou par
- y/LS
- v
- y^Aiog
- 23. Prenons quelques exemples typiques.
- Premièrement une bouteille de Levde chargée jusqu’à rupture du verre. On peut généralement introduire une aiguille fine dans le trou pratiqué dans ce cas, de sorte que nous pouvons considérer le rayon de section a comme à peu près 0,1 mm. L’épaisseur du verre peut atteindre 2 mm. et par conséquent le logarithme est égal à environ 4. Supposons que la surface utile soit de 0,5 mètre, alors la résistance critique qu’une étincelle d’un mètre ne doit pas dépasser est de 1 200 ohms, de sorte qu’une étincelle de 2 mm. ne doit pas dépasser 2,4 ohms.
- 11 est difficile de dire si cette résistance est grande ou non pour une si petite étincelle et il est difficile de savoir exactement si une étincelle de ce genre est autre chose qu’une décharge dans une seule direction.
- Prenons ensuite comme exemple une surface de nuages à une hauteur de un kilomètre et comme un coup de foudre fait généralement un
- Ainsi dans le second exemple choisi, et avec une surface A de 100 mètres carrés, le nombre d’alternances par seconde serait de 3 millions.
- Si la surface déchargée était de 10000 mètres carrés la vitesse des alternances serait encore de 300 000 à la seconde.
- O. Lodge.
- (A suivre)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- France
- Nous empruntons au Génie Civil les détails suivants sur un appareil imaginé par M. Guérin, capitaine à la section technique de l’artillerie, pour mesurer la résistance d’une terre.
- La méthode était déjà connue, et souvent em-
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- journal universel d’électricité
- ployée par les Télégraphes pour l’établissement des fils de terre des lignes. Elle consiste à comparer la conductibilité de la terre en expérience avec celle des deux terres auxiliaires quelconques.
- Soient, en effet, trois fils se perdant dans trois terres T, et T2. On pourra mesurer les trois ré-
- vanomètre G. On sait que si les quatre résistances Xj, X2, X3 et X., satisfont à la relation
- Xl _ >2 Xi X3
- l’aiguille reste au zéro.
- Si donc, de ces quatre résistances, deux sont
- Fig. 1
- Fig. 3
- sis'ances ajoutées deux à deux : R -J- R4, R -f- R2, Ri + R-2> et en déduire R, Rj et R2. s Mais, dans ce cas, une grande précision n’est pas nécessaire : il suffit d'assurer le bon fonctionnement de la ligne, qui décèlerait d’elle-même toute erreur. 1
- De plus, tout autres sont les différences de potentiel en jeu que celles qui sont dues à l’électricité atmosphérique. Il fallait donc, tout en conservant la méthode, avoir un appareil de mesure spécial et susceptible en outre d’être, autant que possible, facilement manié sur le terrain, sans exiger l’habitude des expériences de laboratoire.
- Le compteur de M. Guérin semble réaliser ce desideratum.
- Le principe en repose, comme celui de toutes
- Fig. 2
- lés mesures de ce genre, sur l’emploi du pont de Wheatstone, dont nous rappelons le schéma :
- Le courant produit par une pile P (fig. 1) que l’on ferme à l’aide d’une clef I,est partagé en deux dérivations ABD, AGD, les sommets B et C étant reliés par un conducteur BC qui traverse un gal-
- connues et fixes, la troisième variable mais étalonnée, et la quatrième inconnue, il n’y aura qu’à faire varier convenablement la troisième pour dégager l’inconnue. Habituellement X2 et X3 sont fixes, \x variable (R sur la figure 1), et X* ou X est la résistance cherchée.
- M. Schwendler a, d’ailleurs, montré que le maximum de sensibilité du galvanomètre a lieu pour
- Xi + *4 = X9 + X3
- Dans la disposition générale, ce maximum a donc lieu quand les quatre caisses de résiftances sont égales.
- Mais on peut disposer l’expérience autrement
- Fig. 4
- (fig. 2) en plaçant en X3 la résistance variable et en X., la résistance à mesurer. La relation d’équilibre devient :
- u _ X2 x ~ R
- (O
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et la relation du maximum de sensibilité :
- + X — \ï + R (a)
- Associant (i) et (2), on en tire :
- X = R Xi = Xi
- Cette disposition assure donc une sensibilité constante; il suffit que les deux résistancee AB et BD soient égales.
- Pour que cela soit pratiquement exact, il faut, toutefois, faire usage de galvanomètres de précision. En effet, si la résistance X (et, par conséquent, R) est très grande, la presque totalité du courant passera en ABD et n’aura qu’une très
- faible action sur le galvanomètre qui réunit les deux dérivations. Or, on ne peut songer à faire usage sur le terrain d’instruments tels que le galvanomètre à miroir.
- 11 n’en sera plus de même si X, et restant égales entre elles, on les fait varier proportionnellement à R, si on introduit la condition.
- ^ = ~ = constante
- Le galvanomètre aura alors pratiquement la même sensibilité pour toutes les valeurs de X.
- Telle est l’idée fondamentale du compteur de résistances de M. Guérin, ingénieusement réalisée à l’aide de la disposition suivante :
- Fig. 5 et 8
- Soit (fig. 3) R constitué par une caisse de résistances composée de 8 bobines correspondant aux valeurs 1—2—2—4—10—20—40—80 ohms et pouvant ainsi mesurer 159 ohms. En r et r’ sont deux caisses analogues, mais dont les bobines ne sont que de 0,1—0,2—0,2—0,4—1—2—4—8 ohms (1).
- D’après ce que nous venons de dire, il suffira, pour obtenir le résultat cherché, que chaque fois qu’une des bobines R sera mise dans le circuit, les bobines correspondantes de r et r' y soient en même temps introduites.
- Considérons un groupe quelconque de trois bobines R, r, r’ (fig. 3) en dérivation sur les trois
- (•) Le rapport constant est donc de i/io dans l’appareil tel qu’il est aujourd’hui construit; mais, dans des applications autres que celle de la mesure de résistance des terres, et notamment pour des résistances très élevées, il peut y avoir avantage à modifier ce rapport.
- bras A C, A B et B D du pont: pour les introduire simultanément dans le système, il n’y a qu’à rompre en même temps les trois contacts mn.
- A cet effet, chacune des extrémités m (fig. 3) aboutit à un ressort isolé C (fig. 4), tandis que les bouts n sont en communication avec des vis V. Les trois ressorts C appuient contre un levier unique en cuivre L par l’intermédiaire d’un rouleau en ébonite g porté par ce levier, lequel est mobile lui-même autour d’un axe horizontal, et qui, sous l’action des trois ressorts, vient constamment buter par un ergot saillant £ contre la tranche d’un disque D dont le profil estéchancré. Lorsque l’ergot rencontre une échancrure, les ressorts s’éloignent des vis et donnent lieu à la résistance; au contraire, les parties saillantes les appuient contre ces vis et détermineni ainsi un court-circuit.
- Le disque D est calé sur un arbre K commandé
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- par une manivelle M; dans son mouvement de rotation, il éloigne et rapproche alternativement le levier L, qui agit simultanément sur les trois
- Fig- ?
- ressorts. Chaque groupe analogue de bobines est commandé par un disque spécial dont les échancrures varient de nombre et de longueur; ces disques remplacent ainsi les clefs des caisses ordinaires.
- Cela; posé, nous allons déciire l’appareil tel qu'il est pratiquement réalisé.
- La figure 5 représente, vu de face, l’instrument renfermé dans une boîte dont le devant est supposé enlevé. 11 comprend (fig. 5 et 6):
- i° Le compteur de résistances, partie mécanique qui occupe le compartiment supérieur de la boîte
- Fig. 8
- et sous le bâti duquel sont disposés les groupes de bobines R, r et r' (fig. 6), partie électrique ;
- 20 Le galvanomètre G renfermé dans une boîte spéciale glissant à coulisse, afin de pouvoir être séparé de l’instrument auquel il est relié électriquement par un conducteur souple;
- y> Enfinun interrupteur-inverseur constitué par un rouage d’horlogerie I, remplaçant la clef ordinaire de contact de la pile, et donnant des inversions, ainsi que nous le verrons plus loin.
- Les bornes /, l', u et iï servent à relier l’instrument à la îésistance à mesurer et à la pile; les bornes 0 et 0' permettent de l’employer comme rhéostat en ne laissant dans le circuit que les bobines R, et en en supprimant le galvanomètre.
- Le groupe R est partagé en deux séries: la première comprend les bobines 1 - 1 - 2 - 4 ohms;
- Fig. 9
- c’est la série des unités, que nous examinerons de suite.
- Les leviers correspondants sont commandés par quatre disques Dj, D2, D3 et D.1( dont la figure 8 donne la disposition schématique (J). L’arbre K sur lequel ils sont montés porte en outre :
- i° Un rochet de dix dents à sautoir J qui permet, par la pression d’un galet à ressort H H', de ne le faire tourner que par dixièmes de tour;
- 2e Un limbe dont la tranche est graduée de o à 9, qui est également figuré sur la figure schéma-
- (i) Hn réalité, Ce s quatre disques sont de diamètres égaux ; ils sont représentés en diamètres décroissants pour l’intelligence de l’explication.
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- tique et qui se voit en O sur la figure 6; la lecture des divisions se fait par l’ouverture rectangulaire ménagée dans le couvercle de la boîte Z et protégée par un verre.
- Nous avons dit qu’une échancrure d’un disque correspond à l’introduction de la bobine correspondante. La simple inspection de la figure montre que chaque dixième de tour de l’arbre K introduit 1 ohm de plus, et que le nombre total s’en lit sur le limbe :
- La division 1 correspond à l’échancriire 1 ohm.
- 2 ohms.
- 1 + échancrure .2 4
- ' + .........4
- 2 + ........4
- 1 + ....2 + 4
- 2 2 + .. 4 1 + .. 2 + 2 + 4
- Pour réduire les dimensions de l’appareil, on a d’ailleurs disposé les leviers deux à deux, de chaque côté de l’axe.
- Les quatre autres bobines du groupe, avec leurs quatre disques, forment la série des dizaines. Elles sont respectivement de 10, 20, 40 et 80 ohms, et une discussion analogue à la précédente montrerait qu’elles mesurent des résistances de 10 en 10, de 0 ohm à 150 ohms se lisant sur un second limbe O' accolé au premier et divisé en 16 parties. L’arbre K’ de cette série est relié à l’arbre K de la série des unités par le jeu d’un sautoir WW' analogue à ceux que l’on emploie dans les compteurs totalisateurs de tours ordinaires, en sorte que lorsque l’axe des unités a accompli une révolution complète, il fait avancer K d’une division correspondant à une nouvelle dizaine d’ohms ajoutée dans le pont.
- Cette disposition donne également la facilité de commander séparément chaque série en actionnant directement l’un ou l’autre des axes, dans le but d’arriver rapidement à la résistance cherchée en l’encadrant d’abord entre deux dizaines.
- Une combinaison très simple permet de porter au double la valeur des résistances totales de l’instrument par l’addition d’un seul groupe des bobines et sans changement dans les dispositions décrites ci-dessus ; si la résistance à mesurer est supérieure à 159 ohms, la pression d’un bouton spécial suffit pour introduire un nouveau groupe de trois bobines respectivement de 150— 15 — 15 ohms, permenttant ainsi d’aller jusqu’à 309 ohms
- sans altérer les qualités primordiales de sensibilité de précision et de rapidité.
- Tant qu’il ne s’agit que des résistances ordinaires une simple clef de pile (on sait qu’on emploie avantageusement le dispositif connu sous le nom de double clef) est nécessaire. Il n’en est plus de même quand le conducteur en expérience est la terre ou bien un élément de pile et c’est ici qu’intervient l’interrupteur-inverseur que nous avons signalé plus haut.
- Les méthodes ordinairement employées seraient dans le cas qui nous occupe, inapplicables. L’emploi d’un shunt, en effet, a l’inconvénient d’insensibiliser le galvanomètre à l’effet du courant de pile. Avec la méthode du faux zéro, l’aiguille, influencée par le courant tellurique, se fixe assez souvent dans une position perpendiculaire au multiplicateur, surtout avec un galvanomètre résistant, ce qui rend la plupart du temps l’expérience impossible.
- Les observations suivantes ont suggéré à M. Guérin l’idée de I’interrupteur-inverseur, qui constitue l’un des organes essentiels de l’appareil : si on admet pour un instant que la pile ne soit pas reliée au pont et qu’on fixe les fils des plaques de terre aux deux bornes qui reçoivent la résistance à mesurer dans un pont ordinaire, on constate qu’un courant dû à la différence de potentiel de ces deux plaques, prend naissance immédiatement, traverse le cadre du galvanomètre et fait dévier l’aiguille d’une certaine quantité par rapport au zéro. Si l’on change la marche du courant tellurique dans le pont, en intervertissant les points d’attache des fils de plaques, on s’apperçoit que l’aiguille dévie de la même quantité, mais du côté opposé par rapport au zéro.
- Après ces constatations, il a paru évidemment que l’aiguille pourrait être maintenue fixe au zéro en déterminant, à l’aide d’un inverseur, des changements de sens répétés d’une façon continue dans la marche des courants telluriques. C’est d’ailleurs ce que l’expérience a confirmé.
- Si maintenant la pile est reliée au pont, l’opération est ramenée à la mesure d’une résistance ordinaire, puisque l’intluence du courant étranger est supprimée. En effet la mesure de la résistance des terres s’effectue avec la plus grande facilité pendant le mouvement de l’inverseur, à la condition expresse que la pile n’agisse sur le pont que dans les moments très courts pendant lesquels les
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- courants inverses circulent eux-mêmes dans le pont.
- C interrupteur de pile et l’inverseur de courants telluriques doivent donc opérer synchroniquement. Pour ce motif, il est indispensable que chaque changement de sens du courant soit précédé d’une interruption pendant laquelle le courant de la pile est lui-même interrompu.
- L’interrupteur-inverseur de M. Guérin satisfait aux conditions précédentes. Les dispositions schématiques représentées sur la figure 9 font assez bien ressortir le jeu de cette organe pour qu’il ne soit pas nécessaire d’entrer dans des détails sur sa construction.
- Les deux ressorts en communication avec les plaques de terre sont commandés par deux noix isolées l’une de l’autre, qui, pendant leur rotation, déterminent les contacts avec des vis supérieures et inférieures et donnent ainsi des interruptions et des inversions du courant tellurique. Une autre noix, isolée des précédentes, commande la clef de de pile et produit au même moment les ouvertures et fermetures du circuit. Les trois noix sont calées sur le même arbre d’un rouage d’horlogerie dont le déclenchement s’opère à l’aide d’une poussette. Le rouage donne à l’appareil la vitesse nécessaire pour obtenir successivement dix interruptions et dix inversions. A chaque fermeture du bras de résistance, le courant tellurique circule dans le pont, en suivant une direction opposée à celle de la fermeture précédente, et pendant ce moment très court, le courant de pile agit sur le pont pour en établir l'équilibre à l’aide des résistances introduites simultanément dans les trois bras.
- L’interrupteur-inverseur n’a pas seulement pour objet de soustraire l’aiguille du galvanomètre à l’influence des courants telluriques; il évite aussi, ou plutôt il retarde la polarisation de la pile et des plaques de terre. Son efficacité dans la mesure des résistances des terres ou de la résistance intérieure des éléments de pile a été confirmée par de nombreuses expériences qui ne laissent aucun doute sur la valeur de l’appareil.
- II ne nous reste qu’à résumer ce qui précède par la description d’une expérience de détermination de résistance de terre.
- Application. — Assujettir les manivelles sur les axes des disques; adapter aux bornes de l’appareil les fils de résistance et. les fils de pile ; retirer
- le galvanomètre de la boîte et l’orienter de façon que l’aiguille soit au zéro ; mettre le rouage en mouvement en appuyant sur la poussette ; agir sur la manivelle des dizaines jusqu’à ce que l’on ait obtenu une déviation à gauche ; revenir au nombre inférieur des dizaines qui a donné ce résultat; ajouter avec la manivelle des unités, le nombre d’ohms nécessaire pour ramener l’aiguille au zéro ; arrêter le rouage.
- Inscrire le nombre qui se lit à travers la fenêtre supérieure de la boîte.
- On se rappelle que la méthode indiquée au début de cette note consiste-à opérer sur trois terres : la terre en expérience, et deux terres auxiliaires quelconques.
- Voici par exemble la détermination de la résistance de la terre T du paratonnerre de l’Hôtel de la section technique de l’artillerie.
- Les plaques de terre, formées chacune d’une feuille de tôle d’une superficie totale de 1 mètre carré pour les deux faces, ont été placées : la première, P (terre à mesurer), au fond du puits du paratonnerre, d’une profondeur de n,io m. et contenant 1,40 m. d’eau ; les deux autres (terres auxiliaires J et N), l’une dans un jardin, à 1,65 m. de profondeur, immédiatement au-dessous d’une couche de remblai ; l’autre, N, dans un ancien puits de l’établissement ayant 12,50 m. de profondeur avec 1,90 m. d’eau.
- On a trouvé les résultats suivants :
- Entre P et N P 4- N = 14,75 ohms
- P et J P + J = 5°,oo
- N et J N + J = 47,50
- D’où :
- P = 8,625 ohms N = 6,125 J = 4i,375
- Pour en vérifier l’exactitude: on a, dans une seconde opération, substitué à la terre J une autre terre H prise dans le jardin à 20 mètres de la précédente et à la même profondeur de 1,65 m. On a trouvé :
- P 4- N = 14-75 d’où P = 8,625 ohms P + H = 48-50 N = 6,125
- N + H = 46-00 H = 39,875
- Dans les deux cas, les valeurs de P et de N ont été trouvées les mêmes. Une différence de résistance a été relevée entre J et H, ce qui n’a rien de surprenant, cette dernière ayant été prise dans le
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- 38a LA LUMIÈRE ËLECTkIQUE
- voisinage d’une rigole où l’eau coule constamment et présentant par suite une humidité continuelle qui doit en augmenter la conductibilité.
- On voit par ce seul exemple quels services est appelé à rendre le compteur de M. Guérin.
- Sa manipulation n’exige aucune connaissance technique et il peut être mis entre les mains d’un agent subalterne quelconque ; il n’est pas plus lourd que les caisses de résistance ordinaires et 'son poids de 10 kg. le rend très transportable.
- La sensibilité du galvanomètre, qui a une résistance de 45 ohms, est telle que, pour une mesure de 300 ohms, on peut, avec quelque attention, constater line légère déviation de l’aiguille à droite et à gauche du zéro pour 299 et 301 ohms ; cette déviation devient très appréciable entre 298 et 302 ohms. Quatre éléments Leclanché disposés en tension suffisent pour obtenir ce résultat.
- Dans la vérification de la conductibilité des tiges et conducteurs de paratonnerres, opération beaucoup plus simple que la mesure des terres, l’instrument accuse, non seulement les solutions de continuité, mais encore les résistances provenant de raccords défectueux.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- De l’influence du magnétisme terrestre sur la polarisation atmosphérique, par H. Becquerel (* *)•
- « On admettait depuis Arago que le pian de polarisation de la lumière, envoyée par l’atmosphère dans une direction quelconque, passait toujours parle centre du soleil. Dans un Mémoire (z). publié il y a plusieurs années, j’ai montré : i°que par un ciel sans nuages, le plan depolarisation ne coïncide pas généralement avec le plan théorique (plan du soleil), et que l’angle des deux plans varie périodiquement dans le cours d’une journée; 20 que le plan de polarisation et le plan du Soleil doivent coïncider quand ce dernier est vertical ;
- (3) Comptes rendus, v. CVIII, p. 997.
- (*) Annales de chimie ét de physique, t. XIX ; 1880.
- mais qu’à ce moment, si l’on vise une région voisine de l’horizon et du méridien magnétique, le plan de polarisation est dévié d’un petit angle dans le sens qui correspond à la rotation du plan de polarisation d’un rayon lumineux traversant une colonne d’air soumise à l’influence magnétique de la terre.
- » Les considérations qui suivent rendent compte non seulement du sens, mais encore de la grandeur de la rotation et montrent comment cette manifestation du magnétisme terrestre se rattache aux questions les plus intéressantes de la physique du globe.
- » Considérons tous les points de l’atmosphère qui envoient par diffusion la lumière dans la même direction, et qui, par le fait de la réfraction atmosphérique, sont répartis sur une trajectoire courbe différant peu d’une droite ; au moment où le plan du soleil est vertical, tous ces points devraient envoyer la lumière polarisée dans le même plan vertical. Sous l’influence du magnétisme terrestre, le plan de polarisation sera, dans chaque couche d’air, dévié d’un petit angle de l’ouest à l’est en passant parle zénith. Soient, pour une tranche d’air infiniment mince, p la densité, do un élément de trajectoire du rayon lumineux, i l’angle de cet élément avec la direction de la force totale F, ax la rotation magnétique absolue de l’air à la densité p0 pour des rayons de longueur d’onde X; la rotation du plan de polarisation dans cette tranche est dio = ao F cos i - do: posant — = -9, l’ex-P Po
- pression totale depuis la distance o sera
- %/0
- Comme le rapport 9 tend vers zéro lorsque l’altitude augmente, la valeur de w pour des valeurs croissantes de o tend rapidement vers une constante; les plans de polarisation se rapprochent très vite de la déviation limite, de sorte que tous les points situés au-delà d’une certaine distance envoient à l’observateur de la lumière polarisée dans des plans qui diffèrent les uns des autres d’un angle inappréciable. Pour calculer cette rotation limite, substituons à la trajectoire courbe une droite qui en diffère très peu, et à la variable a la distance rectiligne x. Comme est nul à la limite de l’atmosphère, on peut étendre jusqu’à 00 la
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- JOURNAL ‘ UNIVERSEL D'ELECTRICITE
- 383
- limite de l’intégration, et l’expression de la rotation maximum devient
- (o) = ot^ F cos i
- ï) dx
- » Les hypothèses qui servent au calcul des réfractions astronomiques permettent de déterminer f|. en fonction de x et donnent toutes des résultats presques identiques. Supposons d’abord la température de l’air uniformément égale à o°; si l’on néglige le rapport pratiquement très petit de l’altitudé h au rayon R de la terre, la formule baro-
- '• h
- métrique de Laplace donne-t\Q — e 1 avec 7=7,99 kilomètres.
- Admettons que les couches d’air d’égale densité soient concentriques à la terre, la distance x comptée sur une droite dont la distance zénithale en jusqu’à la couche d’altitude h, est donnée au même degré d’approximation que ci-dessus par la relation
- x'1
- h ^ + x cos z 2 R *
- Posant alors
- b
- on a
- - = a x2 -F b x ;
- * 2 v/a
- ** 00
- F cos i I c(axi
- J 0
- J/>CO
- I e-i17 dy =
- z
- —dy x ^ci "F IL y
- a> F cos i
- bx) ——: —------------ cil
- v«
- aX F cos i •Ja
- F (Z)
- Dates
- des
- Les longueurs sont exprimées en kilomètres ; les valeurs de ^ (Z) peuvent se calculer au, moyen des Tables connues, par exemple celles de M. Radau.
- « Pour l'horizon, dans le méridien magnétique, et avec les rayons jaunes D, on aurait aD = 0^690 F cos I — 0,195, R = 6371 km., <|/ (o) = f t/ïT; d’où m = 38'. Le nombre ainsi calculé est un peu faible; car en raison de la diminution de la température avec l’altitude, la densité est plus grande que ne le suppose la formule précédente. Les diverses hypothèses sur la variation' de la température avec l’altitude conduisent b des résultats très peu différents les uns des autres. Posons, par
- exemple — e~
- relation qui, dans le
- voisinage de h = o donne une variation de i° par 180 d’altitude ; on a
- et
- 1 -F a t, 1 -F ot t
- <»>> — 162,212 a), cos i (19,946 cos {)
- « Le tableau suivant donne, en regard des rotations observées, les valeurs de w calculées par la formule précédente, pour les longueurs d’onde correspondant aux raies C, F et G du spectre solaire. Les distances zénithales apparentes ont été, comme première approximation, corrigées de la moitié de la corection due à la réfraction.
- Rotations
- Distances zénithales
- observées lumière bleue
- calculées
- observations Localités Directions apparentes ? du ciel WD WP OKI
- » » Horizon-mag. ,, 90 » 41,6 61,1 77,8
- 30 septembre 1880 ...., ... Châtillon-sur-Loing. Nord-magnét. 87-35 87.43 25 <9,5 28,6 36,5
- 4 septembre 1879 .... Id. Nord 86.27 86.33 24 '3,9 20,4 26,0
- 17 mars 1882 ... Paris. Nord-magnét. 86.17 86.23 23 '3,9 20,4 26,0
- 12 août 1879 ... La Jacqueminière Sud 85.20 85.25 22 5,3 22>5 28,6
- « Ôn voit que les rotations observées s'écartent peu des nombres calculés pour la raie F. D’autres séries d’observations faites dans des conditions atmosphériques moins favorables, et dont les résultats n’ont pas été rapportés ici, conduisent aux mêmes conclusions.
- « Le plan du maximum de polarisation, tel que le donne l’observation, doit être compris entre le plan vertical et la direction limite calculée plus haut; la position de ce plan dépend de la manière
- dont l’intensité de la lumière diffusée varie avec l’altitude de la région où se, produit la diffusion. Représentons par / (x) l’intensité de la lumière diffusée à la distance x ; soit dj = f(x) dx la quantité de lumière envoyée par la tranche dx et correspondant à des plans de polarisation répartis dans le petit secteur d os. La position du maximum dépendra de la variation du rapport 4^ = - —1 —.
- du> tx\ r cos 1 -ri
- « Oh a cherché à expliquer la couleur bleue du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ciel par une diffusion, soit sur l’air lui-même, soit sur des poussières. Dans la première hypothèse / (x) serait proportionnel à r„ l’intensité de la polarisation serait constante dans tout le secteur 10,
- et l’observation donnerait un angle voisin de Les
- expériences ne paraissent pas favorables à cette conclusion. Au contraire, des observations diverses sur les phénomènes lumineux de l’atmosphère permettent de penser qu'il existe dans les couches supérieures des particules très ténues indépendantes de l’air, et auxquelles on pourrait attribuer la couleur bleu du ciel. Quelle que soit du reste, la cause de cette couleur, les observations du bleu à de grandes altitudes, et la comparaison de l’éclat du ciel au zénith et à l’horizon, conduisent à admettre que f(x) varie avec l’altitude moins vite que tj, et cela suffit à expliquer pourquoi, par un ciel pur, le plan de polarisation observé se confond presque avec la direction limite. La fonction / (x) varie avec ;les différents états de l’atmosphère ; les résultats rapportés plus haut ont été obtenus par des journées où l’air avait une grande transparence.
- « En résumé, les considératioss qui précèdent démontrent que la rotation observée est due à l’influence du magnétisme terrestre sur l’atmosphère, comme je l'avais anoncé au moment où je l’ai observé pour la première fois, et elles appellent sur des questions importantes de la physique du globe de nouvelles recherches dont je poursuis l’étude en ce moment. »
- Effets électriques de la lumière sur le sélénium, par D. Korda (*)
- Comme les expériences de MM. Adams et Day (* 2), Fritts (3), Kalischer (4) et celles plus récentes de MM. de Uljanin (5) et Righi (6) l’ont établi, le sélénium sous l’influedce de la lumière, présente deux phénomènes électriques complètement différents. Les radiations lumineuses produisent d’abord une force électromotrice dans les ré-
- (*) Journal de Physique, v. VIII, p. 230.
- (*) Proc. Roy. Soc., t. XXV, p. 113; 1876.
- (3) La Lumière Électrique, t. XXV, p. 226; 1885.
- (t) IViedemaniis Anna/en, t.XXXI, p. 104, et t.XXXV, p.397.
- (6) IViedemann’s Annalen, t. XXXIV, p. 241.
- (6) Studi offerti dalla Universita Padovana alla Bolognese nell’ VIII centenariO) ecc., v. II h
- cepteurs sélénieux, d’autre part, elles ont une influence remarquable sur l’intensité du courant qu’on fait circuler à travers la masse sélénieuseen augmentant, au moins en apparence, dans une proportion considérable, la conductibilité électrique de celle-ci.
- Ces deux phénomènes semblent tout d’abord être étroitement liés l’un à l’autre; mais, çn réalité, ils se montrent, après un examen approfondi, complètement indépendants, du moins en ce qui concerne leur intensité. Aussi n’a-t-on pu fournir jusqu’ici une explication satisfaisante de leur existence.
- Sur un point, cependant, tous les expérimentateurs sont d’accord, c’est que le sélénium sensible semble être composé de deux masses différentes, dont une est bonne, l’autre mauvaise conductrice de l’électricité. Cette modification, la plus sensible à l’action de la lumière, aussi bien pour le changement de résistance que pour la production de force électromotrice, s’obtient, comme on a pu l'établir après les recherches classique de M. Wer-ner Siemens (*), en chauffant le sélénium amorphe à 2000 C. et le maintenant assez longtemps à cette température.
- L’aspect de la surface du sélénium ainsi préparé donne une forte vraisemblance à une théorie concernant la composition de cette masse, théorie due à M. Shelford Bidwell (2) qui, le premier, a établi que du soufre cristallisé en poudre, mélangé aune masse mauvaise conductrice, comme la gomme-laque, reste insensible à la lumière. Suivant son opinion, la conductibilité du sélénium cristallisé provient uniquement des substances étrangères, surtout des sélénites qui, analogues au graphite dans le cas du soufre, forment un réseau bon conducteurs autour de petits cristaux sélénieux dont la résistance propre est très grande.
- En' effet, déjà, après une heure de chauffe à une température constante de 200° C., il se forme sur la surface du sélénium en fusion, aux bords, puis vers le milieu, des taches cristallines, grisâtres, sillonnées par des traits foncés et après une chauffe suffisamment prolongée toute la surface prend cet aspect caractéristique.
- (’) Monatsberichte dcr Bcrliner Akademie, 17 fev. 1876; 7 juin 1877.
- (J) Ou the sensitweitess of sélénium to light and the development of a. sintilar property ht sulphur (Phil. Ma g., (5), ti XX) p. 178; 1885!
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- Pour les expériences que j’ai entreprises avec cette modification du sélénium, j’ai procédé de la manière suivante :
- J’ai cherché tout d’abord à comparer l’influence de la lumière dans les deux cas :
- i° Où la direction des radiations lumineuses et celle du courant sont les mêmes;
- 20 Où elles sont perpendiculaires l’une à l’autre.
- A cet effet, j’ai construit des récepteurs ayant trois électrodes pour l’introduction du courant. Ils étaient formés de deux minces rubans en cuivre ou laiton de 10 millimètres de largeur et d’une épaisseur de 1/1 o de millimètre, séparés par deux rubans de même largeur de papier bien isolant. Le tout fut plié en zigzag et serré par deux agrafes en cuivre faisant bornes. Sur l’une des surfaces formées par les tranches, j’ai déposé une mince couche de sélénium, après avoir chauffé le récepteur jusqu’à une température où le sélénium amorphe reste bien fluide et pénètre dans les sillons étroits formés entre les plis par la contraction que le papier avait éprouvée, par suite de la température élevée. J’ai recouvert cette couche, pendant la fusion, d’une électrode en verre platiné qui laisse passer un lumière grisâtre, isolée du cuivre avec-soin, partout où un contact aurait pu se produire, par des lames très minces de mica et pourvu sur le bord, au moyen d’une soudure à l’étain, d’un bout de fil conducteur.
- Pour les rendre sensibles, tous ces récepteurs furent chauffés suivant la méthode de M. Siemens pendant trois heures dans un bain de paraffine à la température de 2000 C., et, après qu’ils se furent lentement refroidis dans le bain même, ils servirent aussitôt aux expériences. A cet effet, ils furent intercalés dans un pont comprenant un rhéostat pouvant donner une résistance d’un million d’ohms et fermé sur un galvanomètre très sensible de Thomson relié à 2 daniells.
- Ils étaient placés dans une boîte en bois qu’on pouvait fermer par un couvercle àcoulisse. En ouvrant ce couvercle, les radiations venant d’un hé-liostat, concentrées par une lentille et traversant un vase de 0,10 m. de diamètre, rempli de solution d’alun, ont pu pénétrer à travers le verre platiné jusqu’au sélénium. L’effet produit était alors le suivant :
- Quand le platine et un des rubans en cuivre formaient les électrodes, le changement que la lumière produisait dans la résistance du récepteur était toujours très considérable. Dans un cas, par exemple, la résistance mesurée dans l’obscurité était de 50000 ohms et de 30000 ohms à la lumière. La diminution est donc presque la moitié de la résistance primitive.
- Dans un autre cas, la diminution était encore plus remarquable, car à une résistance de 80000 ohms dans l’obscurité correspondaient seulement 27000 ohms à la lumière.
- D’autre part, quand on a employé comme électrodes, les deux bornes reliées aux rubans en cuivre, on a encore pu constater des changements dans la résistance; seulement ils étaient moins grands que dans le cas précédent. Le plus grand changement fut observé sur le récepteur que nous venons de mentionner en deuxième lieu. A l’obscurité, sa résistance était de 30000 ohms et à la lumière de 21 000 ohms.
- Outre ces récepteurs, d’autres plus simples, formés seulement de deux électrodes en verre platiné et d’une plaque sélénieuse, furent aussi examinés. Ces recherches m’ont donné les résultats suivants :
- La polarisation dans l’obscurité, que je mesurais tout d’abord, n’avait aucun rapport avec la sensibilité et semblait avoir pour cause unique les électrolytes faisant partie de la masse conductrice.
- Le taible courant que la lumière engendre fut tout d’abord constaté avec le galvanomètre, qui, à cet effet, fut relié directement avec les deux électrodes de platine. On trouva que ces courants instantanés et d’une constance remarquable allaient toujours vers l’électrode éclairée. Leur différence de potentiel fut mesurée avec un électromètre de M. Mascart, d’une sensibilité de 0,001 volt, Elle variait, pour les différents récepteurs, entre 0,05 volt et o, 15 volt, indépendamment de la sensibilité pour le changement de résistance.
- En admettant que le sélénium sensible estcom-posé de cristaux et d’une masse amorphe bonne conductrice mélangée, je me trouvai conduit à examiner l’action de la lumière sur des cristaux (*)
- (*) Cette idée me fut donnée par les expériences précises de M. W. Hankel, suivant lesquelles certains., cristaux, exposés à la lumière solaire, montrentsurla face éclairée une tension assez grande d’électricité négative et sur les faces opposées, ainsi qu’aux arêtes et aux sommets, une tension d’électricité positive qui disparaît avec la lumière.
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- sélénieux. Mais, comme la fabrication de ces cristaux entraîne de grandes difficultés, je me suis borné provisoirement à recommencer les mêmes recherches avec des cristaux de soufre.
- 11 s’agissait d’établir si ces cristaux, sous l’action de la lumière, offrent des phénomènes analogues à la pyro-électricité.
- Pour observer des tensions photo-électriques sur des cristaux de soufre, j’ai d’abord essayé, mais sans succès, d’amener directement l’électricité à l'aiguille au moyen d’une petite spirale en fil de cuivre, comme dans les expériences bien connues de Gaugain pour constater le courant produit par une élévation de température dans les cristaux de tourmaline. J’ai alors employé la méthode d’influence de la manière suivante :
- La pointe d’un fil de cuivre, fixée sur un support en verre bien isolé et relié par un fil très fin à l’aiguille de l’électromètre Mascart, mais de façon à pouvoir se mouvoir dans tous les sens, pouvait être approchée de chaque point de la surface à examiner. On avait soin de la toucher du doigt avant chaque expérience pour enlever l’électricité qu’elle pouvait encore contenir.
- Or, cette méthode a un grand inconvénient. En effet, la lumière engendre sur les différentes par-tiesdes cristauxdes tensions électriques contraires. Il peut donc arriver, dans le cas où l’on ne réussit pas à enlever complètement l’une d’elles, qu’elles influent en même temps sur la pointe et que, par conséquent, l’une détruise l’action de l’autre. J’ai cependant réussi à constater sur deux cristaux de soufre d’à peu près 0,02 m. de longueur une tension électrique produite par la lumière. En laissant tomber sur la surface du cristal les radiations solaires qui, pendant ces expériences, ont dù également traverser la lentille convexe et la solution d’alun, j’ai obtenu une déviation de 10 divisions, dès que j’ai approché la pointe du fil de la surface éclairée. Les arêtes ont montré une tension plus faible.
- En prolongeant l’action de la lumière, la déviation a augmenté jusqu’à 15 divisions; mais, en rétablissant l’obscurité au moyen d’un écran, l’aiguille est retournée lentement à sa position première. Le délai indiquait clairement que l’électricité avait dû pénétrer profondément dans la masse du cristal. En amenant de nouveau la lumière après avoir relié soigneusement au sol, au moyen d’une spirale, toutes les parties qui avaient donné une déviation, j’ai observé vers les sommets du cristal une tension contraire à la précédente, c’est-
- à-dire positive et d’une intensité moins gMhde, ne donnant au maximum qu’une déviatioij de 5 à 6 divisions. J’ai essayé aussi, mais sans siiccès, de produire un courant avec ces cristaux. J’attribue cet insuccès à la résistance considérable du soufre.
- Ces recherches sont encore incomplètes. Il resterait à établir si des cristaux sélénieux montrent également, sous l’action de la lumière, uhe trace de tension électrique, et cela dans une proportion plus considérable que mes cristaux de soufre. S’il en est ainsi, je propose d’expliquer, ainsi qu’il suit, les phénomènes que produit la lumière dans le sélénium sensible et dans certains mélanges du soufre.
- La modification du sélénium sensible à la lumière consiste dans un mélange de petits cristaux presque microscopiques, mauvais conducteurs de l’électricité et d’une masse bonne conductrice formée de .sélénium amorphe, de sélénites et d’autres substances étrangères qui peuvent s’y trouver. Les radiations lumineuses pénétrant à travers le verre platiné jusqu’à la surface sélénieuse cristalline produisent sur les faces frappées une tension électrique négative, tandis que les arêtes et les parties opposées montrent de l’électricité positive. Celle-ci décompose par influence l’électricité neutre de la couche bonne conductrice qui se trouve au-dessous, et ainsi de suite jusqu’à l’électrode obscure où l’électricité positive, devenue libre, tend à neutraliser l’électricité négative des faces éclairées, ce qui produit le courant vers l’électrode éclairée. Partout où l’action électrique a lieu à travers des cristaux (dont le pouvoir inducteur spécifique ne peut pas beaucoup différer de celui du soufre 2,24), les électricités contraires se déplacent dans ces cristaux comme dans le verre d’une bouteille de Leyde.
- Pans le cas où le courant d’une pile arrive perpendiculairement aux radiations lumineuses dans le récepteur éclairé, l’électricité circule dans des veines sous l’action perpendiculaire de quantités électriques égales et contraires. Les surfaces de niveau sont alors des plans coïncidant avec l’action du courant, c’est-à-dire qu’il n’y aura pas de différence de potentiel entre les cristaux sélénieux dans la direction du courant. Si les cristaux étaient arrangés d’une façon absolument régulière, il ne pourrait donc y avoir aucun changement du courant par faction de la lumière, comme dans le cas où un courant passe entre les deux plateaux également chargés d’un condensateur.
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- Mais, dès, que le courant arrive parallèlement aux radiations lumineuses, l’électricité positive ayant une tension relativemént grande, circule autour des cristaux à travers la masse bonne conductrice de sélénium amorphe. Elle neutralise l’électricité négative qui s’y trouve et rend libre l’électricité positive. L’effet se traduit de la même façon qu'une augmentation de la conductibilité dés cristaux : la résistance du récepteur diminue. Dèsque la source lumineuse disparaît, l’influence cesse et l’état normal revient.
- Il s’ensuit qu’il ne peut y avoir aucun rapport entre la force électromotrice engendrée par la lumière et la diminution de la résistance du récepteur, comme nos résultats l’ont clairement établi. En eftet, la première ne dépend que de la surface cristalline frappé par les radiations, tandis que la seconde dépend du nombre des cristaux intermédiaires,à travers lesquels l’influence a lieu.
- On s’explique aussi pourquoi les récepteurs de trop grande ou de trop petite résistance sont beaucoup moins sensibles que ceux dont la résistance varie entre 50000 ohms et 150 000 ohms. Les seconds, comme du reste leur meilleure conductibilité semble l'indique, contiennent trop de cristaux et trop peu de masse amorphe bonne conductrice. La surface cristalline exposée à la lumière n’est donc pas suffisamment grande, tandis que les premiers contiennent trop de cristaux et trop peu de masse conductrice, comme leur grande résistance nous le fait voir. La neutralisation de l’électricité déplacée dans les cristaux ne peut donc pas avoir lieu aussi complètement que dans les récepteurs dont la résisiance ne dépasse pas les limites indiquées.
- Enfin, le phénomène de la diminution de la sensibilité, liée à une diminution étonnante de la résistance du récepteur, peut être expliquée par la formation, sur les faces des cristaux, d’une couche chimique bonne conductrice, produite par l’air et par le gaz, qui se développe dans le sélénium pendant qu’on le chauffe. En effet, l’action de la lumière est, en général, maximum le jour même de la fabrication du récepteur; elle diminue rapidement avec le temps et finit par devenir nulle. M. Siemens a déjà observé que le lendemain de la fabrication la diminution est brusque, la sensibilité ayant à peine la moitié de sa valeur.
- Un courant alternatif peut quelquefois rendre, pour peu de temps une petite fraction de la sensibilité en réélevant en même temps considéra-
- blement la résistance de la plaque sélénieuse. Cela tient peut-être à ce que les secousses produites par le courant de la bobine d’induction brisent la couche chimique bonne conductrice, qui offre alors plus de résistance au courant et en même temps les rayons peuvent parvenir de nouveau plus ou moins complètement aux faces des cristaux jusqu'à ce qu’une nouvelle couche se forme.
- La concentration des rayons de force électriques
- par des lentilles, par O. Lodge et J. Howard (•).
- Dans quelques-unes de ses dernières expériences le Pr. O, Lodge a éprouvé quelques difficultés à concentrer les radiations électriques, dans le cas de grandes longueurs d’ondes. Pour des ondes de trente centimètres environ, les miroirs suffisaient parfaitement. Les expériences de M. Hertz avec un prisme de résine lui donnèrent l’idée d’employer des lentilles faites d’une matière semblable ; on essaya différents corps, et on trouva que c’était la poix minérale qui donnait les meilleurs résultats tant à cause de son pouvoir isolant qu’à cause de son indice de réfraction très élevé. On donna aux lentilles la forme d’un cylindre hyperbolique terminé par une surface plane perpendiculaire à l’axe des sections hyperboliques principales. L’excentricité de ces sections était de 1,7 nombre admis comme donnant approximativement l’indice de réfraction de la poix pour une longueur d’onde infinie.
- Une lentille de ce genre doit faire converger un . faisceau de rayons parallèles qui viennent tomber normalement à la surface plane, en une ligne focale qui coïncide avec la ligne des foyers des sections hyperboliques principales.
- Inversement des rayons lumineux émanants de la ligne focale et venant à tomber sur la partie convexe de la lentille, émergeront en un faisceau de rayons parallèles, perpendiculaire au plan. Cette surface plane a environ 85 centimètres de haut sur go centimètres de large. Les lentilles d’une épaisseur de 21 centimètres pèsent i4o kilos chacune, et pendant l’expérience elles sont placées à 180 centimètres l’une de l’autre , opposées par leurs plans.
- Le vibrateur qui ressemble à celui de Hertz, à part quelques petites différences, était placé sur
- (l) Pbysical Society, 11 mai.
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- la ligne focale, de manière à ce que les rayons qui en émanaient devinssent sensiblement parallèles après avoir traversé la première lentille, et puissent tomber normalement sur la face plane de la seconde, pour venir converger sur la ligne focale.
- Le vibrateur était placé à 51 centimètres de la convexité de la première lentille, ce qui correspond à peu près à une demi-onde, qui d’après les dimensions de l’oscillateur devait être de ioo centimètres, et qui a été trouvée de 102 centimètres d’après des observations d’interférences. On pouvait percevoir l’effet direct du vibrateur sur le résonnateur à une distance de 120 centimètres, dans le plan axial (c’est-à-diré dans Un plan vertical passant par les lignes focales), des deux lentilles dans les cas les plus favorables, c’est-à-dire lorsque la chambre était dans l’obscürité complète et qu’on venait de nettoyer les boules du vibrateur. On trouva que le résonnateur émettait de brillantes étincelles axiales près de la première lentille, tant qu’on le tenait parallèlement au vibrateur ; les étincelles diminuaient d’éclat et de longueur, quand On faisait tourner le fésôrtnâteUr dans un plan perpendiculaire au plan axial, enfin elles cessaient complètement quand le résonnateur était perpendiculaire à l’oscillateur,
- Quand la rotation était continue, les étincelles reparaissaient et reprenaient leur éclat primitif après une rotation de 180 degrés,
- Les étincelles diminuaient graduellement quand on plaçait le résortrtateur dans le plan axial et qu’qp le transportait parallèlement à lui-même vers le bord de la lentille, D’un côté, les lentilles étaient voisines d’un petit mur en briques de 40 centimètres d’épaisseur, de l’autre côté il y avait un pàssage d’environ 54 centimètres entre les lentilles et les parois, Vers lê Côté lé plus rapproché du mur, les étincelles disparaissaient entièrement au bord des lentilles, mais, de l’autre côté, elles étaient visibles jusque sur le bord où elles cessaient, après qu'on n’obtenait plus que l’effet direct.
- On remarqua que l’apparition des étincelles commençait dès que le résonnateur entrait dans l’ombre de la lentille. Le rayonnement était toujours plus visible du côté le plus voisin du mur que de l’autre côté ; ce rayonnement ne paraissait pas affaibli par son passage à travers la lentille, La concentration était parfaitement établie par ce fait que, sur la face plane de la seconde lentille, soit à une distance de 250 centimètres du vibrateur, les
- étincelles étaient tout aussi intenses que celles qu’aurait produit la radiation directe à une distance de 100 centimètres seulement.
- La détermination du point de convergente dès rayons derrière la secondé lentille présenta quelques difficultés, mais lèS âbservâtéur’S constatèrent une différence sensible entré fintensité dès étincelles au foyer et celles de la surface ; à l’intérieür du cône formé par la Seconde lentille et sa ligne focale, l’intensité paraissait être à peü près constante aux environs du plan axial* mais Vers les génératrices du cône, elle devenait dissymétrique à cause de la perturbation qu’èxerçait le côté Voisin du mur; l’existence de la convergence au foyer était cependant indiscutable.
- Au delà du foyer de là seconde lentille, on pouvait constater une divergence du cône de rayons, surtout quand ort venait de nettoyer les boutons du vibrateur. On fit quelques observations en plaçant le centre du vibrateur hors du plan axial, et en inclinant l’appârèil Suivâht Une direction faisant avec ce plan un certain angle.
- On obtient dés résultats semblables âüx premières observations mais avec uhé diminution d’intensité au delà de la première léhtille. L’étincelle atteignant son maximum quand lê réson-nateur et l’oscillateur étaient parallèles pour disparaître quand ils étaient perpendiculaires entre eux.
- Dans la discussion qui suivit, le Pr. Pitxgèrald fit remarquer que l’énergie rayonnée est proportionnelle à la quatrième puissance de l’inverse de la période et qu’il est possible dès lors de produire avec un petit oscillateur des effets relativement puissants. Un grand oscillateur né produit qu’une faible énergie rayonnante, et par suite les électriciens n’ont pas à craindre, de ce fait, une perte sérieuse d’énergie avec les dynamos et transformateurs à courants alternatifs.
- D’après lui,, on obtient de très bons résultats pour concentrer les rayons électriques, pourvu qu’on ait pris soin de nettoyer lès boules dü Vibrateur. 11 voudrait bien savoir si le Pr. Lbdge a observé dans les environs des génératrices du cône quelques variations d’intensité dûëS â la diffraction.
- 11 a cherché à observer avéc les fayûfffteffiënrts électriques des phénomènes analogues aux anneaux que Newton a obtenus avec les vibrations lumineuses ; avec une lame rhinèë dé glacé il n’a pas obtenu de réflexion élëCtriqUë donnant i’àtîfr
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- logue de la tachte noire des anneaux de Newton. Des rayons ltimineux qui tombent sur un diélectrique sont toujours complètement polarisés.
- 11 n’y a rien d'étonnant à ce que le Pr. Lodge n’ait pas observé de différence d’intensité entre le foyer et la surface de la seconde lentille, car les résonnateurs Hertfc qui sont de très bons indicateurs sont tout-à-fait insuffisants quand il s’agit de mesures quantitatives» de sorte qu'il est impossible de déterminer si les différences visibles dans l’intensité sont dues à l’état plus ou moins bon des lentilles.
- Il a trouvé que Sür les murs épais la réflexion se faisait mieux que sur les murs minces. 11 ne croit pas, comme le Pr. Lodge que les miroirs marchent moins bien que les lentilles, il s'est servi de miroir paraboliques pour concentrer des rayons d’une longueur d’onde considérable mais il dut employer des miroirs de très grandes dimensions.
- Le Pr. Lodge répond au Pr. Fitzgerald qu’il n’a jamais pu apercevoir les moindres franges ; le Dr Howard croit en avoir vu mais il n’est pas absolument sûr du fait, il suppose que l’absence de résultats avec les miroirs provenait des faibles dimensions de ceux-ci car il n’en possédait que de petits.
- Le Pr. Fitzgérald signale à l’auteur une difficulté dans l’emploi des miroirs même lorsqu’ils sont de dimensions considérables; cetle difficulté lui a été indiquée par M. Hertz lui-même. Ce dernier disait que l’oscillateur tendait à faire naître des vibrations électriques dans le métal même du miroir, ce qui provoquait une concentration d’électricité en des points opposés et près des bords quand le miroir ne dépassait pas les limites de la zone sensible, mais on pouvait atténuer beaucoup cet effet en augmentant les dimensions du miroir.
- G. W. de T.
- Sur le changement de la vitesse de la lumière dans les métaux avec la température, par M. Kundt («).
- Dans un premier mémoire (2) sur l’indice de réfraction des métaux M. Kundt était arrivé à la
- 0) Annales de lŸiedeniann 1889 n* 4.
- (*) La Lumière Électrique, V. XXIX, p. 618.
- conclusion qü’il paraît exister une relation entre la vitesse de la lumière dans les métaux et leurs conductibilités électrique et calorifique,
- En effet la vitesse de propagation de la lumière rouge dans l’argent, l’or, le cüivre, le platine, le fer et le nickel fut trouvée approximativement proportionnelle à la conductibilité électrique ; ces métaux étaient déposés électrolytiquement sur des plaques de verre; pour le bismuth, le résultat n’était pas le même, ce qui peut s’expliquer par une différence de constitution moléculaire avec les tiges de bismuth sur lesquelles on mesure généralement la conductibilité. Ces métaux se rangent donc, au point de vue des indices de réfraction, dans le même ordre que leur conductibilité.
- Or si ce rapport simple existe entre la vitesse de la lumière dans les métaux et leur conductibilité électrique, on doit aussi le retrouver dans les variations que subissent ces quantités avec la température. C’est une question que M. Kundt a étudiée dans le mémoire qui fait l’objet de cette analyse.
- t a n P
- Or 18 — 8,00 0,^2
- lumière rouge 118 — 3.52 0,79 0,0035
- 18 + 1,00 4* * 5>63 1,06
- Or 76 > >34 0,0045
- lumière bleue 78 + 6,54 + 9)9» > >39 0,00S2
- (8 = 16", 55) 118 1,60 OjOoki 0,0056
- 128 + 11,84 1)72
- Moyen.. 0,0051
- Platine 22 + >9)9°
- lumière blanche 1,70
- (8 = 28",31) IO9 4- 31 )10 2, IO. 0,0027
- Nickel 20 1 12 t 3<>07 + 43)64 2,20 2,69
- lumière rouge (S = 32",60) 0,0026
- Fer lumière rouge (8 = 32", 60) 20 102 + 29,96 + 50,08 1,92 2,54 0,0040
- Argent lumière blanche 22 — 12,>9 0,32 0,0064
- (8 = 17",92) 92 — 9)7i 0,46
- M. Kundt admet pour le coefficient moyen de variation de la conductibilité électrique des métaux avec la température la valeur 0,00377 cette valeur est le résultat des mesures d’un grand nombre de physiciens. Si l’hypothèse de M. Kundt est vraie,
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- 39°
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- l’indice de réfraction "des métaux devrait dé o° à ioo° augmenter de i à 1,37 ; or cette augmentation dépasse de beaucoup les limites d’erreurs des expé-riénces de M. Kundt, eile doit donc être mise en évidence, si elle existe réellement.
- Les mesures ont été faites comme il est dit dans le premier mémoire de M. Kundt. Nous n’entrerons pas dans'de détail des dispositions qui servaient à faire varier la température des prismes métalliques, Voici résumés dans un seul tableau les principaux résultats. La somme des angles du prisme double employé est désignée par 3; t représente la température, a la déviation subie par le passage à travers les deux parties du prisme double, n l’indice et (3 le coefficient suivant lequel 11 varie avec la température.
- Les mesures faites à la température moyenne concordent très bien avec celles du premier mémoire. On ne peut pas utiliser les résultats obtenus avec l’argent, car son indice est très faible ainsi que les variations de cet indice; c’est pourquoi M. Kundt ne considère que les résultats obtenus avec les autres métaux.
- La moyenne des valeurs de p pour les autres métaux devient égale à 0,0036; ce nombre estpré-cisément égal au coefficient de variation de la conductibilité électrique des métaux étudiés; les valeurs obtenues pour chacun d’eux concordent très bien avec cette valeur moyenne. Lorsque la température change, la vitesse de la lumière et la conductibilité électrique dans un même métal restent proportionnelles entre elles et inversement proportionnelles à la température absolue
- Comme M. Kundt le fait remarquer lui-même, les mesures que nous venons d’exposer ne fontque poser les grandes lignes du problème ; d’autres mesures plus précises sont nécessaires pour l’élucider complètement.
- Les propriétés du fer aux températures élevées par J. Hopkinson. (')
- Nons avons indiqué dans notre dernier numéro l’étude faite par M. Hopkinson des propriétés
- t1) Procecdings 0/ th. Royal Society v. 45 p. 455 et 457.
- magnétiques du fer aux températures élevées; à cette occasion, ce physicien a répété les expériences de M. Barrett sur la récalescence, en vue de déterminer si la température à laquelle ce phéno-
- Pig. 1
- mène se produit n’est pas celle qui correspond à la perte des propriétés magnétiques.
- Les expériences ont été faites .sur un cylindre d’acier doux enroulé avec une bobine de fil de cuivre isolé à l’amiante, et dont la résistance donnait une mesure de la température. Le cylindre était porté au blanc puis laissé à lui-même.
- La courbe ci-dessus représente la variation de température avec le temps, les ordonnées représentent les logarithmes de l’excès de température du fer sur la température ambiante, et les abs-cisâës le temps. D’après la loi de Newton, et si la chaleur spécifique est constante, on obtiendrait une droite.
- Comme on le voit, la courbe s’en approche,
- Pig. 2
- mais 'avec un point singulier, où la température remonte brusquement. Le phénomène se produit entre 680 et 7120 C., et l’expérience a montré que cet échantillon d’acier cessait d’être magnétique à 690° C. C’est donc bien la même température.
- On peut ajouter que la quantité de chaleur, libérée par la récalescence est 173 fois plus grande
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- que celle qui correspond à une chute de i° C. C’est ce1 qui résulte du fait que la distance des deux branches est de 810 secondes et que le refroidissement a lieu à raison de 0,21° C. par seconde.
- M. Hopkinson a également étudié la variation de la résistance du fer douk avec la température. La courbe 2 dans laquelle les abscisses sont les températures (estimées par la résistance d’un fil de cuivre) et les ordonnées la résistance (la résistance du fer à 200 C. étant prise comme unité) montre que vers 875° les propriétés changent, le coefficient différentiel dR/dt diminuant brusquement.
- Le coefficient de température varie de 0,0048 à 0,018 vers850° et tombe alorsà 0,0067. Un essaisur la perméabilité a indiqué que c’est vers 870°qu’elle devient égale à l’unité, pour cet échantillon, en sorte qu’ici encore les phénomènes sont connexes.
- E. M.
- VARIÉTÉS
- L’ÉLECTRICITÉ A LA TOUR EIFFEL
- La partie supérieure de. la Tour Eiffel est entièrement consacrée, aux expériences scientifiques. Nous allons décrire sommairement les installations déjà complétées, en nous attachant spécialement aux détails. intéressants au point de vue dont nous nous occupons
- Immédiatement au-dessus de la villa de M. Eiffel et des laboratoires mis à la disposition des savants, se trouve l’observatoire de haute région, destiné au bureau central, qui sera relié par un téléphone au chef-lieu de la météorologie française, installée depuis deux ans dans les anciennes écuries de l’Empereur, rue de l’Université.
- Autour de cette salle où seront disposés les instruments enregistreurs, règne un balcon sur lequel on a placé deux projecteurs Mangin du
- type dit de forteresse. Ces deux appareils, ainsi que le phare électrique à éclats installé immédiatement au-dessus, sortent des ateliers de la maison Sautter-Lemonnier.
- L’invention de la lumière électrique a mis à la disposition des physiciens une source d’une puissance inconnue mais d’un diamètre excessivement petit, incomparablement moindre que celui des anciennes flammes artificielles.
- Il en résulte que les solides de verre, dont la fonction est de concentrer ou de porter au loin les divers rayons émanant d’une source aussi peu étendue, doivent être taillés avec une précision supérieure à celle dont on se contentait du temps de l’huile et des mèches concentriques.
- Les merveilleux procédés imaginés par Fresnel, et basés sur des théories qui seront l’éternel honneur de la physique française, s’appliquent bien entendu à ce nouveau cas particulier, mais il est indispensable que leur usage soit facilité par des méthodes et des règles techniques destinées à régler la taille et l’ajustement des surfaces réfléchissantes et réfringentes.
- Malgré son immense supériorité intrinsèque, la lumière électrique n’aurait pû s’appliquer à la plus précieuse des différentes applications de la lumière artificielle, si l’on n’avait découvert des procédés perfectionnés pour l’ajustage, la coupe et le réglage des solides de verre dont l’ensemble constitue un phare de premier ordre.
- C’est à la détermination de ces méthodes qui s’appliquent aussi bien aux phares qu’aux projecteurs que la maison Sautter-Lemonnier doit en partie la position prépondérante qu’elle occupe dans cette partie de l’industrie française.
- La Tour Eiffel possède deux de ces projecteurs, placés en batterie sur le balcon de l'observatoire météorologique. Actuellement, ils sont simplement sur roulettes, mais bientôt on les mettra sur deux rails circulaires; alors on pourra, du bout du doigt, les pousser de manière à ce qu’on puisse l’un et l’autre les porter en un point quelconque. Comme chacun de ces appareils est mobile autour d’un axe horizontal, on peut lui faire décrire un plan principal de la Tour, de sorte que tout point de l’horizon peut être facilement visé. En outre ils peuvent être orientés dans un plan quelconque. C’est ainsi que dans la nuit du 12 au 13 mai, on a dirigé un faisceau sur l’observa-
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- toire de Meudon* où M. Janssen avait disposé un spectroscope derrière lequel se trouvait un verre recouvert d’une couche sensibilisée, ce qui a permis au savant astronome de ? ecueillir la photographie des raies du spectre. Les mêmes expériences ont été répétées dans la nuit de dimanche dernier à Meudon et le seront prochainement sur une des Tours du Trocadéro.
- Le succès de cette expérience mémorable a ouvert de nouveaux horizons à l’astronomie physique. En effet,Ta vibration lumineuse, partant du foyer du pfojeCtéur n’atteint le prisme analyseur placé à la fehêtre de l’Observatoire de Meudon, qu’après avoir parcouru une trajectoire dont la longueur est précisément égale à l’épaisseur d’une atmosphère homogène exerçant à la partie inférieure une pression égale à 760° mm., C’est-à-dire à la valeur barométrique normale au niveau de la surface des mers. Elle a traversé juste autant de molécules d’air, que les rayons venant du soleil, lorsqu’ils sont analysés dans le voisinage du zénith.
- L’atmosphère, agissant de la même manière, sur les uns et sur les autres, il est permis d’éliminer, en quelque sorte, son action à la suite d’une comparaison élémentaire, et de constater quel est l’état de la lumière solaire lorsqu’elle entre dans l’enveloppe extérieure de notre globe. Sans avoir besoin de nous transporter au delà des limites de l’air respirable, nous pouvons nous faire une idée de ce que serait la lumière solaire vierge, telle qu’elle est produite par le disque du soleil, sans avoir traversé d’autres matières gazeuses que les enveloppes de cet astre (*). Bien entendu, cette remarque ne s’applique pas aux effets tenrnt à la présence de la vapeur d’eali, de l’acide carbonique ou des poussières, de l’air.
- La source électrique, placée sur le balcon de la Tour, peut être représentée par une sphère lumineuse de 8 millimètres de diamètre, de sorte que les rayons ne sont point rigoureusement renvoyés suivant une même direction. Ils ont un angle de divergence que l’on peut calculer puisqu’il est égal à l’angle de i°,3o' sous lequel on verrait la sphère de 8 millimètres si l’on pouvait placer son œil au sommet du miroi*\
- (,*> Ce sont du moins les idées reçues, que nous nous per- , mettons de ne partager en aucune façon, et nous faisons quant à ce qui nous test personnel les réserves les plus est- : presses.
- W. DE F.
- Malgré cette divergence, la densité du faisceau, est sensiblement la même en partant du centre et en marchant vers les bords. Il en résulte que la puissance optique varie comme le carré de l’ouverture du miroir que l’on nomme son diamètre. Les projecteurs de la Tour étant du diamètre de 90 centimètres sont animés par un courant de 100 ampères, tandis que celui que MM. Sautter-Le-monnier ont exposé dans la salle des machines et qui a un diamètre de 1,50 m. aurait besoin d’un courant d’au moins 200 ampères pour produire des effets comparables.
- Afin d’empêcher l'agitation de l'air de troubler mécaniquement la flamme, on a garni les projecteurs d'une glace plane perpendiculaire à Taxe, et que les rayons rendus parallèles traversent par conséquent sans perte appréciable; mais comme la quantité de chaleur développée est considérable, cette glace a été partagée en Une série de lamesin-dépendantes les unes des autres, de sorte qu’il n’y a point à craindre que réchauffement considérable qui se produit au foyer entraîne une rupture.
- On peut dire que les projecteurs Mangin sont en usage dans toutes les marines et dans toutes les armées du monde qui sont tributaires de la France à cause des secrets de la Coupe et de la production du verre sortant des ateliers de Saint-Gobain.
- En dehors des applications stratégiques, ces projecteurs ont été déjà employés à plusieurs objets de science pure.
- C’est à leur aide qu’on est parvenu à échanger des communications télégraphiques, entre deux stations situées à 300 kilomètres et placées chacune sous l’horizon de l’autre, en employant une réflexion à la surface inférieure d’une couche de nuages. C’est grâce à leur emploi que le général Perrier habilement secondé par le général Ibanez, est parvenu à rattacher la triangulation Hispano-Française à la triangulation Franco-Algérienne, ce qui a permis de mesurer par une chaîne continue l’arc de la méridienne compris entre les Shetland et Laghouat.
- Enfin, pour ne parler que des opérations principales, après avoir été employés par les Anglais dans la guerre des Zoulous et par nos avant-postes pendant la guerre du Tonkin, ils servent à établir des communications instantanées régulières entre i’île de la Réunion et 1 île de France en dépit des objections que les autorités britanniques ont faites, à la pose du câble entre les deux colonies
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- reliées par tant d’intérêts communset de glorieux
- souvenirs. < .....
- Aii-dessus des projecteurs se trouve le plancher
- ÎTig. i) — Tour Eiffel-. Vue inbâtfëüre de là èàgë du £hàré el détails dtl pàfcât'ûnnêrttè,
- du phare qui offre un grand nombre de particularités intéressantes :
- Comme nous l’avons indiqué, dans notre premier article le phare est à feu continu, et à éclat périodiques. 11 est donc constitué par deux parties la partie fixe intérieure et la partie mobile exté-tiéürè. La partie mobile est mise en mouvement
- par un moteur, système Gramme, placé à la partie supérieure et qui né se distingue que par une construction soignée d’une façon particulière.
- Ce moteur agit à raide d’engrenages qui ralentissent le mouvement; il est animé par un courant dérivé de celui qui anime la lampe et dont l'intensité rte dépasse pas 0,5 ampère. 11 traverse une bobiné de résistance Ce qüi permet de régler d’une façon absolue la durée de révolution dé la partie donnant lieü aux éclats périodiques.
- La partie fixe du phare së compose d’un tambour dioptriqüe formé de Cinq anneaux réfracteurs formant de simples prismes destinés à rendre parrallèiés tous les rayons lumineux qui émanent dü foÿer. Le parallélisme serait complet si la source était urt point lumineux mais comme l’arc à Uhe longueur appréciable qui est de 8 millimètres le faisceau dioptriqüe provenant du tambour aun angle de divergence qui est de i degré 301 millièmes.
- Le point lumineux se trouvant à 300 mètres au-desSus du niveau du sol, l’axe du faisceau dioptriqüe n’a pas été dirigé suivant l’horizontale, on lui a donné une inclinaison de 30' ce qui éloigne le point de rencontre des rayons à 67 kilomètres du pied de la tour.
- Le charbon supérieur positif étant, comme on le sait, creusé en forme de cratère, ce n’est point dans la direction horizontale que se trouve le maximum de lumière, si l’on suppose Taxe de l’appareil rigoureusement vertical, cette ligne fait dans ce cas, au-dessous de l’horizontale, un angle dé 400. 11 résulte de cette propriété que les cinq anneaux dioptriqüe* n’ont point été uniformément répartis par rapport à l’horizontale du centre de i’arc.
- C'est le second anneau qui correspond au centre de cette ligne, de sorte qu’il y en a un aü-dessus et trois au-dessous.
- Le pouvoir amplificateur du tambour optique est en moyenne de treize, de Sorte que la lampe placée à son centre ayant une puissance lumineuse d’environ cinq à six mille cartels, l’effet sur la rétine est le même que si l’éclat moyen de l’arc était de 70 000 carcels.
- Outre les cinq anneaux précédents qui $e retrouvent dans tous les phares, celui de la tour Eiffel comprend une partie inférieure destinée^ à lè rendre visible dansune zone qu’on laisse obscure dans les services maritimes, et qui commence au-delà dü cèlreîe s’étendant à 1500 mètres autour de
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- l’axe de;la tour. Cette.partie se nomme le tambour catadjoptrique elle se compose de prismes à réflexion totale.
- La forme et la position des anneaux, sont calculés de manière à obtenir une répartition uniforme de lumière dans cette région, dont comme nous l'avons dit, on ne s'occupe pas dans les phares ordinaires. L’anneau catadioptrique inférieur que nous désignons par le numéro !, commence à éclairer à i 500 mètres, son action finit à 1800 mètres; le numéro 2 éclaire depuis 1500 jusqu'à 2000; le numéro 3 depuis 1 70ojusqu’à230o; le numéro 4 de 2200 à 5350; le numéro 5 de 4100 à 17200. Entre la zone de 6 kilomètres et celle de huit le tambour dioptrique commence à donner; comme on le voit, l’uniformité de répartition, est obtenue par le recouvrement successif des diverses zones éclairées.
- On admet que la valeur lumineuse du soleil en plein midi est de 6000 becs carcels, vu à une distance de un mètre. Ce chiffre généralement reçu depuis Bouguer jusqu’à M. Allard, permet de se faire une idée des effets obtenus par les éclats. On les réalise par la rotation d’un système composé dequatre groupes de trois lentilles verticales, dont la première est rouge, la seconde blanche et la troisième bleue. On fait marcher le rouge en tête parce que c'est celui qui se voit le plus loin et qui attire le plus l’attention, l’éclat du blanc est supérieur en intensité, c’est sur lui que nous calculerons les énergies lumineuses, le bleu est le plus faible et tirant sur le vert conformémentaux habitudes de l’administration des phares de France pour augmenter la pénétration qui serait très faible avec un bleu pur.
- Dans les éclats blancs, la valeur à 1512 mètres répond à ce que donnerait une source de 24000 carcels. A 1550, il répond à 49000, bien entendu avec la réduction de l’inverse carré de la distance, à 1850 mètres 64000 carcels à 2200 mètres 86000 carcels, à 5 000 mètres 99000.
- L’effet de la concentration par les éclats est de 7,68. On peut admettre qu’on voit les éclafs pendant les deux tiers du temps de la rotation qui est de 90 secondes pour un tourd’horizon.
- En résumé, la valeur de la source peut être considérée comme étant de 70 000 carcels pour les feux fixes et de 52 000 dans les éclats.
- Afin de guider dans l’observation du phare, il est bon de noter que la portée d’un feu de 500000 carcels pour un temps moyen d’Océan est de 87
- kilomètres et par un temps clair, marin de 203 kilor mètres. Le diamètre de la partie tournante est de i,io m., celui de la partie fixe.de 60 centimètres.
- Nous ajouterons encore à ces détails que la puissance lumineuse des projecteurs Mangin est beaucoup plus grande, quoique l’intensité de la source soit la même. En effet le pouvoir amplificateur est suffisant pour qu’on puisse estimer leur intensité de 6 à 8 millions de becs carcels. De 33 à 45 métrés ils ont l’éclat du soleil.
- Disons encore quelques mots de la lampe du phare, qui est du reste du même modèle que celle des projecteurs.
- Comme on le voit sur notre figure 2; cette lampe est supportée par 3 vis verticales rendues solidaires et mises en mouvement par' un train d’engrenages disposé dans le socle, et manœuvré par un volant à main.
- La mise exacte au foyer se fait à l’aide d’un dispositif ingéniéux; un petit prisme p est disposé dans le plan focal, et quand la lampe est en place, un faisceau de rayons vient tomber sur l’écran A.
- Le réglage même de la lampe sous l’action du courant se fait au moyen d’une vis à filets en sens inverse, sur laquelle les porte-charbons font écrou, le pas de la partie qui correspond au charbon positif étant double de l’autre, de manière à assurer la fixité du point lumineux.
- Le mouvement de cette vis a lieu sous l’action d’un relai relié aux bornes de l’arc et d’un trem-bleur également en dérivation, qui agit sur une roue à rochet.
- Les charbons, non cuivrés, ont un diamètre de 3 centimètres ; leur durée est de 6 heures environ.
- Les six fils verticaux que nous avons indiqués dans notre premier article, ne sont point destinés à servir de harpe éolienne. Tendus sur leurs isolateurs en porcelaine, ils conduisent dans le haut de la Tour les trois courants nécessaires à l’illumination des optiques. Six autres consacrés au service des 300 lampes d’incandescence, réparties à partir de la seconde plateforme, sont disposés parallèlement dans le voisinage. Deux de ces derniers conducteurs s’arrêtent au second étage, et deux autres au troisième.
- L’électricité nécessaire à l’illumination des optiques est engendrée dans le pied n° 3 de la Tour, par un générateur Sautter-Lemonnier du type qui fonctionne sous les yeux du public, dans la galerie des machines, mais il est de, dimensions
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- moindres. En effet, en service normal, il ne produit que 300 ampères, tandis que celui dont nous parlons en donne de 800 à 1 000. Celui de la Tour est mené par un moteur compound de 35 che-
- Plan focal
- Légendes: Fig. 2.— Phare de la Tour Eiffel. D, d ,d tambour dioptrique; C tambour eatadioptriquo ; g, t tambour mobile formé des lentilles 11 (fig 3) et de verres colorés, tournant sur le pivot C; g couronne de galets; M moteur électrique; M volant réglant la position de la lampe par les vis v, v ; p prisme pour la mise au foyer; v vis à filets itivorses pour le réglage automatique.
- vaux, tandis que le moteur de la galerie en consomme de 100 à 120.
- 11 est bon d’ajouter que lorsqu’elle illumine les optiques, la dynamo du pied 3 ne donne pas tout ce qu’elle peut produire, en poussant la machine elle donne facilement en surcroît le courant des 300 lampes; cependant, en service normal, les lampes à incandescence seront nourries par un second moteur semblable au premier. En effet, le service électrique de la Tour doit être modelé sur celui des phares, où toutes les installations sont en double, pour qu’aucune interruption ne soit à redouter.
- Au-dessous dü phare il ne se trouve plus dans la Tour que la partie réservée à l’électricité atmosphérique et que l’on a cru devoir couronner d’une tige de paratonnerre, au lieu de la laisser nue comme nous l’avions proposé.
- Si l’on peut regretter, qu’on n’ait point adopté
- une solution si élégante, si hardie, et si propre à détruire les préjugés populaires, il faut s’empresser de reconnaître, qu’on n’a pas adopté de poinr tes inclinées, sorte d’outrageà la théorie de Franklin dont le seul inconvénient n’eut pas été de déchirer les aérostats passant dans le voisinage. On a également laissé dans l’armoire les paratonnerres à pointes multiples, dont on a fait tant d’abus dans la protection de l’Hôtel de Ville de Bruxelles.
- Le paratonnerre, repose comme on le voit, sur un trépied, auquel il n’adhère que par une simple vis. Pour l’enlever, on n’a qu’à faire glisser un poids de 200 kilogrammes. En outre, on a placé à la partie supérieure une poulie servant à hisser le pavillon national, et dont il sera facile de faire usage pour amener au-dessus de la pointe, un fil de cuivre parfaitement isolé, au bout duquel on pourra disposer des électromètres. Nos observa-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- \ r*'V‘
- tions n’ont pas été inutiles, personne ne pourra reprocher aux électriciens français d’avoir cherché à protéger une immense cage de fer?
- Ce n’est point le moment d’examiner les propositions faites par M. Olliver Lodge, et résumées à la page 230 de ce volume dans la correspondance d’Angleterre; sous le titre Les paratonnerres dans les stations météorologiques. Nous dirons seulement que le niveau de la base du paratonnerre de la Tour Eiffel, dépasse l’altitude qu’Arago voulait donner à la pointe de ses ballons paragrêles. En effet l’illustre secrétaire de l’Académie des Sciences bornait son ambition à envoyer une tige métallique, réunie par un câble en fils de cuivre, à une hauteur de 740 pieds, 100 de plus que le sommet de la plus haute Pyramide d’Egypte ! Mus-chenbroeck etRomas, qui ont exécuté l’expérience de Philadelphie avec des moyens d’action plus puissants ne sont parvenus qu a 700 pieds, environ 230 mètres du sol. Cependant tous les livres de physique rapportent avec admiration la description des lames de feu qu’ils ont tirées du ciel.
- En relisant le procès-verbal de ces belles expériences, nous ne pouvions nous empêcher de nous réjouir de l’éclat des expériences auxquelles on pourra se livrer, le jour où un conducteur isolé partant du haut de la Tour ira jusqu’au niveau de la Seine.
- Nous espérons que notre honorable contradicteur se rendra à l’invitation qu’il a acceptée à la session de Bath, et viendra avec ses collègues du comité de l’Association Britannique, se rendre compte de ce qu’il est possible de faire.
- Deux orages, d’une certaine^iolence ont éclaté sur Paris, dans la période du 6 au 20 mai. Le sol de la grande ville a été frappé en différents endroits dans ces deux occasions, mais jamais dans l’intérieur du cercle de protection tracé delà façon la plus large. En effet la déflagration la plus voisine du pied de la Tour a été celle du numéro 10 de la. rue de Passy, chez un crémier, à une distance de plus de 800 mètres et sur une hauteur.
- Les ouvriers qui ont travaillé si longtemps sur la Tour prétendent qu’il y pleut moins que dans les régions voisines. Si on écoutait ces braves gens on appliquerait au grand monument ce vers de Lucrèce.
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- « Te.. fugiunt... nubila cœli.
- Nous nous garderons bien d’exprimer à cet ,
- égard une opinion définitive à.laquelle un pluviomètre pourrait infliger bientôt un démenti cjf'üel mais nous avouerons que nous sommes portai à accepter la manière de voir des cyclopes parisiens auxquels ont doit cet admirable monument. Est-ce une illusion, il nous semble que les nues Sont moins épaisses au zénith du phare, que dàns les régions voisines du ciel.
- Un si grand résultat n’aurait rien que de conforme aux expériences de Franklin, et ne serait point fait par conséquent pour nous surprendre.
- Nous devons ajouter une circonstance qui peut ne pas durer, mais qui ne nous paraît pas moins remarquable. Jusqu’ici malgré le nombre immense d’yeux braqués sur le paratonnerre, personne n’a encore signalé l’apparition du Feu Saint-Elme.
- Comme on le voit, par le schéma que nous publions ici, MM. Mildé et Grenet l’ont formé par la réunion de trois métaux ; à un certain moment la tige de fer s’arrête, on y a vissé un Cône de cuivre rouge fortement doré, qui est tronqué à sa partie supérieure. La vraie pointe est une petite masse de platine qui vient à son tour se visser dans le cuivre.
- C’est sans doute là que l’on trouvera des traces de fusion. Aussi a-t-on l’intention de l’examiner à la loupe chaque fois que de violents orages auront éclaté dans le voisinage.
- Les divers étages sont réunis par des téléphones destinés au service de la Tour. Si le potentiel venait à varier brusquement, on s’en apercevrait aux stations intermédiaires, puisque les communications sont données ou retirées à l’aide d’un interrupteur.
- Nous ne croyons pas qu’il serait sans danger de réunir la Tour avec le Bureau central, comme ii a été question de le faire, quoiqu’il soit à près d'un kilomètre. Nous ne serions même pas d’avis qu’on rattachât par un autre fil la vitrine de MM. Richard frères, avec les instruments enregistreurs de la Tour. Mais nous sommes bien loin de partager les scrupules d’un physicien semi-officiel, qui a proposé à M. Eiffel un projet singulier. 11 voulait construire un avertisseur des orages, afin d’indiquer les moments où il serait prudent de faire évacuer la Tour!!
- W. de Fonviellb.
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- FAITS DIVERS
- M. Georges Guéroult a présenté dernièrement à l’Académie des sciences une note sur un moyen d'emmagasiner les gestes et les jeux de physionomie.
- Une personne parle devant le phonographe de M. Edison. Elle fait, en parlant, des gestes et des mouvements de physionomie. Par. le système qui suit, je crois, dit-il, qu’il sera possible d’emmagasiner ces gestes et ces mouvements, de façon à pouvoir les reproduire plus tard en correspondance exacte, avec les paroles prononcées, et même à pouvoir les transmettre à distance.
- Supposons qu’au moment où le cylindre du phonographe commence à tourner on prenne, de la personne qui parle, des photographies instantannèd, à intervalles égaux d’un dixième de seconde chacun. Si la révolution du cylindre s’opère en trente secondes, par exemple, on aura 300 photographies. Une fois développées, on les dispose sur un phénakis-ticope faisant lui-même sa révolution en trente secondes; les photographies passant successivement devant l’œil de l’observateur avec une vitesse d’un dixiéme de seconde, l’appareil reproduira tous les mouvements de la personne en vertu du principe de la persistance des impressions de la rétine, et, comme il n’y a pas de syllabe qui, pour être prononcée, demande moins d’un dixième de seconde, les gestes et les jeux de physionomie suivront exactement le mouvement de de la parole reproduite dans le phonographe. Il sera donc possible, pour un acteur ou un orateur par exemple, de reproduire au bout d’un temps quelconque le texte de l’action d’un discours.
- Nous apprenons que la Société Italienne d’électricité, à Linzo, a ouverte une souscription pour élever un monument à la mémoire <tfe feu M. Lucien Gaulard.
- Les souscriptions seront -reçues à Paris jusqu’à la fin du mois de mai, chez MM. E. L. Naze et C'", ingénieurs électriciens, 6, rue Franche-Comté.
- Notre confrère XElectrician de Londres annonce qu’une ligne de telphérage pour le transport des voyageurs sera prochainement construite entre la gare de Wood-Green jurqu’au palais Saint-Alexandre, près de Londres.
- Dans la nuit du 15 au 16 mai, à une heure du matin, la foudre est tombée sur le magasin de poudre de la forteresse de Kœnigstein, en Saxe. Le magasin a sauté; les sentinelles ont été préservées par miracle; le, vitres des villages environnants ont toutes été brisées par suite de la violence de la secousse imprimée à l’air.
- Dans un orage qui a éclaté au mois d’août dernier à-AI-tona, on a eu l’occasion de faire quelques observations intéressantes sur la couleur des éclairs. Sur les dix premiers éclairs, trois ont été rouges, un rouge verdâtre, un rouge bleu, un bleu vert, trois douteux. Parmi les dix suivants, on a remarqué quatre rouges; sur dix autres, six rouges; puis huit sur dix autres encore. Enfin, sur les sept derniers, trois ont été complètement rouges. Dans la deuxième partie de l’orage, le nombre des éclairs rouge a encore augmenté. Ce phénomène est expliqué, dans la Meteorologisch* Zeitschrift, par l’absorption de l’atmosphère.
- La Société Hollandaise des sciences à Harlem a mis au côncours jusqu,au 1" janvier 1890 les deux questions suivantes, se rapportant à l’électricité :
- r Etude expérimentale ou théorique étendant notre connaissance des phénomènes de l’électro-dynamique et de l’induction;
- 3* Détermination expérimentale ou théorique, pour une ou plusieurs matières, de l’influence exercée sur le pouvoir inducteur spécifique par la compression dans la direction de la force électromotrice et perpendiculairement à cette direction.
- Les mémoires rédigés en hollandais, français, latin, anglais, italien ou allemand (mais pas écrits en caractères allemands) doivent être accompagnés d’un pli cacheté renfermant le nom de l’auteur et envoyés franco au secrétaire de la Société, M. le professeur J. Bosscha, à Harlem.
- On vient de faire, en Amérique, une curieuse application de la propriété d’attraction, de succion, pourrait-on dire, que possède! sur un noyau de fer, une hélice parcourue par un courant. L’action successive d’un certain nombre de ces hélices sur un chariot magnétique spécial, imprime à ce dernier une très grande vitesse; le système d’après lequel ce chariot est disposé est des plus simples. La vitesse se trouve réglée automatiquement par la force contre-électromotrice engendrée par le passage du chariot dans les hélices, de sorte que, dès que le chariot a atteint sa vitesse normale, la consommation d’énergie est réduite à la quantité strictement nécessaire à la conservation de cette vitesse.
- Ce procédé de traction ne manquera pas d’avoir un vif succès de curiosité tant par sa nouveauté que par son originalité.
- On vient de construire le premier chemin de fer électrique en Ecosse, à Caintairs, entre le château de ce nom et la gare. Par une coïncidence curieuse, cette partie du pays qui est très riche en reliques préhistoriques, est la première à adopter le dernier perfectionnement de la traction.
- La force motrice est fournie par une chute d’eau, à 5 kilo-,| mètres environ du château et par une machine qui actionne
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- ta dynamo. Les fils partant de celle-ci sont aériens jusqu’à une distance de 130 mètres du château où ils ont été mis sous terre dans des tuyaux de plomb qui les amènent à un commutateur placé dans le sous-sol du château, ainsi qu’une batterie de 106 éléments d’accumulateurs de VEUctrical Powtfï Storage C", qui sert également'à l’éclairage de la maison.
- Le moteur, du type Gramme, est monté entre les axes sous la voiture et donne jusqu’à 14 chevaux. Le mouvérfient est' communiqué aux roues au moyen d’une chaîne passant autour d’une roue dentée sur le moteur et d’une autre plus grande sur l’axe. Le courant pour la traction comme pour l’éclairage peut être pris directement de la dynamo ou des accumulateurs.
- De chaque côté de la voie passe un conducteur en fer monté sur isolateur et le courant est amené au moteur par frottement, la voiture étant pourvue de balais des deux côtés.
- On a mis en circulation, depuis quelques jours, sur la voie ferrée qui va de la Madeleine à la porte de Courcelles, une voiture de tramway mue par l’électricité. Ce véhicule ne diffère pas sensibl ment, comme extérieur, des voitures à traction par chevaux. L’impériale peut recevoir vingt-six voyageurs; l’intérieur dix-sept et la plate-forme six. L’appareil moteur tient fort peu de place et un seul homme le manoeuvre.
- Trois autres voitures de ce modèle seront mises à la disposition du public vers la fin de ce mois.
- Éclairage Électrique
- La gare d’Esschen, située en Belgique, près de la frontière hollandaise, sur la route d’Anvers à Essendael, vient de voir inaugurer lundi dernier l’éclairage électrique de ses voies, Depuis longtemps déjà, grâce au trafic toujours croissant des bestiaux se faisant par cette voie, la douane belge avait reconnu l’insuffisance de l’ancien éclairage au pétrole, et comme c’est par millions que se chiffrent les droits d’entrée que rapporte au gouvernement cette petite localité de 4000 habitants, il était urgent de parer à un système défectueux d’éclairage ne permettant point de vérifier la nuit les nombreux wagons de bestiaux provenant des Pays-Bas.
- L’éclairage électrique de la station et de ses dépehdances . comporte actuellement 10 foyers dont 6 de 12 ampères et 4 de 8, disséminés sur les quais d’embarquement et dans les différentes entrevoies. Les mâts de fer qui les supportent, tout en treillis et d’apparence fort légère, atteignent respectivement la hauteur de 16 et de :o mètres au-dessus du niveau des rails.
- La dynamo qui alimente les courants électriques est une machine compound tétrapolaire du système Dulait, capable desdébiter un courant de 150 ampères, sous une force électromotrice constante de 70 volts. La vitesse:, “ relativement faible, n’est que dé 4ôo'tijiirs à la minute, et son graissage automatique en rend l’entretien excessivement facile; de plus,
- la constance de sa force électromotrice que l’étude de sa ca ractéristique a être révélée absolument invariable entre les débits de 8 et de 150 ampères, en permet l’emploi pour l’alimentation simultanée des foyers à arc et des lampes à incandescence.
- Une seconde dynamo de reserve, identique à la première est'destinée à alimenter plus tard les foyers supplémentaires que nécessiteront les agrandissements de la gare et les circuits d’incandescence à poser après la bâtisse projetée des nouveaux bâtiments de la station.
- La machine motrice de la dynamo, sortant des ateliers de construction de MM. Carels frères, de Gand, peut développer à 140 tours sous une pression de 6 atmosphères, là force de 18 chevaux, plus que suffisante à l’alimentation de l’éclairage actuel. C’est un moteur à vipeur horizontal, sans condensation, à un seul cylindre, à distribution par tiroir et détente variable par le régulateur.
- La vapeur nécessaire à son fonctionnement est fournie par une chaudière du système Thomas Laurenz, à retour de flammes et tubes intérieurs, d’une surface de chauffe d’environ 29 mètres carrés. Elle sort des ateliers de chaudronnerie de la maison Piedboeuf, à Jupille.
- Les circuits des différents foyers, tous montés en dérivation simple, se composent de fil de cuivre nu de haute conductibilité. La perte en volts à 25“ centigrades est de 1/5 pour les foyers et de 1/13 seulement pour l’incandescence. A la traversée et dans les environs des lignes télégraphiques tous les fils sont fortement isolés. De plus, par surcroît de précaution tous les chevalets et potaux sont munis d’un paratonnerre à aigrette du genre Melsens, avec plaque de terre en cuivre.
- Le tableau de distribution, situé dans le bâtiment des machines, est tout en ardoise matte noircie, avec appliques polies. On pare ainsi aux défauts que pourrait éventuellement occasionner le bois, soit par réchauffement d’un conducteur, soit par les dérivations que pourrait provoquer un temps humide.
- Chacun des circuits qui y aboutissent est pourvu d’une clef d’interruption nickelée, d’un coupe-circuit fusible et d’un avertisseur d’extinction indiquant à chaque instant au mécanicien l’allure des différents foyers qu’il a à soigner, ainsi que le nombre d’ampères qu’ils nécessitent. En cas d’extinction accidentelle d’une lampe, une sonnerie trembleuse vient avertir le surveillant de la marche anormale d’un foyer et l'aiguille de l’avertisseur lui indique en même temps quelle est la lampe déréglée.
- Deux commutateurs, montés respectivement sur le circuit de chacune des dynamos, permettent à volonté de mettre dans la ligne par une seule manœuvre l’une ou l’autre des dynamos, soit séparément, soit simultanément, sans interruption aucune de l’éclairage, et d’alimenter respectivement, par celles-ci soit le (jircuit .d’incandescence, soit les foyers.
- Le tableau de distribution est en outre complété par deux coupe-circuit à plomb fusible, permettant au besoin, lors de la fusion des plaques de plomb, de rétablir instantanément le circuit par un simple tour de clef. Enfin 2 parafoudres
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- JOURNAL • UNIVERSEL />’ÉLECTRICITÉ
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- ont destinés à protéger contre l’orage les divers appareils de la chambre des machines, tels qu’anipèremétres, voltmètres, dynamos, etc.
- Cette installation d’éclairage qui, dès le premier soir de son fonctionnement, a donné les meilleurs résultats tant au point de vue de la fixité absolue de la lumière qu’au point de vue du bon.fonctionnement de tous les autres, appareils, a été complètement effectuée par la Société anonyme Electricité et Hydraulique de Charleroi. M. Julien Dulait, son habile administrateur-gérant, y a fait preuve une fois de plus des soins minutieux qu’il apporte à toutes les installations qu’effectue la société qu’il dirige, et qui président à la confection de tous les appareils sortant de ses ateliers.
- • Le montage. des différents organes de l’installation s’est effectué sous la direction de M. Maurice du Welz, jeune ingénieur des mines et ancien .élève de l’institut électro-tech-nique Montefiore de Liège. En quelques semaines, malgré les difficultés occasionnées par la présence de sables boulants fortement aquifères pour la pose des mâts et des supports, l’installation était prête à fonctionner et agréée par la commission de réception du gouvernement pour le compte duquel elle avait été établie.
- Des expériencs fort intéressantes ont dernièrement eu lieu au Théâtre de Màgdebourg, qui est éclaiTé- à la lumière électrique et dont les dynamos sont-actionnées par'des machines à gaz Otto. Quand le ' moteur à gaz donnait son maximum (40 chevaux) et quand la dynamo donnait 24000 watts le rendement était des plus satisfaisants, car la consommation de gaz (4236 litres par bougie normale) n’atteignait pas la moitié de ce qu’il aurait fallu dépenser pour obtenir la même intensité lumineuse par combustion directe. Mais avec une diminution de la charge cette proportion subit une modification fâcheuse. Quand le moteur ne donne que 18,6 chevaux il absorbe 25,9 m’.- de gaz par heure (5/8 de la consommation à pleine charge), tandis que la dynamo qui maintenant 11e donne que 12390 watts ne devait absorber que les 3/4 de cette force.
- Mais comme le cas le plus favorable,- dest-à-dire.la marche à pleine charge, ne se produit jamais (dans ce cas la production serait de 480 ampères dont seulement 330 seraient utilisés) il est évident que l’installation ne fonctionnera pas d’une façon économique. L’administration a adopté une méthode proposée par l’usine de moteurs à gaz de Deutz pour remédier à cet inconvénient. Celle-çi consisté à modifier le tuyau d’atimentation de manière à obtenir les conditions les plus favorables à 30 chevaux (la charge moyenne) ce qui paraît plus avantageux que d’avoir recours à des accumulateurs.
- Les autorités de la concession française à Shanghai, en Chine, désirent adopter l'éclairage électrique pour ce quartier à partir du 1" avril 1891. Les soumissions doivent être parvenues à Shanghai avant la fin du mois de décembre pro-
- chain. M. A. Servant, ingénieur de la municipalité française à Sanghai, demeurant, 6, rue de Braque, à Paris, fournira tous les renseignements complémentaires aux intéressés.
- Il vient de se constituer en Belgique unrç Socirté anonyme pour l’exploitation des brevets Seel. Le capj^\ de la nouvelle entreprise est de 5000000 fr. et elle a pf|f pour titie : Société anonyme Belge pour la fabrication de lampes électriques à incandescence.
- Des expériences d’attaques nocturnes à la lumière électrique ont été exécutées la semaine dernière près dé Portsmouth, en Angleterre, dans le but de s’assurer de la possibilité de voir et de distinguer au moyen de la lumière électrique des corps de lroupes marchant dans l’obscurité avec assez de précision pour pouvoir tirer dessus. Au premier mouvement de l’ennemi un rayon puissant fut projeté du fort Rowner mettant les positions des combattants en pleine lumière, malgré la fumée produite par les canons du fort. Les uniformes rouges étaient les plus faciles à reconnaître, beaucoup plus que les blancs.
- Les entrepreneurs de l’éclairage électrique du bureau central des postes de Glasgow viennent de former une société sous la raison sociale de Muix, Mavor et Coulsen, pour l’installation d’une station centrale d’électricité dans cette ville, avec transformateurs de Ferranti.
- Les moteurs, chaudières et dynamos sont installés au rez-de-chaussée et comprennent actuellement une grande chaudière en acier, un moteur de 200 chevaux et une dynamo Ferranti pouvant alimenter 3000 lampes de 8 bougies. L’emplacement disponible permettra encore d’installer deux autres moteurs et deux autres chaudières du même genre. Comme réserve il y a un moteur de 50 chevaux actionnant une dynamo Siemens de 500 lampes. L’usine est pourvue des derniers instruments de mesure de sir W. Thomson.
- La nouvelle société a traité avec la ville de Glasgow pour l’éclairage des bâtiments municipaux avec I 100 lampes de 16 bougies alimentées par la station centrale. La lumière sera fournie aux particuliers au compteur,à raison de 90 centimes par 1 000 watt-heures.
- On annonce de New-York que toutes les grandes compagnies de lumière électrique Edison ont fusionné sous le nom de « Edison General C’, au capital de 60 millions de francs.
- Le Conseil municipal de Sébastopol a décidé de faire installer l’éclairage électrique dans cette ville. L’entreprise sera prochainement mise en adjudication publique.
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- Le théâtre d’Amphion; à Brooklyn (New-York) vient d’être entièrement pourvu de l’éclairage électrique par incandescence; l’administration a fait disparaître toutes les lanternes à gaz, et les lampes distribuées à profusion, tant dans la salle que sur la scène, sont disposées de façon à concourir à l’ornementation générale.
- En raison de son importance, nous croyons utile de décrire cette installation, une des plus complètes qui aient été faites en Amérique.
- Toutes les lampes, sauf celles de l’entrée, sont reliées à un tableau de distribution placé dans les coulisses, qui permet non seulement de les allumer ou de les éteindre, mais encore d’en régler l’intensité depuis le rouge sombre jusqu’au blanc éblouissant, par l’introduction dans le circuit des résistances variables placées sous la scène. Ces lampes sont disposées sur trente circuits indépendants les uns des autres et réparties de la manière suivante :
- Sur la scène, qui mesure 71 pieds sur 48, à la rampe 90 lampes divisées en 3 groupes indépendants, montées sur circuits différents; six herses mobiles de 41 lampes assurent l’éclairage des différents plans, complétées, pour l’éclairage chromatique, par trois foyers de 8 lampes pouvant être reliées au circuit principal au moyen de contacts fixés à demeure dans le plancher.
- Aux loges d’avant-scène, une lampe à la cloison du fond et une suspension de 3 lampes sur le devant. Deux foyers de 8 lampes, placés sous ces loges, projettent leur lumière sur la scène.
- Sous les balcons, trois suspensions de 5 lampes et douze appliques de 5 lampes également, fixées aux parois et aux colonnes.
- Aux balcons, cinq suspensions de 4 lampes et huit appliques de 3 lampes ; de plus, dix-sept lampes à globe en verre dépoli sont dissimulées dans les moulures des appuis tant aux balcons, qu’aux galeries.
- Au-dessus des loges, règne une glace de couleur éclairée par transparence au moyen de 10 lampes.
- L’abat-voix, constitué par une glace peinte représentant le lever du soleil, est éclairé de la même façon par un foyer de 13 lampes.
- La partie la plus remarquable est le plafond, représentant un ciel légèrement nuageux, où scintillent des étoiles (50 provenant d’autant de lampes invisibles); la lune est figurée également à ses différentes phases.
- Au foyer, trois candélabres de 4 lampes; 25 lampes sont placées à l’entrée principale.
- Les loges d’artistes, dessous et dépendances, sont également éclairées à l’électricité.
- La perte de lumière par absorption, est très faible, en raison de la teinte claire des parois.
- Sur les 300 lampes disséminées dans la salle, 123 concourent à l’ornementation.
- L’énergie électrique est fournie par deux dynamos Edison 'accouplées en dérivation, et actionnées par une machine à vapeur du système Armington et Sims.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le nombre de dépêchés transmises entre Londres et Paris s’est élevé dernièrement à 677 en un seul 'jour; depuis m heures du matin jusqu’à 6 heures du soir,' ce qui :donne une moyenne de 97 télégrammes par heure, un chiffre qui jus qu’ici n’a jamais été atteint.
- Il paraît que le ministre de Chine à Washington est un des meilleurs clients du télégraphe et qu’il dépense à lui seul plus de 5000 fr. par semaine en dépêches à son gouvernement.
- La fabrique de câbles fondée il y a quelques années par MM. Pirelli et C1* de Milan occupe actuellement une superficie de 8000 mètres carrés à la Spezia et peut fournir 10000 mètres de câbles par jour.
- D’après le Daily-News de Londres, la somme payée à la Submarine Telegraph C°, pour ses câbles, etc., serait de 2032825 fr., dont 353750 fr. ont été fournis par la France et la Belgique comme représentant la moitié de la valeur des câbles seulement. Le solde a été payé par le gouvernement anglais, qui entre en possession des immeubles, terrains, etc., de la Société.
- La Direction des Postes et Télégraphes informe le public que, par suite de la rupture du câble Santa-Elena-Paytâ (côtes de l’Equateur et du Pérou), les dépêches à destination des localités situées au-delà de Santa-Elena ne peuvent être acceptées qu’aux risques des expéditeurs et sont sujettes à des retards.
- Le gouvernement Espagnol recevra, au ministère des colonies, à Madrid, jusqu’au 20 juin prochain, des soumissions pour la pose de 3 câbles souS-marins entre les îles de Luzen, Panay, Negus et CUca. Là distance totale est d’environ 350 kilomètres.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31 * boulevard des Italiens, 31
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 3 r, Boulevard des Italiens, Paris (r —twi—iç
- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 1” JUIN 1889 N* 22
- SOMMAIRE. —* Sur les phénomènes secondaires d’induction et leur rôle dans les machines dynamo-électriques; Ch. Rei-gnier. — Recherche d'une .méthode de mesure industrielle pour la perméabilité ; F. Mélotte et G. Henrard. — Les éclairs et les paratonnerres; O. Lodge. — Différences entres les électricités dites positive et négative; C. Decharme. — Leçons de chimie; A. Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle: France, Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité. — Sur l’impossibilité des corps diamagnétiques, par P. Duhem. — Sur le champ électrostatique produit par. des variations de l’induction magnétique, par le professeur Olivier Lodge. — Note sur une théorie de la variation séculaire du magnétisme terrestre déduite de données expérimentales, par Ch. Lagrange. — BibFograph es : Traité théorique et pratique d’électrochimie, par Donato Tommasi; H. Wuilleumier. — Traité d’électricité et de magnétisme de J.-C. Maxwell; E. Meylan.—Nécrologie: Gaston Planté. — Correspondance. —Faits divers.
- SUR LES PHÉNOMÈNES SECONDAIRES D’iNDUCTION
- ET LEUR ROLE DANS LES
- MACHINES DYNAMO - ELECTRIQUES
- I
- La réalisation de progrès importants dans la construction des machines dynamos, surtout de celles qui produisent des courants alternatifs, nécessite de la part des ingénieurs la connaissance approfondie des phénomènes secondaires d’induction qu’entraînent forcément la constitution et le fonctionnement mêmes de telles machines.
- Par phénomènes secondaires d’induction, nous entendons tous ceux qui sont une cause de dissipation d’énergie sans profit; à cette diminution île l’énergie totale fourniè au générateur s’ajoutent les pertes d’ordre purement mécanique, dûes aux résistances passives : frottement des tourillons dans leurs paliers, résistance de l’air, etc., 11 y a de ce fait deux classes de phénomènes qui tendent toutes deux à modifier dans le même sens le rendement. Elles sont également dignes de la plus grande attention. A la vérité cette classification n’est p^s absolue, car les peftes de la première
- classe ont quelques rapports avec celles de la seconde mais cependant elle est nécessaire au point de vue physique.
- Dans un précédent mémoire (*) nous avons étudié, avec le concours de certaines hypothèses d’ailleurs suffisamment justifiées par l’expérience et la théorie combinées, pour que nous n’ayons pas à y revenir immédiatement la loi approximative. de variation de l’énergie mécanique absorbée par les frottements des tourillons dans leurs cou-sinets (source principale des pertes de deuxième catégorie).
- Comme notre travail ne visait rien moins qu’à indiquer une voie presque nouvelle aux constructeurs au point de vue de la création raisonnée de machines dynamos à tr 'es bon marché nous allons essayer d’étudier aujourd’hui en détails les phénomènes secondaires d’induction et leur influence sur le rendement.
- De cette façon nous pourrons s’il y a lieu, redresser ce que nos conclusions auraient eu de trop catégorique au sujet de l’opinion que nous avons émise en faveur des grandes vitesses angulaires. D’ailleurs nous ne sommes pas plus exclusifs à ce propos, qu’en ce qui concerne le système
- C) Bulletin de la Société internationale des Électriciens. — La Lumière Électrique, octobre, novembre, 1888.
- 25
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- LA • LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de distribution à adopter dans une station centrale (*) et nous sommes persuadé depuis longtemps que les machines de grande vitesse comme les machines de petite vélocité ont leurs avantages et leurs inconvénients respectifs.
- Iln’yaguèrequela connaissancedétaillée des conditions d’exploitation industrielle dans lesquelles on se trouve placé qui puisse conduire à une sélection motivée. Le rendement qu’on est en droit d’exiger des appareils employés sera, toutes choses égales d’ailleurs, proportionné au coût de l’énergie première que l’on veut transformer en électricité ou transporter mécaniquement par transmission électrique.
- Pour préciser, si par exemple on veut utiliser une chute d'eau ayant une puissance brute disponible considérable relativement aux besoins de la région qui peut l’employer économiquement, il paraît évident que le bon rendement n’est plus de première nécessité,
- C’est au contraire le coût des machines, le capital immobilisé par les frais de première installation, qu’on doit chercher à amoindrir. Ce résultat ne sera obtenu qu’avec des machines à haute utilisation spécifique, c’est-à-dire ayant des champs de la plus grande intensité possible, tournant à des vitesses relativement supérieures, et travaillant à des densités de courants maxima déterminées par des conditions d’un isolement suffisant et d’une durée convenable.
- Si, au contraire, la production de l’énergie mécanique entraîne de très fortes dépenses journalières — cas d’une région dépourvue de chutes d’eau et située à de grandes distances des dépôts houillers, — le bon rendement s’impose. On doit alors rechercher la machine du meilleur rendement possible, quelle que soit la valeur de son utilisation spécifique moyenne. — Pour nous il est possible d’obtenir des rendements mécaniques élevés en même temps qu’une utilisation spécifique remarquable. —Nous le prouverons par la suite.
- Choisissons aussi cette occasion pour dire (avec plusieurs électriciens) que la qualité d’une dynamo, son coefficient de mérite, comme l’appelle M. Ar-noux (J) dépend plus du soin apporté à Y élude rationnelle de ses diverses parties constituantes que des formes plus ou moins bizares que le génie
- (') La Lumière Electrique, Mai 1888.
- (2) La Lumière Electrique, Bulletin de la Société internationale des Électriciens.
- capricieux d’un inventeur a adoptées, le plus souvent par pure originalité et sans bons motifs raisonnés.
- II
- La dissipation d’énergie que produisent les phénomènes secondaires sont de plusieurs natures.
- Tout dernièrement M,. R. Arnoux a publié dans ce journal, une étude « sur la valeur industrielle et économique des machines dynamo-électriques » (J) où se trouve un exposé très clair des définitions des diverses causes de la production de chaleur qui accompagne ces phénomènes — c’est surtout de l’intensité des courants de Foucault que fauteur s’est occupé, comme de la réaction du courant induit sur le flux initial créé par le courant inducteur.
- Les considérations qu’on y rencontre sur l’intensité du champ magnétique, l’influence de l’entrefer, la vitesse de déplacement des circuits induits, sont de prime abord très séduisantes. Toutefois elles méritent une attention et une étude des plus sérieuses et cela à deux points de vue. D’abord au point de vue pratique, industriel, par-ceque les conclusions de l’auteur seraient, si elles elles étaient suivies, préjudiciables à la réalisation des dynamos de grande utilisation spécifique, ensuite au point de vue théorique, puisque l’auteur nie l’influence de la grandeur de l’entrefer sur l’intensité du champ magnétique — ou plutôt néglige cette influence dansles machines dynamos, alors qu’elle est capitale.
- Le travail de M. R. Arnoux laisse très clairement penser qu’on a tout intérêt d’attribuer des valeurs relativement faibles aux trois quantités suivantes :
- i° Intensité moyenne du champ magnétique utile (H).
- 20 Vitesse de déplacement des circuits induits (V).
- 3° Densité des courants inducteurs et induits (8).
- On sait, cependant, que l’énergie disponible, dans une machine dynamo, est proportionnelle au produit de ces trois facteurs. Si l’on veut des
- (.') Loc. cit.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 4PI
- machines à grande utilisation spécifique, on est forcé par suite de donner de grandes valeurs aux quantités H, V, 3.
- On serait donc tenté d’après les idées de M. Ar-noux d’abandonner cette tendance bien marquée en ces dernières années vers la réalisation d’une augmentation de l’utilisation spécifiqne actuelle des matériaux qui concourent à la production industrielle de l’électricité.
- Rien que cette considération, ne mérite-elle paS une discussion approfondie ? Evidemment si, puisqu'elle cherche à détruire une source de perfectionnements dans la construction des machines dynamos, et qu’elle entraverait, par suite, le développement commercial des applications électriques.
- Il semble découler également du travail de l’auteur — si j’ai bien compris sa méthode de raisonnement — que l’utilisation spécifique est toujours en raison inverse du rendement t,.
- Celà est évident, tant que l’on a affaire à une machine construite, et il est très naturel de penser qu’il existe dans une telle machine des pertes d’énergies croissant plus vite que la simple vitesse. On conçoit aisément aussi que pour des valeurs de H, V, 8 supérieures à certaines limites, le fonctionnement d’une machine de constitution invariable devienne très mauvais, et que son rendement soit susceptible d’un maximum.
- Mais ce n’est pas du tout dans cet ordre d’idées que le problème de la construction d’une machine dynamo doit se poser, mais bien de la façon suivante.
- « Déterminer pour une machine dynamo de puissance donnée {considérée comme point de départ) les meilleures proportions à adopter dans ses divers éléments constituants, pour rendre maximum l’utilisation spécifique des matériaux (y.), sans que le rendement mécanique { fi) de l’appareil soit profondément modifié. »
- Il est aisé de sentir la différence de ces manières de voir : Dans la première on suppose implicitement que les divers éléments sont indépendants, les uns des autres, tandis que dans le second énoncé on tient compte des diverses relations qui les lient entre eux et à la puissance de la machine, comme cela existe réellement.
- Dans le langage mathématique, qui définit toujours nettement les^ choses, on {peut dire que
- l’énergie disponible dans un appareil électromagnétique, doit être regardée comme un paramètre arbitraire, fonction de diverses variables qui sont :
- i° Les ampères-tours inducteurs.
- 2° L’entrefer.
- 3° Les ampères-tours induits.
- 4° Le nombre de divisions de la bobine induite et le bobinage d’une division.
- 5° Les dimensions des masses magnétiques et leur nature.
- 6° L’état de division de ces masses.
- 7° Les densités de courants dans l’inducteur et l’induit.
- 8° Les surfaces de radiation calorifique.
- 9° La vitesse linéaire de déplacement.
- io° La vitesse angulaire.
- 11° La ventilation créée par le mouvement s’il y a lieu.
- Les variables indépendantes sont :
- i° Les ampères-tours inducteurs et induits.
- 2° La densité de courant dans l’induit.
- 3° L’état de division des masses magnétiques.
- 4° La vitesse linéaire de déplacement.
- III
- Pour justifier complètement ces dernières vues, nous nous reporterons à l’étude que nous avons publiée dernièrement dans ce journal : Sur la vitesse angulaire des machines dynamos (1).
- Nous n’avons pas seulement eu pour but de démontrer qu’on pouvait atteindre avec sécurité des grandes vitesses linéaires de déplacement cir-conférenciel de l’induit (de 40 à 60 mètres), mais
- (>) La Lumière Electrique, i888.
- Bulletin de la Société internationale des Electriciens, (Décembre 1888).
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- 404
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nous nous étions surtout proposé de démontrer l’importance de la « vitesse angulaire » (nombre de tours), sur l'utilisation spécifique des matériaux, en maintenant constante la vitesse linéaire de déplacement de la couche moyenne des fils induits.
- Notre travail a été basé sur l’hypothèse de la variation du champ magnétique (à ampères-tours inducteurs constants) en raison inverse de la longueur d’entrefer.
- 11 est bien évident que cette loi simple n’est qu’approximative, mais elle est suffisamment exacte pour représenter les choses telles qu’elles se passent dans les machines. Nous nous contenterons de citer les nombreuses expériences que nous avons relatées ici-même (J). Nous rappellerons les travaux dans le même genre que M. Leduc (2) a publiés. Enfin nous dirons que nous avons appliqué maintes fois cette loi dans les machines dynamos que nous avons eu à étudier, et que les expériences ont toujours confirmé nos calculs.
- Ceci dit, nous rappellerons encore qu’en adoptant cette hypothèse, nous avons démontré que le poids total des matériaux induits passait par un minimum, défini par une valeur précise de la vitesse angulaire.
- Ce résultat a été trouvé en supposant d’ailleurs :
- i° La vitesse de déplacement linéaire de la couche moyenne des fils induits, constante.
- 2° La densité de courant constante.
- 3e La puissance (sans tenir compte des phénomènes secondaires d’induction) constante.
- Nous avons étudié la variation du travail absorbé par les frottements des tourillons dans leurs paliers, et nous avons vu que ce travail croissait très peu depuis une vitesse angulaire faible jusqu’à une valeur Th de vitesse angulaire qui déter-
- 0) La Lumière Electrique. — Etude d'une machine à disques. Mai 1S88.
- La Lumière Electrique. — Etude sur l'induction magnétique dans le fer ; septembre 1888.
- La Lumière Electrique. — Recherches expérimentales sur l’induction magnétique; janvier 1889.
- (2) Thèse de Doctorat, 22 juin 1888. — La Lumière Électrique, 1888. «
- minait précisément le minimum du poids de matériaux induits.
- A partir de cette valeur nx le travail absorbé par le frottement croit très rapidement et affecte notablement le rendement mécanique de la machine.
- 11 nous reste donc à examiner comment interviennent les phénomènes secondaires d’induction:
- i° Les frottements moléculaires dûs à l’aimantation et à la désaimantation successives (hystérésis).
- 20 Les courants de Foucault.
- 30 Les forces électromotrices d’induction par la mise en court-circuit des spires de l’anneau ou du tambour, chaque fois qu’elles passent sous les balais.
- 40 L’action démagnétisante de l’induit lorsque celui-ci est traversé par un courant.
- IV
- Influence de l’hystèrèsis sur. le rendement
- L’énergie perdue par hystérésis peut se mettre sous la forme :
- Wi=«V/(B) (1)
- / (B) représente l’énergie absorbée par centimètre cube pour un cycle complet d’aimantation, B désignant la valeur maxima de l’induction magnétique que le fer atteint dans ce cycle.
- V le volume total en centimètres cubes de la masse de fer soumise au cycle.
- 11 le nombre de tours par seconde.
- La formule (1) suppose que chaque centimètre cube de fer supporte la même induction magnétique. Nous admettons donc que le champ est uniformément réparti dans la masse de fer qui constitue le noyau de la bobine induite.
- La fonction f (B) n’est pas encore bien connue. Les expériences de M. Ewing montrent cependant qu’elle serait représentée par une courbe tournant sa convexité vers l’axe des valeurs de l’induction magnétique maxima à laquelle la molécule de fet est soumise.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 405
- Les expériences du physicien anglais mériten d'être cités, d’autant plus qu’elles sont les seules qu’on possède jusqu’ici.
- En soumettant le fer doux à des aimantations et désaimantat’ons lentes. M. Ewing a trouvé les chiffres suivants, qui établissent la relation de l’énergie absorbée par l’hystérésis en fonction de l’intensité maxima de l’induction magnétique.
- Induction magnétique maxima
- I 974 3 a3°
- 5 050
- 7 180
- 8 790
- 10 590
- 11 480 11 960 13 700 15 560
- Perte en ergs par
- centimètre cube [420
- 1 160
- 2 I9O
- 2 94O
- 3 990
- 5 560
- 6 260 6 590 8 090 10 040
- On pourrait représenter cette fonction par une suite de termes de la forme
- /(B) = sB+iB!+cB! +....
- Pour simplifier, on peut admettre que / (B) est simplement proportionnelle à B, soit
- f (B) = u B
- u étant déterminé par la perte d’énergie relative au maximum que l’induction magnétique peut atteindre dans les limites pratiques (15 000C. G. S.). De cette façon, le rendement réel sera supérieur à celui qu’on calculerait en se basant sur l’hypothèse d’une fonction d’ordre supérieur au premier et qui représenterait mieux le phénomène.
- 11 est regrettable qu’on ne possède pas encore des résultats expérimentaux bien nets sur l’intensité de l’hystérésis.
- A notre avis, la puissance de ce phénomène dépend surtout de l’ouverture du circuit magnétique qui caractérise en quelque sorte l'instabilité du magnétisme dans un système, dès que la force magnétisante cesse de lui être appliquée.
- Plus le circuit est « ouvert » (c’est-à dire dans lequel les lignes d’induction magnétique se ferment en plus grande partie par un milieu relativement peu magnétique) moins l’hystérésis est considérable. L’intensité de l’induction magnétique dans le fer n’est donc pas, d’après cette considéra-
- tion, le seul terme dont dépende la perte d’énergie due à l’aimantation et à la désaimantation successives, et il faut tenir compte de l’inertie propre du système.
- On a effectué plusieurs expériences sur un barreau de fer fondu (fer métis des Boulonneries de Bogny-Braux).
- La longueur était de 24 centimètres, la section de 1 centimètre carré. Ce barreau était plongé dans une bobine magnétisante formée de 440 spires de fil 27/10; après avoir soumis ce fer à une série d’aimantations et de désaimantations à amplitudes décroissantes pour l’amener à l’état neutre, on a établi dans la bobine inductrice des courants successivement croissants; jusqu’à une certaine limite à partir de laquelle on a donné au courant inducteur des accroissements négatifs jusqu’à ce qu’on retombe sur zéro.
- On a obtenu les résultats suivants exprimés en unités relatives,
- Forces magnét’santcs
- 0,575 1,9 3,45 6,85 10,8ô 6,85 3,45 ',9 0,625 o
- Induction magnétique I 820
- 6 400 11 600 17 500 19 500 17 800 11 700 6 450 1 960 120
- En construisant les courbes de l’induction magnétique pour les forces magnétisantes croissantes et décroissantes, on retombe sur la même ligne à très peu près. Cette expérience semble donc montrer que l'énergie absorbée pendant un cycle par l’hystérésis est nulle dans le cas d’un barreau court. Le barreau était cependant très chaud quand on plaçait le circuit inducteur sur un courant alternatif. Cet échauffement provenait assurément des courants de Foucault qui devaient, prendre naissance dans sa masse, et un peu aussi de l’accroissement d’hystérésis provenant de la rapidité des alternances.
- D’autres expériences, faites sur un tore, prouvent, au contraire, que dans un tel circuit magnétique le magnétisme a beaucoup de difficultés à disparaître.
- Si, après avoir atteint une certaine valeur maxima de l’induction magnétique moyenne mesurée dans une section du tore, on faisait décroître
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 406
- la force magnétisante jusqu’à zéro, on remarquait que l’induction magnétique conservait encore de 80 à 90 0/0 de sa valeur maxima. Il fallait soumettre le tore à de fortes actions démagnétisantes pour le ramener à l’état neutre.
- Nous étudions en ce moment cette question intéressante de l’influence de la perméabilité totale d’un système sur l’hystérésis et nous espérons publier d’ici peu les résultats de nos expériences (1).
- . Pour l’instant nous nous en tiendrons à supposer l’énergie absorbée par l’hystérésis simplement proportionnelle à l’induction magnétique maxima atteinte, et nous écrirons :
- w, = « v « B
- où 11 est une constante définie par
- Il est bon cependant de remarquer que les chiffres données par M. Ewing se rapportent au parcours lent d’un cycle complet par un centimètre cube de fer.
- Comme l’hystérésis répond physiquement à des déformations plus ou moins élastiques des molécules du fer, on conçoit a priori que la vitesse du parcours du cycle doit entrer en ligne de compte dans la grandeur de l’énergie absorbée par ces déformations.
- On peut admettre, comme on l’a déjà fait, une augmentation de 30 0/0 des chiffres que donne M. Ewing pour tenir compte de la vitesse d’aimantation périodique.
- Ainsi, pour une induction de 15560 unités (considérée comme un maximum pratique) la perte en ergs par centimètre cube sera de 13052, soit de 13 100 ergs.
- La valeur numérique du coefficient u dans cette hypothèse sera donc de
- et on écrira
- Wn = 0,84 « V B
- (') Nous comparons un tore à un barreau droit pour la même induction magnétique.
- Dans le cas des machines multipolaires le nombre de cycles complets parcourus dans un tour sera égal à la moitié du nombre nx de champs magnétiques simples le long du déplacement de l’induit.
- Si l’induit fait n2 tours par minute, le nombre total de cycles parcourus à la seconde sera
- __ 1l\ lly __ 1
- U ~~ 120 “ T
- Ce nombre exprime aussi l’inverse du temps que met l’induit à parcourir l’espace qui sépare deux pôles de même nom. C'est la durée d’une période du courant oscillatoire qui prend naissance dans la machine.
- En désignant maintenant par V le volume total de la masse de fer qui subit l’hystérésis, la perte totale d’énergie de ce chef peut s’écrire
- w„
- m ns V x 0,84 B 120
- = 0,007 ni iis V B
- Dans le cas d’une machine à tambour ou à an neau cette perte est
- W'ji = 0,014 «2 V B/
- Cette quantité est donc proportionnelle au produit («2VB,);W sera exprimée en ergs par seconde si n2 est le nombre de tours par minute, V le volume de fer en centimètres cubes, B, l’inlensité magnétique moyenne dans le fer induit (induction magnétique) en unités C. G. S.
- V
- Nous calculerons donc le volume de fer induit qui entre dans la construction d’une machine dynamo, quand on fait varier la vitesse augulaire en maintenant constante la vitesse linéaire de déplacement (’).
- Rappelons tout d’abord les équations que nous avons établies en traitant ce problème.
- La relation
- di (Ai — e) = D (A — e) = a (i)
- exprime l’invariabilité de la section a employée
- (*) Sur la vitesse angulaire des machines dynamos. La Lumière Electrique, octobre-novembre 1888 — Bulletin de la Société internationale des Electriciens, 11 décembre 1888.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4»7
- pour le bobinage du fil induit ; D, A représentent respectivement les diamètres du fer du tambour et l’entrefer, e désigne le jeu (mesuré sur le diamètre) nécessaire à la rotation convenable de l’induit entre les pièces polaires, les lettres d, A, munies d’indices représentent les diamètres et les entrefers variables avec la vitesse angulaire.
- Comme le champ diminuedans lerapport ^ on
- est obligé d’augmenter la longueur utile des fils induits dans le même rapport, si l’on veut conserver le même nombre d'ampères-tours inducteurs. Ce rapport est déduit de l’équation (1), il est de
- e (D — di)
- A
- Ai
- A
- D
- di
- dt
- Dans nos précédents calculs nous avions négligé le deuxième terme du second membre. Or si on fait (comme nous l’avons choisi) continuellement décroître D, pour exprimer du ce second terme est négatif. En le négligeant on se trouve donc conduit à augmenter plus qu’il ne faut la longueur du tambour. Les volumes de matières induites seront alors plus grands qu'ils ne devraient.
- Le volume total de matières induites a été trouvé de
- V-ï/D(*. + fl).£
- Ce volume est trop grand de la quantité
- ÎïW + 'I’tt
- Le volume de fer seul est
- mats
- h = i
- L(\
- A A \
- par suite on peut écrire
- Vy = - rf,2 /[
- 4
- A| 1 /DA — e D 4- e d{\
- OU
- avec
- Vy = d\ (D A — e D + s d\)
- vy = a d\ + $d 12 •k / ( A — £ ) D nia
- (2 bis)
- 7c / e
- TT
- 4 A 4 A ’
- Si l’arbre est isolé des tôles qui constituent le
- noyau de l’induit comme cela se fait en pratique^), il faut diminuer ce volume, de celui de l’arbre, et du manchon de matière isolante. On peut fixer à 1 centimètre environ l’épaisseur de ce dernier. C’est surtout dans les grandes machines qu’il est bon d’employer cet isolement, car l’arbre atteint dans ce cas des proportions assez grandes (140 millimètres) et s’il était conducteur du fiux magnétique il serait par ce fait une source de perte d’énergie résultant de la production libre de courants de Foucault dans la partie de sa masse" qui subit le passage du flux.
- Or nous avons démontré dans un travail précédent (*), que le diamètre d’un arbre (calculé pour résister à la torsion) devait, toutes choses égales d’ailleurs, être en raison inverse de la racine quatrième du nombre de tours.
- La fraction qu’on devra retrancher du'volume Vy sera dans ces conditions
- où C est de la forme
- x 33 s
- G 0
- dans laquelle
- ‘S’, désigne la puissance totale supposée constante transmise à la dynamo.
- G, le module d’élasticité de torsion 0 l’angle de torsion.
- Pour nous trouver encore dans des conditions qui soient à l’encontre de l’assertion que nous avons émise sur la vitesse angulaire, nous supposerons le noyau du tambour plein, c’est-à-dire plus de fer induit qu’il n’y en a en réalité.
- D'un autre côté la vitesse angulaire est liée au diamètre du tambour par la relation
- T n (dl + A't') =
- de laquelle on tire aisément
- di =
- 60 -0 rh <J3 600 v1 — 2 ti n1 n*
- (*) Cette précaution est inutile dans les petites machine à grande vitesse angulaire.
- (2) La Lumière Electrique, Loc. cit.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 408
- En donnant à.v une valeur constante de 1000 centimètres qui est réputée comme excellente, et faisant a — 40 centimètres carrés on trouve les grandeurs suivantes pour la vitesse angulaire exprimée en fonction du diamètre du tambour de fer
- = 6 centimètres. 11 = 2 060 tours par 60 secondes.
- 8 00 Vu O
- 11 1 500
- 12 1 400
- 15 1 160
- 18 980
- . 20 925
- fournissant les couples suivants
- di = 6 V/ = 2 160
- 8 3 010
- « 1 4 395
- 12 4 880
- 15 6 460
- 18 8 172
- 20 9 420
- Les champs magnétiques ont été calculé d'après l’hypothèse de leur raison inverse des longueurs d’entrefers, ou
- Cette fonction est figurée à l’échelle par la courbe n (fig. 1).
- Le volume de fer induit en comptant l’arbre
- Fig. 1
- Bi Ai = B A = constante
- ce qui donne
- pour
- A, = 1 centimètre. B,= 10 000
- A = 3 — B = 3 333
- Les champs magnétiques sur le demi-tambour qu’occupe la couche moyenne des fils induits se calculent par la formule numérique
- ou
- „ 10 000 d}
- Dl * " * 1
- 40 + d 1
- di = (1 O 00 II dû
- 8 1660
- 11 2 260
- 12 2 320
- 5 2 740
- 18 3100
- 20 3 333
- non isolé des rondelles est donné par l’équation (2 bis), dans laquelle on a fait (‘)
- D = 20 centimètres.
- 1 = 30 —
- A= 3 -
- e = t —
- on a pour les constantes a, p de l’équation 2 bis les valeurs numériques respectives 314,16 et 7,854 — Les volumes de fer induits calculés par la formule à coefficients numériques.
- Le flux d’induction magnétique utile est comme on sait :
- Remplaçant lu B, par leurs valeurs en fonction de du on a
- 4>= AL. {2d^ + adi)/B 4 d 1
- L’induction magnétique moyenne dans le fer induit est donc
- V, = 314,16 i- 7,854 d\*
- „ ____ 4» _ n B A (2 rfi8
- r rfi /1 _4(DA — eD+erfi)«q
- (>) Nous avons adopté les mêmes valenrs numériques que dans le travail précité.
- Attribuant aux constantes qui entrent dans cette
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- 409
- équation les valeurs numériques adoptées on a le tableau suivant
- d% = 6 By = 8 800
- . 8 9 150
- 11 9 520
- 12 9 650
- 15 10 003
- 1 g IO 200
- 20 10 45O
- Ayant maintenant déterminé les lois de variation des quantités n2, V, B,, il serait facile de déterminer la variation de leur produit qui est proportionnel comme on le sait à l’énergie perdue par hystérésis d’après la formule
- W11 = 0,014 iiî V H f
- mètre carré, cette machine pouvait débiter
- I = 2 x 4 X - (4,4)a = 120 ampères
- La puissance disponible totale était donc de H I = 15 000 watts
- Une partie RI2 est perdue en chaleur dans le circuit lorsque la machine débite.
- Les pertes dues à l’hystérésis sont, comme on le voit, très faibles relativement à cette puissance totale.
- Cherchons donc la perte approximative qui résulte de la résistance de l’induit.
- La longueur moyenne d'une spire est
- On trouve les chiffres suivants
- rf, = 6 centimètres. Wti = 548.10° ergs.
- 8 — • 700
- 11 — 875
- 12 — 924
- 15 — 1 040
- 18 — 1 162
- 20 1 274
- Cette fonction est représentée par la courbe Wj (fig. 1), Ces chiffres prouvent donc que l’énergie absorbée par l’hystérésis dans une machine dynamo à tambour peut très bien dècroitre avec la croissance de la vitesse angulaire.
- Par suite le phénomène d’hystérésis n’est donc pas d’une si grande importance qu’on l’a soutenu dernièrement dans la limitation de la vitesse angulaire.
- VI
- >-(''' + (48 ') + ,‘ + (i ï ')]X2
- > = '< + 7)
- Attribuons toujours les mêmes valeurs aux constantes, on arrive à l’expression numérique
- l = ^ [d 12 + 10 d\ + 440]
- le tableau suivant donne la variation de cette longueur en fonction du diamètre dx du tambour de fer.
- d\ — b x = 178 centimètres.
- 8 146
- 11 122
- 12 118
- 15 109
- 18 105
- 20 104
- Si maintenant on fait varier la vitesse absolue de déplacement de la couche moyenne des fils induits, on pourra obtenir une valeur quelconque pour exprimer la dépense d’énergiepar hystérésis.
- Dans l’exemple que nous avons choisi, le bobinage ,de l’induit initial (D = 20 centimètres A = 3, g = i,l = 30) se composait de 25 sections de 5 tours de un fil 44/10. La force électromotrice totale induite était de
- Il ne faut pas perdre de vue que les bobinages des induits qui correspondent aux diverses valeurs de dt sont les mêmes. La résistance des divers induits est donc en rapport direct avec les nombres de la colonne 1.
- La résistance de l’enroulement du tambour initial est :
- E = 0,3333 x 25 x 5 x 0,3 x 10 = 123 volts En prenant nne densité de 4 ampères par milli-
- 0,016 est la résistance d’un fil de cuivre de 1 mètre de longueur sur 1 millimètre carré de section.
- La perte d’énergie transformée en chaleur par le
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-
-
- 4io
- la lumière électrique
- passage du courant induit dans cette résistance est
- \Vi = R I2 = 0,0375 X 14400 = 540 watts
- Réduisant proportionnellement à l ce nombre, les pertes en watts (W,) dans l’induit sont
- w 1 = 925 w.
- 760 630 610 564
- 544 540
- La courbe Wt de la planche I représente cette fonction. On voit donc déjà, par suite de ces calculs, que l’augmentation de la vitesse angulaire conduit à la diminution de l’énergie WH absorbée par l’hystérésis, mais aussi à Y augmentation de l’énergie perdue par le passage du courant dans l’induit.
- Désignons par E la force électromotrice induite à circuit ouvert dans la machine dynîmo.
- Supposons que celle-ci soit excitée extérieurement par une source constante, l’énergie disponible aux bornes de la machine, en négligeant la self-induction et l’induction mutuelle de l’induit est
- S„==(E — R l) I
- d 1 = 6 8
- 11
- 12 It l8 20
- Dans le cas choisi.
- = 15.000 — R I2
- Si nous supposons le fer induit suffisamment divisé pour négliger l'action des courants de Foucault, l’énergie qu’on doit fournir à la machine dynamo, abstraction faite des résistances passives sera
- ç(l = 15,000 + W11 = + R I2 4- W»
- Le rendement de cette transformation sera
- _ ?>« _ 15 000 — R Is V h~~ 1ôa~ 15 000 + W»
- En augmentant la vitesse absolue on augmente proportionnellement l’énergie WH absorbée par hystérésis, sans augmenter celle qui est perdue
- par le passage du courant induit dans son circuit.
- L.a force électromotrice totale induite croit aussi proportionnellement à la vitesse.
- Supposons qu’on maintienne constante la densité de courant et qu’elle soit de 4 ampères par millimètre carré, nous aurons alors le tableau suivant pour la vitesse de 1 000 centimètres supposée également invariable.
- v = 1 000 cm. 8 = 4 amp.
- Dlumôtrc du tambour [d 1) Vitesse Knerg. dépens, on chat.
- Travail utile Travail dépensé V, Ren- dement angulaire à la minute («2) Tassage du courant induit R I2 Hystérésis w„
- 6 14 075 15 055 0,93 2 060 925 55
- 8 14 24O 15 070 0,94 1 830 760 70
- I I 14 370 15 088 0,945 I 5OO 630 88
- 12 14 390 15 092 0,95 I 400 610 92
- 15 14 436 15 104 0,952 1 160 564 104
- 18 14 456 15 116 0,952 980 544 1 l6
- 20 14 46O 15 127 0,952 925 540 127
- Portons la vitesse ï à 5 000 centimètres, nous obtenons les chiffres suivants :
- v = 5 000 cm. 8=4
- 6 000
- 74 390
- 4 900
- Ces chiffres montrent donc que le rendement d’une machine dynamo, en ne tenant compte que de Yhystérésis et de la résistance statique de l’enroulement induit, peut être amélioré en augmentant la vitesse linéaire.
- 11 résulte que le rendement décroît un peu en augmentant la vitesse angulaire pour une vitesse linéaire constante mais qu’on peut le regarder pratiquement comme indépendant de la vitesse angulaire.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 411
- VII
- DÉTERMINATION DE L’ÉNERGIE C TRANSFORMÉE EN CHAl.EUR
- C’est maintenant qu’on peut appliquer pour chaque valeur de dx, le théorème de M. Rech-niewski sur le rendement maximum d’une dynamo pour une même perte d’énergie transformée en chaleur. Mais les conclusions qu on doit tirer de ce curieux théorème ne sont pas si absolues qu’on peut le croire, surtout pour ce qui concerne la vitesse.
- 11 est d’ailleurs important de faire ressortir que la perte consentie dépensée intérieurement dans l’induit est une variable qui dépend essentiellement de la surface de radiation.
- De la façon dont nous venons de traiter le problème de la construction des machines dynamos à tambour, on comprend facilement que C peut s’exprimer en fonction de dx, comme toutes les autres quantités dont nous avons étudié ici les variations.
- Cette quantité C doit se déterminer de façon que la température de l’induit ne dépasse pas une certaine limité fixée par la nature de l’isolement employé.
- Comme on se sert — d’une manière générale — du coton comme isolant, on peut dire que la température — quelles que soient les dimensions et les formes des machines dynamos — doit toujours être constante. Nous estimons que l’excès de la température de l’armature sur la température ambiante ne doit pas dépasser 80 degrés centigrades environ. Le coton commence à « roussir » vers 130 degrés au-dessus de zéro, et à partir de ce chiffre l’isolant est promptement détruit.
- L’expérience indique que l’armature qui subit, même pendant un temps assez court, un excès de température de 100 degrés environ, est immédiatement mise hors service. Par suite des défauts d’isolement qui existent sur les fils en contact avec les arêtes du tambour, défauts qui se produisent forcément pendant le bobinage, il se trouve à cette température quelques contacts à la masse dont on connaît les déplorables effets.
- Pour se trouver dans une sécurité absolue contre des accidents de ce genre, il est prudent, croyons-nous, de ne pas dépasser dans l’induit un
- excès de 60 degrés de température sur celle de l’atmosphère.
- La grandeur absolue qu’on peut attribuer à C, pour ne pas dépasser le maximum de température, dépend du volume total occupé par l’induit et du rapport de ce volume à la surface de radiation. On peut considérer comme constant le pouvoir émissif ainsi que l’effet de la ventilation qui résulte de la rotation.
- Nous avons cherché une loi simple théorique qui puisse guider sur la variation de C.
- Désignons par c, c' les chaleuis spécifiques du fer et du cuivre, p, p’ les poids spécifiques V, V’ les volumes respectifs de fer et de cuivre qui. entrent dans la construction d’une machine dynamo, et soit 0 l’excès de la température, supposée constante et uniforme dans la masse de l’induit, sur la température ambiante.
- C exprimant une énergie mécanique en watts, la quantité de chaleur exprimée en calorie (gr. deg. c.) produite par seconde, est
- —, = 0 (p v c + t> V' c')
- 4,16
- Nous ne tenons pas compte de la perte de chaleur, par rayonnement.
- D’après Dulong et Petit, on a :
- Chaleur spécifique du cuivre de o à 1000.. d =0,0940 I , — de fer — .. c = o, 1098 \
- On a d’ailleurs :
- P = 7,78 P —9
- Les produits pc ttp'c’ sont alors sensiblement égaux à 0,85, les chaleurs spécifiques étant toujours rapportées au kilogramme.
- L’équation précédente devient alors :
- C = 3,5 ?6(V + V') 0 10-fi
- V, V' étant exprimés en cm.3, 9 en centigrades, C se trouvera exprimé en watts.
- D’un autre côté, la quantité d’énergie qu’on peut dépenser intérieurement en chaleur dans l’induit d’une machine dynamo, pour que la tetr.
- (U Ces chiffres se rapportent au kilogramme.
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-
-
-
- 412
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pérature dans celui-ci soit sensiblement constante dans sa masse, sera d’autant plus grande que la perte de chaleur par rayonnement sera elle-même plus grande.
- Or, la déperdition de chaleur dans un corps quelconque, est proportionnelle à la surface de ce corps et en raison inverse de son volume. L’énergie mécanique C qu’on peut dépenser intérieurement peut donc être regardée comme proportionnelle au rapport de la surface au volume, toutes choses égales d’ailleurs.
- La formule que nous avons donnée précédemment, modifiée dans ce sens, nous fournit alors la relation suivante :
- C = 3 5 56 S 0 IO-®
- S désignant la surface radiante de l’armature.
- Si nous supposons que l’écart 6 de température de l’armature sur le milieu ambiant, soit de 60 degrés centigrades, nous aurons alors, d’après la formule théorique que nous venons d’établir, la relation simple :
- C = 0,212 S (watts)
- Ce calcul élémentaire semble donc montrer qu’il faut compter 5 cm2, par chaque watt transformé en chaleur dans l’armature, pour porter celle-ci à une température convenable.
- Ce chiffre que le calcul nous indique s’écarte un peu de celui que M. Rechniewski préconise dans ses machines : 3 cm2 seulement pour chaque watt perdu. Il faudrait, dans ce cas, compter sur un excès de température de
- o,333 3 536
- . io8 = 94 degrés centigrades
- Comptant sur un maximum de température
- climatologique de 350 dans nos pays, l'isolant de la machine se trouverait porté à un maximum de 129, soit de 130 degrés — ce qui semble quelque peu compromettant pour la durée de l’isolement.
- Il ne faut pis perdre de vue que les chiffres que nous venons de donner proviennent de simples calculs théoriques. Nous croyons cependantqu’ils ne doivent pas s’éloigner de la réalité, et c’est dans le but de vérifier notre opinion que nous avons fait quelques comparaisons de ces résultats avec l’expérience.
- VIII
- Pour étudier les rapports de cette formule théorique avec la réalité, nous avons relevé certains chiffres sur l’i ncienne série des machines dynamos construites par la Compagnie Continentale Edison de Paris.
- Les chiffres suivants sont tirés des procès-verbaux dressés pour chaque machine livrée. Ce sont les moyennes des résultats de trois années consécutives d’expériences effectuées par divers ingénieurs.
- Les températures étaient mesurées par un thermomètre à mercure qu’on plaçait sur l’armature après qu’elle avait fonctionné pendant plusieurs heures. On avait soin de recouvrir l’armature et le thermomètre par une couverture de laine.
- Les chiffres inscrits dans la troisième colonne indiquent les excès maximum de température qu’on a observés jusqu’à ce jour, et ceux de la quatrième colonne sont les excès moyens calculés d’après un nombre considérable de chiffres.
- Les températures ambiantes se rapportent aux écarts maxima :
- Série Edison ( 1885)
- Types de machines Température . ambiunfo Excès maximum
- 1 I 1° 46-
- 2 '9 42
- 12 56
- 4 >9 53
- 5 '9 49
- 6\ 9 43
- & 39 76
- 7 20 62
- 8 '9
- 9 27 60
- IO 30 55 .
- Excès
- moyens
- 39"
- 35"
- 4'
- 4'
- 38
- ?
- 65
- 54
- 45
- 64
- 37"
- Heures do marche
- 4
- 3,5
- 4
- 3
- 4
- i
- 4
- i
- Clmrgo des machines on ampères Vitesse n îi r Volume do fer iudult em. cubes Volume de cuivra
- 20 I 300 1 600 720
- 40 I I40 1 600 720
- 40 1 280 3 160 I 220
- 80 1 280 3 160 1 220
- 80 <580 8 700 2 000
- 160 980 8 700 2 OOO
- 160 I 200 7) ))
- 160 900 u 450 2 7OO
- 240 800 l8 500 4 400
- 320 700 26 000 6 500
- 400 700 31 000 7 000
- Volume
- totaux
- 2 320 2 32O
- 4 380 .4 380
- IO 7OO IO 7OO »
- *4 15° 22 900 32 650 38 000
- Surfuco om. oarrés
- I 150 1 I50 1 700 I 700
- 3 200
- 3 200 »
- 4 600
- 5 400 7 000
- 11 000
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- 4*3
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- Les volumes de cuivre sur chaque induit ontété calculés d’après la connaissance des poids (*), en prenant 9 pour densité du cuivre.
- Le rapport du volume à la surface dans ces diverses machines est loin d’être constant; aussi semble-t-il difficile, du moins en apparence, de tirer des conclusions judicieuses des chiffres contenus dans le tableau précédent.
- Nous avons alors calculé les pertes approximatives d’énergie résultant du passage du courant dans le circuit induit et de l’hystérésis,
- L'énergie absorbée par hystérésis a été calculée par la formule numérique que nous avons donnée précédemment et qui nous a servi à déterminer la variation de Wh avec dx.
- L’énergie perdue en chaleur par le passage du courant est, d’après la loi bien connue de Joule
- w, = R iE = e I
- R désignant la résistance de l’enroulement induit et e la chute de potentiel dû à cette résistance lorsqu’elle se trouve traversée par le courant total I et que le champ magnétique ou la vitesse de l’armature est nul.
- Nous ne possédons pas la mesure directe de R ou de e, pour toutes les machines que nous venons de citer dans les tables précédentes. Or, il était nécessaire pour déterminer Wi de connaître avec une exactitude suffisante la valeur de R. Voici comment nous avons opéré.
- Nous avons déjà dit que nous connaissions les poids et partant les volumes de cuivre constituant chaque armature; possédant, d’autre part, la section (ü) de passage du courant dans la moitié de l’enroulement induit, la longueur de ceconducteur se trouve déterminée par
- Comme les deux moitiés de l’enroulement sont groupées en quantité par les balais, la résistance réduite de l’armature est précisément la moitié de celle d’un conducteur de cuivre de longueur /„ et de section O, d’où
- 4 ir
- <*) Ces poids sont aussi des moyennes. Les écarts des poids d’une armature quelconque avec ces moyennes sont très laibles.
- Nous avons fait p = 0,016 ohm par mètre de longueur et par millimètre carré de section.
- La somme de l’énergie absorbée par l’hystérésis et par la résistance R nous a donné les valeurs approximatives de C.
- Nous avons alors calculé l’énergie mécanique disponible en ne tenant compte que de C; les chiffres de la colonne VI du tableau suivant l’exprime en 0/0 de l’énergie mécanique totale fournie à chaque machine (p. 414).
- On trouve dans la colonne VII, les produits V.ô des volumes totaux de matériaux induits par la température moyenne; la colonne VIII contient les
- Fig. 2
- rapports du volume à la surface des diverses bobines considérées.
- Les deux dernières [colonnes expriment l’énergie C', calculée par la formule élémentaire
- (7 = y 536 (V -f V') B i o-15 (a
- et le rapport de cette dernière quantité à l’énergie C, calculée par la somme de l’énergie absorbée en chaleur dans le circuit induit et dans le fer du tambour. Cette dernière valeur C doit se rapprocher beaucoup de la réalité, car le terme RI2 est déterminé par l’expérience (poids du cuivre induit).
- Les autres colonnes désignent respectivement les types de machines (I), les énergies (RI2) (II) (_ Wh —) (III) C = RI2 + Wh (IV) ; l’énergie mécanique totale fournie à la machine (V).
- D’après les chiffres contenus dans la colonne IX, on peut remarquer que la formule élémentaire (a) est loin de représenter les nombres de la colonne IV qui donnent avec une certaine approximation les quantités d’énergie absorbées intérieurement en chaleur dans la série Edison (type 1885).
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Les valeurs ç- ne semblent guère, en effet, avoir de relations les unes avec les autres, et cela est
- facile à comprendre puisque le calcul de C' ne tient pas compte du rapport du volume à la surface de l’induit.
- Tableau de l'énergie absorbée intérieurement en chaleur clans les machines Edison (série 1885;
- 1 11 ni IV V VI VII VIII IX X
- Tyre des machines R I2 w„ C Energie mécanique totale 0/0 disponible V. 0 V. s C' C c
- I 280 20 300 2 220 I 920 0,70 86 000 2,01 3°4 l ,0!
- 3 480 3» 518 4 438 3 920 0,88 180 000 2,50 636 1,24
- 5 352 105 457 8 905 8 448 o,94 405 OOO 3,3b 1 û° 3,10
- 7 580 172 752 17 772 17 020 0,90 760 000 3,10 2 660 3,43
- 8 4^ 252 707 26 6=52 25 94b o,97 I 030 OOO 4,20 3 600 5,10
- Q 1 120 2?5 1 345 35 225 33 880 0,97 r 8<x> 000 54,6 6 380 4,9°
- 10 2 080 320 2 400 44 320 42 920 o,97 2 45O OOO 3,4 8 '700 3,63
- En construisant graphiquement la relation des C' V
- rapports ^ aux rapports -g (pris comme ordonnées), on trouve une ligne qui se rapproche assez d’une droite d’équation
- Dans la série de dynamos que nous venons d’étudier, on a approximativement
- a = 1,5
- „ 4,4 — 1,5 „
- R = = 0,58
- d’où l’on tire
- c =
- 008 C'
- Remplaçant C par sa valeur 3536 V. 0 io_(i, on aura, pour représenter les quantités d’énergie absorbées intérieurement dans ces machines
- 20s V„ 0.10 r’
- Cette série de résultats expérimentaux semble donc indiquer que la quantité C d’énergie qu’on peut perdre intérieurement dans une machine dynamo, dépend du volume total de la bobine induite et du rappert de ce volume à.la surface.
- Le calcul théorique nous avait indiqué que C
- pouvait être regardé comme simplement proportionnel à la surface (?).
- Examinons la perte en watts pour chaque centimètre carré de surface refroidissante dans la série de machines que nous venons d’étudier.
- On trouve les chiffres suivants :
- Machine 1 g- II 0 "tJ C\ 0=37'
- 3 0,305 4*1
- 5 0,144 38
- 7 0,164 54
- 8 0,130 45
- 9 0,192 54
- 10 0,218 64
- Moyennes...... 0,202 48,5
- La valeur du rapport -g est assez variable; elle
- oscille entre un minimum de 0,13 watt à 0,305 watt par centimètre carré. On peut remarquer aussi que ce ne sont pas les armatures qui se trouvent portées à la plus haute température qui dépensent intérieurement le plus d’énergie (rapportée à l’unité de la surface refroidissante).
- Quoiqu’il en soit, nous supposerons, comme on l’a déjà fait que C est simplement proportionnel à S et nous écrirons
- C = 0,25 s
- 11 reste donc à déterminer S en fonction de dt pour étudier la grandeur de C en fonction de la même variable.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 415
- C’est ce qui fera l’objet d’un article ultérieur dans lequel nous déterminerons les valeurs absolues de vitesse angulaire pour chaque valeur de dx qui conduisent au rendement maximum.
- En remplaçant dans la valeur de P, on trouve:
- + .1 =
- 4 TC L 4 " J
- 8 it
- H2 S
- {à suivre.)
- Ch. Reignier.
- RECHERCHE
- D’UNE MÉTHODE DEMESURE INDUSTRIELLE
- POUR LA PERMÉABILITÉ
- Vers le commencement de 1888, M. E. Gérard, directeur de l’Institut Electro-technique Montéüore de Liège, mit au concours la construction d’un appareil industriel, destiné à mesurer la perméabilité magnétique des matériaux (fer, acier, fonte) employés dans la construction des dynamos, en recommandant la méthode des forces portantes signalée par M. Shelford Bidwell.
- On sait qu’il existe d’autres méthodes très exactes pour ces sortes de mesures, mais elles ont toutes l’inconvénient de n’être que des méthodes de laboratoire, d’un emploi difficile dans les ateliers. Nousavons, avec le concours de MM. Lemaire et Bourileanou, réalisé un appareil permettant d’atteindre le but indiqué.
- Voici en quoi consiste la méthode des forces portantes ;
- Le poids que peut supporter un noyau, placé parallèlement à la direction d'un champ d’intensité H, est donné par la formule:
- P = '2 it I * S + H IS
- dans laquelle, I représente l’intensité d’aimantation, S la surface de contact des pièces portantes et H l’intensité du champ magnétique.
- Or on a :
- 1 = K H et ja = i + 4 7t K
- D’où
- K = -
- 4 u
- , = h
- 4 T.
- Le champ H est produit par une bobine recouverte d’une enveloppe en tôle dont la section est très grande par rapport à celle du barreau témoin. Dans ce cas, l’enveloppe produisant le même effet qu’un solénoïde de longueur infinie, on a :
- H = 4 it mi i
- approximativement, nt étant le nombre de spires par centimètre de longueur et i l’intensité du courant.
- Si nous remplaçons dans la valeur de P on a :
- U.2 — 1
- 8ir
- (16 n2 Mi- /*) S,
- mais, si d est le diamètre de la surface de contact des deux tronçons du noyau
- et
- D’où
- S
- ir rf2
- P =
- (l6 7t2 Ml2 /*)
- 71 dl
- ~4~
- d2 1'2
- + 1
- Le tout doit être exprimé en unités (C. G. S); p. est ainsi donné en fonction d’un nombre de dynes et d’une intensité de courant.
- Il suffira donc de construire un appareil pouvant mesurer la force portante et de noter l'intensité d'un courant.
- La forme définitive donnée à l’appareil est la suivante : (fig. 1)
- Dans cet appareil, A est un fléau de balance à branches inégales et équilibré par un contrepoids.
- Le barreau témoin se compose de deux parties dont l’une est fixe F et l’autre mobile M. La figure représente autour de la bobine B, une enveloppe E en tôle de fer de Suède, dite tôle au bois; c’est un fer très doux et sa perméabilité est pour le moins égale à celle du barreau témoin. D’ailleurs, sa section avait été prise beaucoup plus grande, de manière à éviter le. plus possible les pertes de flux magnétiqne dans l’espace environnant.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- A l’une des extrémités du fléau, est suspendue la partie mobile du barreau témoin ; à l’autre, un plateau T destiné à recevoir le sable qui doit, par son poids, vaincre la force portante.
- L’appareil, rendu bien stable, était posé sur
- Fig. 1
- rondelles en caoutchouc, de manière à éviter les vibrations du sol ; ces vibrations pouvant provoquer un arrachement précipité des deux barreaux en contact. L’écoulement du sable se fait au moyen d’un réservoir terminé par un tube T très mince, en caoutchouc, que l’on peut ouvrir ou fermer à volonté au moyen d’une pince S.
- Les détails d'ordre secondaire se voient aisément sur la figure 1.
- Le barreau essayé était de fer très doux, dit n° 4 du commerce et considéré comme étant de très bonne qualité.
- Pour s’assurer de l’exactitude des résultats ainsi obtenus, il était nécessaire de les contrôler par une autre méthode.
- On peut mesurer le flux magnétique 3» d’un
- Fig. s
- barreau, en l’entourant d’une bobine de quelques spires de fil conducteur, reliée à un galvanomètre. Si l’on intervertit le sens de la force magnétisante la variation de flux magnétique = 2 <î> donne naissance à un flux d’électricité qui se mesure à l’aide d’un galvanomètre ; la quantité d’électricité qui circulera dans le circuit de résistance R est
- Cette quantité d’électricité envoyée dans un galvanomètre Deprez-d'Arsonval peut être mesurée pa comparaison avec la dé charge d’un condensateur.
- Un léger inconvénient résulte du fait que le galvanomètre se shunte par le circuit même dans lequel la quantité Q d’électricité prend naissance.
- Mais, cet inconvénient peut être annulé en y interposant une très grande résistance, (environ 60 000 ohms) ; seulement, il sera alors alors nécessaire d’augmenter beaucoup le nombre de
- spires pour que Q = soit encore mesurable.
- Fig. 3
- Quand on passe de ^ à zéro, on a, avec n' spires dans la bobine induite :
- Q=
- u’ <i>
- TT
- La décharge d’un condensateur donne Q'=CE
- Les déviations étant S et S' on aura donc :
- Or
- On en tire :
- n' _ 8
- îTcTë^ô7
- <i> = (j. H S
- _ RCE5 ^ «' H ô' S
- En remplaçant H par sa valeur tirée de la méthode précédente on a :
- _ RC E8 ^ 4 Tt lit i n' £' S
- Cette formule donne y., tout le second membre
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- étant exprimé en unités (C. G. C.). On remarque que malgré l’erreur qui peut être commise dans 'évaluation de H, les deux méthodes doivent fournir des indications comparatives car la même valeur de H y est employée.
- En remplaçant par une constante h les facteurs invariables qui figurent dans cette formule, on a en fin de compte :
- Donc en faisant varier i, on obtient la valeur de (/., en tenant compte des valeurs de S correspondantes. ; . .
- L’établissement de cette dernière formulé avait été.faite,.sans.teni.r cpmpte de l’influence amortissante du shunt; d’un autre côté, les déviations balistiques dues à la décharge d’un condensateur n’étaient plus.directement comparables aux déviations produites par les variations du flux.
- Il faut que pendant, les oscillations dues à la décharge d'un condensateur, le galvanomètre soit shunté. par. le. circuit; induit exactement comme il l’est, lorsque c’est ce dernier qui donne le courant instantané.
- Les connexions ont été établies comme le montre la figure 2.
- Dans les conditions indiquées, les partage des décharges s’opère sensiblement dans le rapport des résistances des branches dérivées ; le terme de correction de Latimer Clark étant peu important.
- Nous admettons donc que la quantité d’électricité Q' qui passe dans le galvanomètre n’est pas (C E) mais bien
- Le R de la formule théorique de tantôt étant remplacé par
- (R + .«)
- La formule devient donc alors :
- R'CES
- ^ 4 n //i «' 6' i S
- ou bien
- (J. *= (R' + *> c E s
- 4 iz 111 U1 S' * S
- et d’éliminer le magnétisme rémanent, on faisait des renversements de flux de <ï> à — <ï>.
- La figure 3 donne les diagrammes obtenus par ces deux méthodes.
- La courbe marquée de l’indice (1) est celle qui se rapporte à la méthode des forces portantes, celle marquée de l’indice (2) est due à la méthode d’induction.
- Nous pouvons de là, tirer les conclusions suivantes :
- La méthode des forces portantes paraît pratique car l’appareil est simple, d’un coût minime et d’un maniement facile.
- Les résultats obtenus sont très comparables aux résultats de la méthode d’induction et de plus, rentrent parfaitement bien dans ceux donnés par Bidwell pour du fer doux.
- La divergence qui semble exister dans les valeurs très élevées de la perméabilité, quand on compare les deux courbes, provient de ce que dans la méthode d’induction, on élimine le magnétisme rémanent, tandis que dans celle des forces portantes, il est inhérent à la méthode même.
- F. Mélotte et G. Henrard.
- LES ÉCLAIRS ET LES PARATONNERRES C)
- Métal à employer pour les conducteurs de paratonnerres
- Quelques mots suffiront pour expliquer le rôle de la self-induction dans le cas de‘courants alternatifs traversant un coriducteur, et montreront pourquoi le fer' convient aussi bien, si tp n.'èst mieux, que le cuivre pour la transmission de courants inversés avec une rapidité extrême.
- Un courant qui augmente doit produire un champ magnétique dans tout l’espace environnant qui retarde celui-ci et l’empêche d’arriver à sa valeur maximum; un courant qui diminue est accompagné d’une diminution des effets magnétiques dans l’espace qui l’entoure, ce qui retarde sa variation et empêche le courant d’arriver à son minimum. Plus le courant change rapidement, plus cet effet se fait sentir.
- Dans le but d’avoir une déviation plus grande
- C1) Voir La Lumière Électrique du 25 mai.
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-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- v4:8
- L’effet magnétique total produit par un courant, le nombre total de ses lignes de force ou le (lux total d’induction magnétique, comme on l'appelle, est proportionnel à l’intensité du courant
- F = L I
- F représentant l’induction totale produite par le courant I, tandis que L est un coefficient qui caractérise le circuit, dont la valeur est déterminée par cette équation et qu’on appelle le coefficient de self-induction.
- h
- Si le courant subit -i— alternances complètes
- par seconde, on peut montrer que l’obstacle {impédance) qu’il rencontre du fait de son propre champ magnétique est^L.
- Cette partie de la résistance est la seule qui ne produise pas de dissipation d’énergie et ne tende pas à amortir les oscillations. Elle joue le rôle de l’inertie dans l’impédance.
- Le reste de l’obstruction provient de la résistance proprement dite; R, le coefficient de dissipation d’énergie est défini par la relation
- R Is = Chaleur émise par seconde
- la résistance totale est la résultante de ces deux effets, en supposant qu’ils agissent à angle droit l’un sur l’autre, de sorte qu’en désignant l’impédance par P, on a
- Pa = (p L)2 + Rs
- Or, en ce qui concerne R, le fer est beaucoup moins bon que le cuivre, et non seulement 7 fois, comme l’indique le rapport des conductibilités, mais des centaines de fois, à cause de l’inégale répartition du courant; mais il faut noter que pour des alternances très rapides, le terme R est tout à fait insignifiant par rapport au terme p L.
- 26. Quant à ce dernier, la question se pose de savoir si la nature du conducteur exerce une grande influence sur sa valeur.
- Pour ce qui concerne l’induction magnétique dans l’espace environnant le conducteur, il va sans dire que la nature de celui-ci n’intervient pas, mais il n’en est pas ainsi au point de vue de l’aimantation du conducteur lui-même. Un courant linéaire aimante transversalement tout ce
- qui l’entoure, et d’autant plus que la distance est plus faible; une couche de courant cylindrique aimante tout ce qui est à l’extérieur, mais n’agit pas à l’intérieur. Si le courant se distribuait également à travers la section du fil, l'intérieur de celui-ci serait aimanté en couches concentriques ; mais si le courant est limité à la surface extérieure, il n’agit plus du tout sur la masse du fil. Or c’est précisément ce qui a lieu dans le cas où le terme p L est beaucoup plus grand que R.
- Le courant se distribue toujours de manière à rencontrer l’obstruction minimum, et il rencontre moins de résistance effective en se limitant à la périphérie du fil qu’en utilisant toute la section. Dans le premier cas, R augmente il est vrai, mais p L diminue, ce qui, pour des courants à alternances rapides, diminue P.
- Les courants qui varient lentement dépendent surtout dé R et se distribuent dans la section là plus grande possible, tandis que les courants rapides évitent surtout d’avoir à. produire l’induction à l’intérieur du conducteur. Ils évitent surtout d’avoir à aimanter le conducteur s’il est en fer, et par suite ils sont chassés à la surface, et en somme l’impédance n'est pas beaucoup plus grande que dans le cas du cuivre. Mais dans ce cas, néanmoins, le coefficient de dissipation d’énergie augmente, ce qui tend à amortir plus rapidement les oscillations que dans le cas du cuivre. L’énergie de l’éclair se dissipe donc plus rapidement dans un conducteur en fer que dans un fil de cuivre, et c’est du reste le résultat que j’ai trouvé par l’expérierjce.
- Dans tout ce qui précède, il n’y a absolument rien d’hypothétique, ces données sont absolument certaines, et les preuves abondent.
- 27. Qu’il soit bien entendu, une fois pour toutes, qu’en comparant des conducteurs en fer et en cuivre, je ne suppose jamais qu’ils soient ramenés à une conductibilité égale, en leur donnant des diamètres inégaux. Dans l’état actuel de nos connaissances, une comparaison de ce genre serait ridicule.
- Les fils doivent être comparés sous la même épaisseur et dans ces conditions j’affirme que le fer loin d’être inférieur au cuivre est peut-être un peu meilleur. A côté de ses propriétés électriques, il a encore des avantages évidents tels que son bon marché, son point de fusion élevé, etc-.; on lui reproche quelquefois de ne pas être assez flexible, mais les gros fils télégraphiques sont
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 419
- assez souples, et jusqu’à ce que l'expérience me prouve le contraire, je les crois assez épais pour les conducteurs de paratonnerres.
- La seule objection sérieuse qu’on puisse faire contre le fer est celle de son manque de durabilité et comme c’est là une question de chimie, je m’abstiens de me prononcer; en même temps, je suis absolument certain que cet inconvénient, s’il existe, est compensé au centuple dans la plupart des installations par ses autres avantages.
- Le courant et le potentiel pendant là décharge
- 28. Pour les conducteurs assez épais, par exemple, d’un diamètre de 6 ou même de 3 millimètres et d’une longueur moyenne d’environ 100 mètres ou moins, (mais non pour des conducteurs de plusieurs kilomètres), les deux termes de l’impédance sont tellement inégaux qu’il est souvent inutile de s’occuper de R, et que l’impédance est pratiquement égale à^>L; or, comme je l’ai démontré (‘),ce dernier terme est toujours égal à la moitié de la résistance critique qui détermine si la décharge est oscillatoire ou non.
- L’impédance totale s’exprime généralement par centaines et même par milliers d’ohms.
- 29. On peut se rendre compte de l’intensité du courant qui passe dans une oscillation, par le fait que la quantité totale emmagasinée dans le corps déchargé doit être transmise dans le quart d’une période d’oscillation, soit par exemple en un millionième de seconde. Si la quantité déchargée s’élevait à un coulomb, nous aurions une intensité d’un million d’ampères. Dans tous les cas cette intensité doit être de centaines ou même de milliers d’ampères.
- 30. La différence de potentiel nécessaire pour produire un courant de cette intensité est énorme dans ces conditions; elle est égale au produit P 1, et on peut l’estimer à des millions ou même à des centaines de millions de volts ; voilà pourquoi les paratonnerres ne présentent pas un chemin facile à la foudre qui tend à jaillir dans tous les sens, même au travers de corps qui peuvent paraître et sont en réalité de pauvres conducteurs.
- La foudre peut sauter d’une grosse tige de
- cuivre ayant une bonne terre à des pièces de bois et même sur des corps parfaitement isolés.
- Effets produits dans le voisinage d’une décharge.
- 31 . Considérant l’énorme différence de potentiels électrostatiques existant aux différents points d’un conducteur parcouru par une décharge, et les oscillations rapides auxquelles est soumis un courant de cette intensité, on comprend combien l’induction électrostatique et électromagnétique doit être considérable dans son voisinage. Ces perturbations ainsi expliquées peuvent facilement être reproduites par l’expérience ; je vais en donner quelques exemples choisis parmi un grand nombre que j’ai exécutées avec des batteries de bouteilles de Leyde.
- 32. J’ai disposé une assez grande longueur de fil de cuivre .électrolytique de 8 mm. de diamètre, depuis une galerie élevée jusqu’à la terre où il est relié de différentes manières : aux tuyaux d’eau, de gaz, d'eau chaude ramifiés dans tout le bâtiment, aux tuyaux extérieurs du gaz, à des plaques enfoncées dans le sol, etc., mais j’obtenais naturellement le meilleur circuit de retour en reliant le bout du fil métaliiquement avec l’armature extérieure des jarres. Lorsque ce contact direct n’est pas établi, il fallait naturellement relier aussi cette armature à la terre pour compléter le circuit. Très souvent je les reliais ensemble et à la terre. La différence n’est pas sensible et ne change rien au résultat. Les phénomènes obtenus peuvent être résumés ainsi :
- i° Si le conducteur passe à une distance de 25 ou 50 millimètres d’une pièce métallique non isolée, il s’y produit une violente étincelle latérale.
- Si l’autre bout du conducteur n’est relié ni à là terre ni à l’armature extérieure, mais est isolé dans l’air, les étincelles latérales ne sont guère plus marquées.
- 20 Si le conducteur passe à une distance d’environ 12 mm. d’un autre conducteur isolé, il donne aussi des étincelles vers ce dernier ; lenr intensité dépend de la capacité du conducteur isolé et si celle-ci est grande l’étincelle sera considérable; mais il se produit des étincelles même sur de très petits corps parfaitement isolés,
- P) Phih Mag.) avril 1887.
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- '420
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- comme une pièce de monnaie placée sur un bâton de cire, alors même que le conducteur a une terre parfaite.
- 3° On peut tirer des étincelles de tout corps, même non isolés, relié au conducteur; si par exemple ce dernier est relié à des tuyaux de gaz, on peut tirer de petites étincelles avec le doigt ou un corps isolé de tous les becs, et ces étincelles sont suffisantes pour enflammer du gaz.
- . 4° On peut obtenir dés étincelles entre les extrémités en regard de tout conducteur, qu’il soit isolés ou pas, lorsque ces extrémités sont suffisamment rapprochées pour former un circuit presque fermé.
- 5° On peut tirer des étincelles de corps isolés dans le voisinage du conducieur, ou en obtenir entre ces corps, à chaque décharge, même si ces corps sont sans aucune communication avec le conducteur. Par exemple, un grand morceau de toile métallique donne des étincelles à un bec de gaz, en quantité suffisinte pour l’allumer; des toiles métalliques isolées donnent également des étincelles entre elles.
- 6° On peut obtenir des étincelles de corps qui ne sont nullement isolés, même ils n’ont aucune communication avec les conducteurs, comme par exemple de tuyaux d’eau chaude, de tuyaux de gaz, de bandes de laiton fixées à une table ; d’un fil placé par terre dans une chambre éloignée; en fait, à peu d’exception près, on peut tirer des étincelles de n’importe quoi dans le bâtiment, au moyen d’un canif tenu à la main et quelquefois même avec le bout du doigt.
- 7° On peut faire partir des étincelles entre deux objets non isolés dont aucun ne communique avec le conducteur. Si par exemple ce dernier est mis à la terre avec soin à un endroit éloigné de la maison , je puis néanmoins dans des circonstances ; favorables voir passer une petite étincelle brillante à chaque décharge entre le robinet du gaz et celui de l’eau sur une table d’expériences où ils sont très rapprochés. Si le gaz s'échappe près de ces étincelles il s’allumera.
- 8° On peut obtenir des étincelles entre deux fils de lumière électrique légèrement isolés, s’ils sont
- assez près l’un de l’autre et s’ils sont reliés à une pile secondaire un arc se formera détruisant l’isolation et brûlant les fils.
- 9° Si les étincelles sont imperceptibles à un endroit éloigné ou au dehors pendant le jour, on peut facilement se rendre compte des perturbations au moyen du téléphone en reliant l’une des bornes à l’objet et en gardant l’autre dans la main, ou en reliant les deux bornes à deux objets différents ou encore en deux points differents d'un même objet..
- io’ Disposez des amorces d’Abel entre des tuyaux de gaz ; entre un tuyau d’eau chaude et un morceau de tôle ; entre le conducteur et une sphère métallique de 150 mm. montée sur une longue tige de verre et faites passer quelques fortes décharges à travers notre tige de cuivre, dont le bout est à la terre, les amorces partiront à chaque décharge. Parfois on observe des étincelles qui ne provoquent pas d’explosion. Il faut une étincelle d’une certaine énergie pour les faire partir.
- Les parafoudres
- 33. Disons maintenant quelques mots au sujet de la possibilité de protéger les instruments télégraphiques et autres contre les décharges qui peuvent se produire sur les lignes aériennes.
- Ainsi que je viens de le démontrer, le fait de placer les fils sous terre ou même sous l’eau, ne les garantit pas, mais il est cependant certain que les fils aériens sont les plus exposés.
- Le parafoudre ordinaire consiste en une paire de plaques ou une double série de pointes ou une paire de pointes dans le- vide, formant un shunt sur l’instrument ou la bobine de fil qu’il s’agit de protéger. Il est évident que la protection offerte par ces dispositifs est absolument insuffisante.
- Placez une bobine de fil isolé en dérivation sur un de ces appareils protecteurs, la décharge d’une bouteille de Leyde percera l’isolation du fil de la bobine en maints endroits.
- 34. On peut me dire que l’espace d’air est trop considérable ; mais si on le supprime tout à fait et qu’on mette les plaques du parafoudre en contact direct, en sorte que la bobine soit hors du circuit
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- pour un courant ordinaire, il n’en est pas de ’ même pour une décharge.
- 35. Prenez une forte tige de cuivre électrolytique courbée en un arc d'une longueur de 6ocen-timètres; placez la bobine en dérivation et déchargez la bouteille, une partie de la décharge suivra toujours Je fil mince, même si le chemin qu’il présente est d’une longueur de plusieurs mètres.
- Prenez une barre de cuivre de 25 millimètres d’épaisseur et disposez un fil invisible de Wollas-ton d’un certaine longueur, le long de ce conduc- i teur, mais sans qu’il touche ; une partie de la décharge quittera la barre et traversera le fil en traversant l’air aux deux bouts.
- Poussez l’expérience encore plus loin. Reliez une seule extrémité d’une bobine de fil fin isolé à un conducteur transmettant une décharge, en plaçant la bobine sur un bloc de paraffine ou tout autre bon isolant et reliez l’autre bout de la bobine à un corps quelconque, une balle de fusil par exemple, couchée sur le bloc de paraffine, et vous verrez, à chaque décharge des étincelles traverser l’isolation du fil.
- Ces expériences prouvent l’insuffisance absolue île tous les protecteurs placés ainsi en dérivation.
- La manière la plus simple de démontrer les points essentiels de ces expériences, consiste à suspendre quelques mètres de fil fin couvert de soie sur les branches de l’excitateur d’une bouteille de Leyde, et de s’en servir pour décharger la bouteille de la manière ordinaire. Quelques-unes des étincelles passeront par le fil fin et perceront l’isolation à un grand nombre d’endroits.
- On pourrait me reprocher l’inutilité de mettre en évidence les défauts des parafoudres actuels, sans présenter aucun moyen d’y remédier ; aussi dois-je dire que j’ai imaginé et construit un paratonnerre que je considère comme absolument parfait. On peut y envoyer de fortes décharges sans faire le moindre mal à un galvanomètre qu’on désire protéger, et sans qu’on puisse constater la moindre perturbation, bien que le contact métallique complet soit toujours maintenu et sans que la moindre partie du courant utile soit perdue pour les signaux.
- Mon invention me paraît si bonne que j’en ai
- fait l’objet d’un brèvet, ce qui m’empêche d’en parler plus longuement pour le moment.
- O. Lodge
- (A suivre.)
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE ff)
- Vil. — Effets chimiques
- Effets èlectroly tiques. — Dans les effets mécaniques ou physiques de l’électricité, les conducteurs polaires peuvent, suivant les conditions expérimentales, avoir des tensions, des températures, des lumières différentes ; le transport des parcelles constitutives des rhéophores peut être plus grand dans un sens que dans l’autre ; mais dans tous ces cas, il y a réciprocité d’action, parfois égalité d’effets et même inversion des rôles.
- Tandis que dan s les phénomènesélectrolytiques, il n’y a jamais confusion, ni mélange, ni inversion de rôle des pôles. Ainsi, dans la décomposition électrolytique de l’eau, type des phénomènes de ce genre, toujours l’oxygène se rend tout entier au pôle positif et tout l’hydrogène au pôle négatif.
- II pourra bien arriver que, par suite de dispositions particulières (différence de forme, de volume, de nature des électrodes) le rapport entre les volumes des gaz mis en liberté ne soit pas toujours le même; mais, jamais on n’intervertira le rôle des pôles ; jamais l’oxygène n’ira au pôle négatif et l’hydrogène au pôle positif.
- Ainsi, à chaque pôle est dévolu un rôle spécial déterminé.
- L’admirable découverte de la décomposition de l’eau par la pile voltaïque a été le point de départ d'une série d’analyses par ce procédé. 11 en est sorti toute une branche nouvelle de la science : l’électrochimie avec ses nombreuses applications.
- Toutefois, le phénomène de l’électrolyse n’est pas aussi simple qu’on l’a cru d’abord. Les expérimentateurs qui s’en sont occupés y ont remarqué des particularités, des anomalies qui se sont multipliées à mesure qu’on a scruté davantage ce cu-
- Q La Lumière Électrique 16 mars 1889,
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- rieux phénomène. Mais on est parvenu généralement à expliquer ces irrégularités par les lois mêmes de l’électrolyse et par celles de la chimie.
- Nous venons de dire que dans l’électrolyse de l’eau, on peut, par des dispositions particulières, faire varier le rapport des volumes des deux gaz provenant de cette décomposition.
- En effet, si les surfaces polaires des électrodes sont inégales, l’expérience montre (et c’est M. De la Rive qui le premier a étudié cette influence) que la quantité de gaz dégagée sur l’électrode la plus étendue est moindre qu’elle ne devrait l’être.
- M. Jamin a rendu les résultats plus saisissants en opérant de la manière suivante :
- « Ayant pris pour électrode négative une lame de platine de 15 centimètres carrés, et pour électrode positive un fil très fin, le volume d’oxygène dégagé sur le dernier fut de 9 centimètres cubes, tandis que le volume d’hydrogène dégagé sur la lame ne fut que de 5 centimètres cubes au lieu de 18. Le sens du courant ayant été renversé, l’oxygène dégagé sur la lame n’occupa que 1 centimètre cube, et l’hydrogène dégagé sur le fil 93. Dans une autre expérience, deux voltamètres semblables à celui dont nous venons de parler, ayant été placés dans le même circuit, de manière que la lame fut positive dans l’un et négative dans l’autre, les volumes d’hydrogène et d’oxygène furent pour l’un 929 et 579, dont le rapport est 1,6 au lieu de 2, et pour l’autre 1204 et 272 dont le . rapport est 4,42. On peut même, avec une lame suffisamment large, n’avoir aucun dégagement . de gaz, tandis qu’il s’en produit un abondant sur . le fil. Si l'un des voltamètres porte les deux lames et l’autre les deux fils, chaque électrode dégage les mêmes quantités de gaz que dans la disposition précédente : on en recueille donc beaucoup plus dans le voltamètre à fils que dans le voltamètre à lames. » (4)
- Dans ces différents cas, il faut admettre pour : l’explication de ces anomalies, que celui des deux éléments de l’eau qui ne se dégage pas, se combine avec le liquide ou se condense sur la lame de platine. C’est ce qui a été démontré par diverses expériences. En effet, l’hydrogèns peut être occlus en partie dans la lame de platine; il peut aussi . former un hydrureavec ce métal.
- (!) Daguin, Traité de Physique, v. III, p. 484.
- L’oxygène, par suite de réaction secondaire, peut être absorbé en partie par le liquide et former de l’eau oxygénée et même oxyder le platine qui prend une coloration orange, puis noire.
- Grove a trouvé, relativement aux proportions des deux gaz mélangés dans les décompositions faites avec des électrodes très fines, des variations qui tiennent à la conductibilité plus ou moins grande de l’eau soumise à l’électrolyse ; voici quelques-unes de ses conclusions qui nous intéressent :
- « i° Quand l’eau estrenduefaiblement conductrice par quelques gouttes d’acide sulfurique ou de potasse, il y a toujours un excès notable d’hydrogène ;
- 20 Quand l’eau est acidulée à un degré convenable pour l’action électrolytique, l’excès d’hydrogène eSt beaucoup moins marqué ;
- 30 Quand l’acidulation dépasse un certain degré il y a un excès d’oxygène. (*) »
- Production de l’ozone sur l'électrode positive.
- Schoenbein constate que, pendant l’électrolysa-tion de l’eau, il se développe autour et au-dessus de l’électiode positive de platine, une odeur semblable à celle de l’air en contact avec les conducteurs de la machine électrique (2). 11 s’assura que cette odeur n’est émise que du côté de l’électrode positive. L’oxygène qui s’y dégage, recueilli dans une cloche est fortement odorant. Rien de semblable n’existe pour l’hydrogène.
- Les étincelles de la machine d’induction produisent de l’ozone comme les étincelles de la machine électrique ordinaire.
- Rôles différents des effluves positif et négatif dans la production de l’ozone.
- L’ozone étant de l’oxygène dans un état particulier, condensé, électrisé, on comprend que, dans l’électrolyse de l’eau, l’électrode qui dégage l’oxygène doive seule déterminer la production de
- (t) Du Moncel, Notice sur l’appareil de Ruhmkorff, p. 116. (2) Lorsque l’eau est rendue conductrice par l’acide sulfurique, il se forme presque toujours de l’ozone. » Mascart, Journal de Physique, 2" série, t, I, p. 110,
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- l'ozone ; mais lorsqu’il s’agit de l’effluve, on se demande quelle influence peut avoir ici le sens du flux électrique. Voici, à ce sujet, ce que l’expérience indique et ce qu’il résulte clairement d’une étude faite par ,MM. Bichat et Guntzj1).
- Pour comprendre les effets obtenus par ces expérimentateurs, il est nécessaire de citer le mode opératoire.
- « Dans un appareil simple, formé d’un fil de platine d’un dixième de millimètre de diamètre, tendu suivant l’axe d'un cylindre de même métal, on fait passer un courant lent d’oxygène sous pression constante. Le fil est réuni à Y un des pôles d’une machine de Holtz et avec un électromètre absolu ; le cylindre est mis en communication avec la terre par l’intermédiaire d’un galvanomètre; enfin un trop-plein de M. Mascart permet d’obtenir un débit constant.
- Dans ces conditions, on a obtenu les résultats suivants:
- Déviation galvanométrique 20°
- ...f ( Potentiel (C. G. S..., Effluve positif J _ , r ( Ozone produit 14,6 . 0—,3
- 1 Potentiel Effluve négatif | 0zone<>_ 12,68 . 2“"05
- « On voit donc que, pour un même débit, l’effluve négatif fournit une quantité d’ozone dix fois plus grande que l’effluve positif.
- « On obtientun résultat analogue en faisant agir sur l’oxygène l’effluve produit entre une pointe et un disque du même métal...
- « Si l’on admet que la production de l’ozone est due à une élévation de température produite par l’eflluve et non au passage dans l’oxygène d’une certaine quantité d’électricité, ce résultat s’explique : l’effluve négatif est en effet plus chaud que le positif. (2) »
- C’est aussi ce que M. Troest a montré, en employant le tube chaud-froid de H. Sainte-Claire Deville; avec lequel il a pu obtenir de l’ozone sans faire intervenir l’électricité.
- L’électricité peut déterminer la combinaison ou la décomposition des corps ; mais son action diffère selon qu’elle s’exerce par étincelles ou par flux continu. * (*)
- () Comptes rendus de l’Académie des Sciences, t. CVII, p. 334. Sur la production de l’ozone par les décharges électriques.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 374.
- Wollaston a démontré que dans le premier cas, la décomposition de l’eau, par exemple, se fait presque toujours de manière à produire aux deux pôles de la décharge, les deux gaz mélangés; tandis que dans le second cas, les deux gaz sont parfaitement séparés à chaque pôle sous l’influence du courant de la pile voltaïque.
- Avec les courants d’induction, qui participent à la fois de l’électricité statique et de l’électricité dynamique, Grove a constaté des effets plus ou moins complexes.
- En employant, pour conducteurs des circuits induits, les baguettes de Wollaston, et en modifiant les électrodes en platine terminant ces baguettes, il a obtenu la décomposition de l’eau :
- i° Avec les deux gaz mêlés aux deux pôles;
- 20 Avec les deux gaz mêlés à un seul pôle;
- 30 Avec les deux gaz séparés aux deux pôles.
- L’Electricité statique, sous forme d’étincelle ou de flux continu, peut aussi déterminer l’électro-lyse des liquides.
- On connaît, à ce sujet, l’expérience de Faraday: une goutte de dissolution de sulfate de cuivre est placée sur une lame de verre; à ses extrémités opposées deux fils de platine la font communiquer avec deux fragments de feuille d’étain, mis en rapport, l’un avec le conducteur positif d’une machine électrique, l’autre avec le sol (ou avec le conducteur négatif). Les portions de fils conducteurs qui touchent aux feuilles d’étâin sont aussi en platine. En faisant fonctionner la machine, on voit, au bout de quelques instants, le fil négatif se couvrir d’un dépôt de cuivre métallique, tandis que le fil positif reste intact.
- Autre expérience de Faraday. Si dans la disposition précédente, on remplace les feuilles d’étain . et la goutte liquide par deux morceaux de papier de tournesol, l’un bleu (du côté du pôle positif), l’autre rouge, du côté négatif, papiers préalablement trempés dans une dissolution neutre de sulfate de potasse, et qu’on fasse fonctionner la machine durant quelques minutes, on verra le papier bleu rougir et le papier rouge bleuir, ce qui indique que le sulfate de potasse a été décomposé ; son acide a été transporté au pôle positif et sa base au pôle négatif.
- L’expérieuce réussit pareillement si les fils de
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- platine sont tenus a petite distance des papiers humectés, de manière à produire des étincelles entre les fils et les papiers ; la décomposition saline a lieu comme avec le courant continu de la pile.
- On peut disposer sur la même plaque de verre plusieurs papiers, imbibés chacun d'une solution particulière et obtenir des résultats pareils aux précédents.
- Nous avons vu par les exemples qui précèdent, que la décomposition de l’eau peut être produite par l’électricité statique.
- M. Streintz l’a déterminée aussi entre deux électrodes en platine par la décharge d’une bouteille de Leyde.
- « 11 a mesuré, à l’aide d’un électromètre à quadrants, la différence de potentiel des électrodes. Il a trouvé qu’elle change de sens, si les électrodes sont étroites, lorsque le nombre des décharges ne dépasse pas une certaine limite. La même inversion se montre au bout de quelques minutes avec des courants galvaniques de courte durée, et elle disparaît lorsque le voltamètre est complètement polarisé. » (])
- Armstrong a aussi obtenu la décomposition de l’eau à l’aide de sa machine hydro-électrique.
- Verdet a pu également décomposer l’eau par les étincelles d’induction.
- Tous ces résultats, en établissant l’identité de nature des électricités mises en jeu dans ces diverses circonstances, montrent en même temps le rôle constant de chaque pôle au point de vue électrolytique.
- Les phénomènes électrochimiques peuvent se résumer comme il suit : sous l’influence de l’électricité, statique, dynamique ou d’induction, soit par étincelles, soit par courant continu, les corps peuvent être décomposés de manière que l’acide (où le corps qui en joue le rôle) est transporté au pôle positif, et la base (ou le métal) au pôle positif, chaque pôle ayant son rôle bien déterminé et toujours le même qu’il s’agisse de substances organiques ou inorganiques; il n’y a jamais dérogation à cette loi.
- Toute la galvanoplastie est basée sur ce fait fondamental : Lorsqu’un courant électrique traverse une dissolution métallique, il transporte le métal au pôle négatif et l’acide avec l’oxygène au pôle positif. Si l’anode placée au pôle positif est de
- (>) Journal de Physique, 2’ série t. I p. 201
- même nature que le métal de la dissolution (anode soluble), le dépôt se fait aux dépens de cette anode soluble et la dissolution conserve son degré de concentration.
- Citons maintenant diverses particularités de l’électrolyse.
- Ce phénomène a ses lois générales parfaitement établies par l’expérience et vérifiées maintes fois. Si certains effets semblent en contradiction avec ces lois, il est ordinairement facile d’expliquer ces prétendues anomalies.
- Tels sont les effets chimiques secondaires qui accompagnent l’électrolyse de diverses substances et ceux qui résultent de la polarisation des électrodes ; effets expliqués par les lois mêmes de la chimie et de l’électrolyse.
- M. Bouty, dans des expériences de précision sur la polarisation des. électrodes, a constaté, par. l’emploi d’un voltamètre spécial, muni d’un fil parasite placé entre les électrodes, que dans l’élec-trolyse de l’eau, privée d’air, la polarisation est inévitable; qu’au bout d’une minute même en faisant usage d’un très faible courantélectrique (avec 1 ou 2 dll.), « elle a déjà une valeur notable ; qu’elle augmente ensuite de plus en plus lentement et avec une vitesse différente à chaque électrode ; qu’enfin elle est beaucoup plus grande à l’électrode positive qu’à l’électrode négative. »(J)
- Nous avons vu, dans les effets mécaniques et physiques que l’électricité statique ou dynamique peut produire le transport des substances solides, liquides ou gazeuses, souvent dans les deux sens, mais spécialement du pôle positif au pôle négatif.
- Dans le phénomène de l’électrolyse, il y a non seulement séparation, mais transport des éléments d’un pôle à l’autre, par suite de décompositions intermédiaires.
- Citons à l’appui une expérience qui a son importance pour la théorie des décompositions chimiques :
- « C’est que certaines bases, peu ou point solubles, telles que la magnésie et plusieurs oxydes métalliques provenant de dissolutions salines, placées dans une capsule positive, peuvent bien passer dans la capsule négative, remplie d’eau distillée, si les deux capsules communiquent seulement par une mèche d’amiante: mais si on interpose entre elles un vase d’eau pure, en établissant,
- (r) Voir pour l’explication du phénomène : Journal de Physique, 2* série t. 1 p. 348 et suiv. '
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- toujours au moyen d’une mèche d’amiante, la communication entre ce vase et les deux autres, alors les^particules transportées tombent au fond du vase intermédiaire, et ne vont pas jusqu’au vase négatif. »
- Ce qui complique encore les résultats de l’élec-trolyse, c’est que, sous l'influence de l'électricité, la matière des vases, en verre, en marbre, ou en agate, e:lc., peut se décomposer, leurs acides se rendent alors au pôle positif et leurs bases au pôle négatif, comme Davy l’a constaté le premier. L’eau elle-même n’est pas toujours, quoique distillée absolument pure.
- Dans son électrolyse Davy a constaté la présence d’un peu d’ammoniaque au pôle négatif et d'acide nitrique au pôle positif, composé provenant évidemment de la combinaison de l’hydrogène et de l’oxygène naissants, avec l’azote dissout dans l’eau ; dans le vide on n’obtient plus que de l’oxygène et de l’hydrogène parfaitement purs.
- Inégalité apparente de la puissance chimique des deux pôles. — Dans certains cas particuliers, la puissance chimique des pôles d’une pile semble présenter une inégalité. Mais cette inégalité n’est qu’apparente. Telle est celle qui se produit dans les expériences de MM, Daniell et Miller, ou dans celles de Pouillet, de M. Hittorf, dans lesquelles les résultats changent suivant le sens du courant et paraissent en contradiction avec les lois de l'électrolyse.
- Ainsi, dans l’expérience de MM. Daniell et Miller, un vase est séparé en deux compartiments par une cloison poreuse ; l’un contient une dissolution de sulfate de cuivre (ou de zinc), l’autre de l’eau acidulée. Quand le courant passe de l’eau à la dissolution saline, il y a dépôt de métal sur l’électrode négative. Quand le courant passe en sens inverse, il y a dégagement de gaz sur les deux électrodes.
- Dans l’expérience de Pouillet, « une solution de chlorure d’or est placée dans une série de tubes en U, dont la partie courbe est plus étroite. Des arcs en platine réunissent les colonnes liquides deux à deux. Quand le système est traversé par un courant, l’or se dépose aux électrodes négatives pendant que le chlore se dégage aux électrodes positives, et l’on remarque, au bout de queloues
- (*) De La Rive, Traité d’électricité, t. II, p. 280
- temps, que toutes les branches négatives des tubes sont moins colorées que les positives, et l’essai chimique prouve que ces dernières n’ont pas perdu de chlorure d’or. 11 semble donc que le pôle négatif soit seul efficace pour produire la décomposition.
- Les chlorures de cuivre, de nicktl, de cobalt, de zinc, etc., donnent les mêmes résultats. Avec les chlorures alcalins, il y a seulement une différence d'action aux deux pôles, tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre. » (*).
- M. D’Alméida est parvenu à expliquer ces faits par l’intervention de l’eau dans la décomposition des sels (2).
- Sur la dissymétrie de la décharge êlectrolytique. (Alf. Tribe). — Sans qu’il soit nécessaire de décrire les dispositions que l’auteur a prises, nous dirons seulement que « l’ion positif se dépose à l’extrémité de l’analyseur la plus rapprochée de l’électrode positive et que l’oxyde d’argent se dépose au bout le plus rapproché de l’électrode négative. Les dépôts sont séparés par un espace neutre. » (3).
- Il n’est peut-être pas sans intérêt de faire remarquer l’analogie qu’il y a entre cet espace neutre et l’espace obscur que laisse la lumière électrique vers le pôle négatif, dans un tube de Geissler où le vide a été poussé suffisamment loin. La dissymétrie observée dans l’électrolyse est d’ailleurs analogue à celle de l’étincelle électrique.
- Autre particularité observée par MM. W. Hal-dane et H. Holden. « En électrolysant une solution diluée d’acide sulfurique pur avec des électrodes de palladium, on observe un liquide plus dense qui se forme autour de l’ancienne électrode négative et tombe au fond du vase, tandis qu’aucun dégagement de gaz n’est visible à cette électrode. Au bout d’un instant, ce phénomène cesse de se produire, on remarque un dégagement d’hydrogène, et l’électrolyse suit son cours normal. » (")
- M. Christiani a observé un phénomène semblable, en électrolysant du sulfate de zinc concentré ou du sulfate de cuivre avec des électrodes de même métal.
- M. Potier, dans ses recherches sur la mesure électrochimique des courants (4), a montré les ano-
- (!) D/guin. — Traité de Physique, t. III, p. 480.
- (2) Annales de Chimie et de Physique, y série,t. II, p. 257.
- (3) La Lumière Electrique, t. IX, p. 311.
- (*) La Lumière Électrique, t. XXVIII, p. 139.
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- malies qui se présentent dans l’éiectrolyse comparée des sels de mercure et d’argent. On admet généralement qu’il n’y a pas de polarisation des électrodes dans l’éiectrolyse d’une dissolution saline, quand les électrodes sont formées du métal dissous. Cependant, les expériences de M. Potier faites avec précision, prouvent qu’il n’en est pas toujours ainsi. Ces anomalies restent à expliquer.
- M. E. Guillaume, dans, un mémoire (*) sur les condensateurs èlectrolytiques, où il se prononce» en faveur de l’hypothèse qui envisage la cellule comme système de deux condensateurs, cite l’expérience suivante, au sujet de Xinfluence de l’hydrogène dans les électrodes. « Des lames de platine de grandeurs différentes furent chargées d’hydrogène par électrolyse de l’acide sulfurique étendu, et placées avec d'autres privées de gaz par la chaleur, dans une auge contenant une solution de sulfate de cuivre, de telle sorte qu’on pouvait combiner à volonté des électrodes grandes où petites, chargées ou non d’hydrogène. J’observai le courant de charge et de décharge produit par un daniell. La différence des électrodes se trahissait par un faible courant allant à l’intérieur de l’auge, vers l’électrode chargée d’hydrogène.
- «Dans toutes les expériences, l’effet de l’hydrogène se montra, dans les petites électrodes, relativement plus considérable que dans les grandes. Par exemple, avec deux électrodes de 30 millimètres carrés chacune, la première déviation de l’aiguille fut seulement 3 à 4 fois plus forte, entrant dans l’auge par l’électrode chargée, que dans le cas contraire; mais, dans le premier cas, le courant ne s’affaiblit que très lentement, tandis que dans le second, il diminua bientôt jusque vers zéro. »
- Relativement au rôle des deux électrodes, M. Guillaume dit : « En combinant entre elles des électrodes de même nature, mais de grandeurs différentes, j’observai toujours que Y électrode positive joue un rôle prépondérant, surtout poui les potentiels élevés ; cependant la valeur de l’électrode négative n’est pas sans i-nfluence, surtout lorsque la surface de l’électrode positive est considérable. La première déviation de l’aiguille dans le courant de charge et de décharge, est relativement plus
- (•) La Lumière Électrique, 9 mars 1889, p. 489.
- (2) Bibliothèque Universelle. — Archives des sciences physiques et naturelles, 15 novembre 188.3, P-495*
- forte pour les petites électrodes que pour de plus grandes ; les deux électrodes étant égales, l’intensité du courant ne devient approximativement proportionnelle à leur surface qu’après un certain temps. » ,(1).
- MM. Violle et Chassagny, dans des recherches récentes sur l’éiectrolyse (2) ont repris, en des conditions bien déterminées, les expériences relatives aux effets calorifiques et lumineux, signalés par MM. Fizeau et L. Foucault dans la décomposition de l’eau. En additionnant ce liquide
- de d’acide sulfurique, en employant un courant énergique, et en se servant de fils polaires en platine, l’un, le positif, de4,5 mm., l’autre, le négatif, de 1,6 mm. de diamètre, il ont reproduit le phénomène de la gaîne lumineuse qui entoure le fil négatif et persiste quelque temps, par un effet de caléfaction ; gaine qui disparaît bientôt pour une certaine différence de potentiel, et est remplacée par des bulles crépitantes.
- On peut produire aussi la gaîne sur le fil positif, en intervertissant les fils polaires. Mais la différence des effets se manifeste encore par la difficulté de produire cette gaîne et par sa persistance, une fois qu’elle est formée.
- D’ailleurs, ce sont là des effets plutôt physiques que chimiques du courant électrique.
- Avant MM. Violle et Chassagny, M. Slouguinoff dans une thèse pour le doctorat, avait étudié et décrit ces effets lumineux anormaux qui se présentent lors de l’éiectrolyse de l’eau ; il avait aussi constaté le changement de rôle des électrodes relativement au dégagement des gaz et la formation de la gaîne lumineuse. (Voir pour les détails : La Lumière Électrique, t. XIV, p. 470).
- Quand deux électrodes de même métal plongent dans un liquide, et qu’on met l’une d’elles en mouvement, à l’intérieur de ce liquide, il se produit un courant dont le sens varie avec la nature du métal et celle du liquide en contact.
- On sait, d’autre part, que l’une des électrodes étant plongée dans le liquide, si l’on vient à plonger l’autre, il se produit un courant au moment de Y immersion ; et quand on retire l’électrode, il se manifeste un faible courant A’émersion de sens contraire au précédent.
- (!) Loc. cit., p. 507.
- »s) La Lumière Électrique, 23 février 1889, P- 39*•
- C. R., 11 février 1889, p. 284.
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- JOURNAt UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- M. Kruchkoll a formulé ainsi la relation simple qui existe entre ces trois courants :
- « Le courant produit par l'immersion est de sens contraire à celui que produit le mouvement ; le courant d’émersion est de même sens que le courant de mouvement. » (J)
- Le métal le plus attaqué prend l’électricité négative. Ce fait général explique les inversions produites par le changement de liquide, dans un couple voltaïque formé, soit de deux métaux différents plongés dans un même liquide, soit d’un même métal, poli ou oxydé, plongé dans un liquide plus ou moins concentré, ou dans deux liquides de nature différente.
- Ces inversions ne sont qu’apparentes, relativement au rôle de conducteur positif ou négatif. C’est toujours le métal ou le corps le plus attaqué qui donnera l’électricité négative. Plus la différence d'action chimique sera prononcée, plus le courant sera fort.
- C. Decharme.
- (A suivre.)
- LEÇONS DE CHIMIE {Suite) (2).
- CHIMIE ORGANIQUE
- 3° Fonction. — Aldéhydes, acétones et quinones.
- Les composés qui font partie de cette classe tiennent le milieu entre les alcools et les acides. Ils dérivent des alcools ou phénols par l’élimination de la molécule de ces corps, de deux ou plusieurs atomes d’hydrogène ; ils peuvent être considérés comme leur premier degré d'oxydation.
- Ils diffèrent des acides par de l’oxygène qu’ils renferment en moins. Dans les acides en effet chaque groupe de deux atomes d’hydrogène éliminés de la molécule alcool ou phénol est remplacé par un atome d’oxygène. Il existe toutefois des acides où cette substitution ne s’est pas opérée complètement. Ces derniers corps tiennent le milieu'entre les aldéhydes et les acides.
- (a) Les aldéhydes résultent de l’élimination de un ou plusieurs groupes de deux atomes d’hydrogène de la molécules des alcools primaires, quelle qu’en soit l’atomicité.
- (*) La Lumière Électrique, t. IX, p. 441.
- C) Voir La Lumière Electrique du 18 mai 1889.
- On sait que les alcools primaires sont caractérisés par le groupement moléculaire C H2 O H.
- CH3 CHS OH
- I I
- CH* OH CH* OH
- Alcool éthylique Glycol
- (mono-atomique) (diatomique)
- Les aldéhydes serontcaractérisées par le groupement moléculaire C O H.
- CH3 c OH
- I c o H
- C OH
- Aldéhyde acétique Glyoxal
- (b) Les acétones proviennent de la perte de un,
- ou plusieurs groupes de deux atomes d’hydrogène, de la molécule, des atomes secondaires. Ceux-ci étant caractérisés par le groupement moléculaire C H. O H, les acétones le seront par le groupement CO,par leur définition.
- CH3
- J:"3 > CH OH Alcool isopropylique
- CH3
- CO
- CH3
- Acétone ordinaire
- (c) Les quinones dérivent directement de certains phénols diatomiques par l’élimination de la molécule de ces derniers, de deux atomes d’hydrogène. Ils en sont le premier degré d’oxydation.
- Ils sont caractérisés par le groupement O2 diatomique.
- Hydroquinone Quinone
- Nous passerons en revue les principaux corps qui entrent dans la troisième fonction organique avec leurs propriétés les plus caractéristiques.
- Aldéhybes
- 10 groupe. — Dérivées des alcools mono-atomiques.
- Propriétés. — i° Facilement oxydables, elles se transforment en acide mono-atomique.
- C* H1 O + O = C* H1 O*
- Aldéhyde Acide acétique
- 20 L’hydrogène naissant,agissant sur eux, régénère l’alcool dont elles dérivent.
- C1 H8 O + 2 H = C1 H10 O Aldéhyde butyrique Alcool butyrique
- 30 Les bases énergiques les transforment en des sels dont l’acide est correspondant de l’aldéhyde attaquée.
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- 4*8 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5° Les métaux alcalins s’y dissolvent avec dégagement d’hydrogène
- C* H4 O + K = H + C* H3 KO
- On donne à C8 H3 K O le nom d’aldéhyde potassée ou d’acétylure de potassium.
- Préparation. — i° Par l’oxydation des alcools primaires.
- 2° Par la distillation d’un mélange de formiate de calcium et d’un sel de calcium dont l’acide correspond à l’aldéhyde à produire.
- (a) Normales
- Formique........... H CHO
- Acétique........... CH3 CHO
- Propionique....... CH3 CH* CHO
- Butylique.......... CH3 CH* CH* CHO
- Valérique......... CH» CH* CH* CH* CHO
- Acrylique...... ... CH* : CH CHO
- Crotonique......... CHS CH : CH CHO
- Bivaléraldane...... C10 H8 O
- ($) Non normales
- Isobutyrique...... (CH3;* CH CHO
- Valérique...... (CH3)* CH CH* CHO
- Caproïque........ . C8 H11 CHO
- Œnanthylique...... C8 H3 CHO
- 2? groupe. — Dérivées des alcools diatomiques 11 existe parmi les aldéhydes deux espèces dis-
- tinctes suivant que le glycol considéré a perdu un groupement ou deux d’atomes d’hydrogènes typiques.
- Les premières aldéhydes prennent le nom d’aldéhydes du premier degré. On en connaît deux :
- Aldol ou boxybutirique......... C1 H8 O*
- Furfurol ou pyromucique........ C8 H1 Os
- Parmi les secondes qu’on nomme aldéhydes du deuxième degré on en connaît également deux
- Glyoxal ou dialdéhyde oxalique. C3 H* O2
- Dialdéhyde succinique.......... C1 H8 O
- Acétones
- Propriétés.— i° Les agents oxydants agissent sur les acétones comme sur les aldéhydes avec cette différence toutefois que la molécule traitée, se dédouble et donne naissance à deux acides mono-atomiques au lieu d’un seul.
- 2° L’hydrogène naissant les convertit en alcools
- secondaires.
- \
- 3° L'aniline ne se combine pas avec les acétones, encore une propriété qui les différencie des aldéhydes. , 1(
- Préparation. — i° Par l’oxydation des alcools secondaires.
- 2° Par la distillation sèche des sels de calcium dont l’acide correspond à l’acétone cherché.
- >
- 3° Par l’action des composés organo-métalliques du zinc sur les chlorures des radicaux acides.
- (CH3)2 Zn -F 2 (CH8 Cl CO) = Zn Cl + 2 ((CH3)? CO) Zinc-éthyle Chlorure d’acétyle Acétane ordinaire
- 4° Par la fixation de l’oxyde de carbone C O sur les composés organo-métalliques du potassium et du sodium.
- CO : (CH8)*
- CO CH8 C* H8 C8 H10 O C8 H18 O C8 H10 C C8 H12 O C8 H4* O C8 H1* O C7 H** O
- a h** o
- C8 H18 O C8 H18 O C» H18 O Cu H22 O C17 H8* O :
- C19 H38 O C*3 H18 O C31 H8* O C38 H78 O
- Remarques. — i° On n’a pu jusqu’à ce jour former d’acétones dérivés d’alcools d’atomicité su-périeure à un.
- 2° 11 existe également des aldéhydes et des acétones dérivés des alcools aromatiques monoatomiques, mais on n’en connaît qu’un petit nombre.
- QU1NONES
- Propriétés. — i° Les agents réducteurs les transforment en hydroquinones
- C8 H4 O2 + 2 H = C8 H4 (OH)*
- Quinone Hydroquinone
- 2° Distiliés en présence de la poudre de zinc les hydrocarbones dont ils dérivent sont régénérés.
- 3° Un ou plusieurs atomes des quinones peuvent être remplacés par un ou plusieurs atomes d’un halogène.
- Les halogènes de substitution peuvent être aisément déplacés par l’action d’une base énergique.
- C’est en vertu de cette réaction que l’on a pu produire industriellement Yaliçarine C'1 H'1 O2
- Diméthyl acétone
- Méthyl-éthyl —
- Méthyl-propyl —
- Méthyl-isopropyl —
- Diéthyl —
- Méthyl-butyl —
- Méthyl-isobutyl —
- Éthyl-propyl —
- Méthyl-amyl —
- Méthyl-isoamyl —
- Dipropyl —
- Méthylhéxyl —
- Di-isobutyl —
- Diamyl —
- Dioctyl —
- Dinonyl —
- Diundécyl —
- Dipentadécyl —
- Dihepta-décyl —
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- m
- (O H)2, dont le nom scientifique est bioxyantbra-quinone. On sait que l’alizarine est le principe colorant de la garance. C’ést à la suite des remarquables travaux de M. Grache que là synthèse de l’alizarine a été opérée.
- Préparation. — i° Par l’oxydation de l’hydro-quinone '
- C* H‘ (OH,8 + O = H* O + C« H‘ O*
- 2° Par l’oxydation de.quelques carbures aromatiques, comme, l’anthracène, le pyrène, le chry-sone, etc.
- C“ H1# + O3 = H8 O + H» O*
- Anthracène Anthraquinone
- 3° Ôn obtient des quinones chlorés, en oxydant les hydrocarbures aromatiques par un mélange de chlorate de potasse et d’acide chlorhydrique.
- 4me Fonction. — Acides.
- Les corps qui font partie de cette classe dérivent des alcools ou phénols dont ils sont le deuxième degré d’oxydation ; les aldéhydes, acétones et quinones en étant le premier.
- Nous avons vu que le groupement moléculaire CH2 O H est la caractéristique des alcools primaires. Si nous remplaçons deux atomes d’hydrogène il viendra CO. OH qui sera la caractéristique de l’acide organique.
- Tout acide organique peut être envisagé à deux points de vue différents, suivant que l’on considère son atomicité ou basicité.
- Un acide peut avoir une atomicité supérieure à sabasicité. C’est ainsi que leglycol C2H0O2 donne naissance à deux acides, qui sont diatomiques, mais dont l’un l’acide glycolique
- CH8 OH
- I
- co oh
- est monobasique, l’autre l’acide oxalique
- CO OH
- I
- CO OH
- est bibasique.
- L’ordre de l’atomicité est déterminé pas la quantité des atomes d’hydrogènes H, dits atomes typiques qui sont réunis au noyau de la molécule, alcool ou par l’intermédiaire des groupements CH2 O, CH O et CO. C’est ainsi que le glycol
- CH8 OH
- !.. I
- CH8 OH
- est diatomique, la glycérine. ...
- CHS OH '
- I
- CH OH
- I
- CH3 OH
- triatomique.
- L’ordre de la basicité est fixé par le nombre des atomes d’hydrogène, dits atomes basiques, qui sont réunis au noyau de la molécule acide par l’intermédiaire du.groupement C O O et qui sont susceptibles d’être remplacés par un atomed’un métal alcalin.
- D’après ces définitions, les alcools mon'o-atomi-ques, c’est-à-dire ceux qui ne renferment qu’un atome d’hydrogène typique ne pourront donner naissance qu’à une classe d’acides, dits mono-ato-miqUes, ne renfermant qu’un atome basique par conséquent.
- Au contraire, les alcools diatomiques, triatôrhi-ques,tétratomiques,etc.,pourront donner naissance les premiers, à des acides diatomiques monobasiques et diatomiques bibasiques ; les second à des acides triatomiques, tnonobasiques, bibasiques ou tribasiques.
- En résumé: le iegré d’atomicité d’un alcool et des acides qui en dérivent est fixé par le nombre des atomes typiques d’hydrogène de l’alcool; le degré de basicité des acides par le nombre des atomes d’hydrogène pouvant être remplacés par un métal alcalin.
- Pour simplifier l’études des acides organiques qui sont très nombreux nous les diviserons en deux grandes classes. Dans la première seront compris les acides qui dérivent des hydrocarbures de la série grasse, dans la seconde ceux qui proviennent des hydrocarbures aromatiques.
- Chacune de ces classes sera formée de plusieurs groupes qui se différencieront entre eux par l’ordre de l’atomicité.
- ACIDES DE LA SÉRIE GRASSE
- i° Mono-atomiques monobasiques.
- Nous savons qu’ils proviennent des alcools primaires par la substitution de O à H2 pour le groupement moléculâire CH2 OH.
- La caractéristique CO OH de ces alcools prend le nom de Carboxyle.
- Suivant que l’alcool d’origine est normal ou non
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- 43®
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- normal, l’acide est lui-même considéré comme normal ou non normal.
- (,a) SÉRIE C* H2“ 02
- (a) Normaux
- Formique.... . CH2 O2 Laurique C42 H24 O2
- Acétique . C* H4 O2 Myristique.... CU H28 O2
- Propionique.. . C3 H« O* Bériomargarique C19 H89 O2
- Butyrique.... . C4 H8 O2 Palmitique.... C19 H32 O2
- Valérique.... . C9 H19 O2 Margarique... C17 H34 O2
- Caproïque... . C8 H** O2 Stéarique C18 H3« O*
- Œnathylique , , a H44 O2 Arachitique... C29 H49 O2
- Caprylique .., . C® H‘« O* Bénostéarique. C24 H42 O*
- Pélargonique. . C9 H18 O2 Hyénique C29 H" O2
- Caprique C19 H29 O2 Cérotique C27 H94 O2
- Mélissique ... C39 H" O2
- 10) Non-normaux
- Les acides qui constituent ce groupe sont isomères avec ceux que nous venons de nommer.
- Propriétés. — i° Chauffés au rouge en présence d’un excès d'une base, il se produit un hydrocarbure d’un ordre inférieur à celui dont dérive l’acide traité.
- C2 H4 O2 = CO2 + CH*
- Ac. acétique Méthane
- 2° Les halogènes peuvent se substituer aux atomes d’hydrogène qui entrent dans leur molécule, sauf à l’atome qui fait partie du groupement carboxyle CO OH;
- 3° Ils forment avec les alcools des éthers composés;
- 4° Ils peuvent se produire par l’action de l’eau sur les chlorures de certains radicaux acides
- C9 H9 O Cl + H2 O = H Cl + C9 H9 O OH Chlorure de valéryle Acide valérique
- Préparation. — i° En faisant agir un oxydant sur un alcool primaire;
- 2° Par l’action de la potasse sur un alcool primaire;
- 3° En faisant réagir de l’anhydride carbonique sur un composé orgàno-métallique de potassium
- C2 H9 K + CO* = C2 H9 CO OK
- La formule C2H3j GO OK représente le molécule de propionate de potasse.
- 4° En faisant agir dè l’oxyde de carbone sur la potasse on obtient l’acide formiqüe;
- {b) SÉRIE C" H2.n-2 o»
- Acrylique C3 H9 O2 Cémicique ... C49 H28 0*
- Crotonique C4 H9 O3 Physétoléique Cio H39 O2
- Méthacrylique.... C4 H8 O2 Hypogéique.. Cto H39 O2
- Angélique C9 H8 O2 Gaïdiqüe.... Cto h89 O2
- Méthylcrotonique C9 H8 O3 Oléique C48 H34 O2
- Pyrotérébique.... C« H49 O* Elaidique C48 H34 O2
- Hydrosorbique... C9 H'» O2 Doeglique.... Ci» H39 O2
- Éthylcrotonique.. C9 H49 O3 Erucique Cl» H42 O2
- Moringique C49 H28 O* Brassique C»2 H42 O2
- Brassidique .. C22 H4î O*
- (C) SÉRIE C" H *»-4O2
- Sorbique....... C9 H8 O2 Polmitolique.. Cio H28 O2
- Parasorbique... C« H8 O2 Stéarolique... C48 H32 O2
- Linoléique C49 H28 O* Bénoléique.,. C*2 H49 O2
- Propriétés. — i° Soumis à l’action de l’hydrogène naissant ils se transforment en acide de la série C"H2”02.
- 2° Soumis à l’action de la potasse en fusion ils se transforment en sels dont l’acide fait partie de la série C” H2” O2.
- Préparation. — Chacun de ces acides se produit par un procédé spécial. C’est ainsi que l’acide oléïque résulte de la saponification de l’huile, l’acide crotonique de l’action d’une solution concentrée de potasse sur le cyanure d’allyle C3H5CAz.
- Certains d’entre eux, comme l’acide angélique, par exemple, se rencontrent tout formés.
- Remarques. — Il existe d’autres acides monoatomiques, monobasiques, qui font partie de la série aromatique. Leur étude trouvera sa place après celle des acides polyatomiques et polybasiques de la série grasse.
- Adolphe Minet.
- CA suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- France
- Appareil destiné à remplacer les robinets dans les pompes à vide. —- M. F. de Romilly dont on connaît l’ingénieuse pompe à vide, vient d'imaginer un dispositif qui supprime complètement l’emploi des robinets dans ces appareils. Ceux-ci, en effet, après un nombre très limité d’ouvertures et de fermetures laissent passer des quantités notables de gaz. Le graissage des robinets n’apporte qu’un remède très imparfait à cet état de chose.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 4/1
- Voici comment M. de Romilly y supplée :
- Supposons le cas d’un robinet à trois voies ; on dispose alors trois tubes 1, 2 et 3 d’une hauteur supérieure à la colonne barométrique, et plongeant dans une cuve à mercure C. Le premier communique à la pompe à vide, le second est isolé et le troisième est en relation avec le récipient.
- Le second tube est disposé comme l’indique la figure 2 ; un tube capillaire le réunit à une deuxième cuve placée au même niveau.
- Dans ces trois tubes pénètrent deux tubes en
- Fig- 1 et 2
- Y dont les branches Y, Y' sont plus grandes que la colonne barométrique. La branche inférieure se prolonge à travers un purgeur par les tubes T,T à des vases BB' pleins de mercure.
- Quand on fait le vide dans la position indiquée, le mercure monte dans tous les tubes. En abaissant alors C', l’air entrera, et par les Y, la communication aura lieu partout. Mais si l’on monte, en H, la bouteille B, le passage est interrompu de ce côté, tandis que l’air peut pénétrer par le tube Y de la bouteille restée en bas. Après chaque opération, le mercure reprend partout son niveau initial, grâce au trop plein P.
- La manœuvre de ce petit appareil, qui peut rendre des services aux électriciens, consiste donc à élever ou à descendre la petite bouteille du bas et à descendre la cuvette supérieure.
- Verrou électrique de. sur été. — Ceci est un petit appareil destiné à rassurer les gens craintifs ou impotents, en leur permettant de s’enfermer chez eux, tout en leur offrant' la possibilité d’ouvrir
- O O
- O O
- leur porte d’un endroit éloigné, de leur lit ou d’une autre pièce.
- Comme on le voit figure 3 et 4, ce verrou comprend en réalité un pêne arqué qui vient s’engager dans le montant, et qui tombe par son propre poids lorsque l’électro-aimant E est excité, l’armature l lâchant le taquet t.
- Mais il n’est pas suffisant que la manœuvre du verroi soit sous le contrôle de la personne à protéger, il faut encore prévoir les effractions; dans
- 1,1 - 1 - L | 1 4 :±P
- 1 : s' s Pf
- 4'} ' s
- ' T Chambre T Office
- Fig. 5
- ce cas, un signal d’alarme est envoyé dans un endroit quelconque, comme c’est indiqué figure 5, Le circuit de la pile P est normalement ouvert et ne se ferme momentanément en a' que lorsqu’on vient à tirer le cordon T; mais il y a un circuit auxiliaire 2,3 qui renferme deux sonneries S et S', l’une avertissant dans le local même, la seconde en un autre point ; si donc on vient à forcer lever-
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- rou.il fermera en tombant ce circuit en b b' ce qui donnera le double signal d’alarme. Comme on le voit, tout a été prévu dans ce petit appareil, breveté par M. G. Cartelin.
- Aux valétudinaires et aux caissiers d’en apprécier l’utilité. E. M.
- États-Unis
- Les canalisations souterraines aux États-Unis. — Tous ceux qui suivent les journaux d’électricité savent combien il a été difficile aux États-Unis d’établir, d'une manière satisfaisante, ces milliers de conducteurs qui desservent les quartiers commerçants de nos grandes villes. Pendant les beaux jours du télégraphe et aux débuts du téléphone, le meilleur chemin était le plus commode, et l’on accrochait les fils comme ceux d’une toile d’araignée partout où l’on pouvait; mais on reconnut rapidement que ce procédé présentait ds dangers pour la sécurité publique, en même temps qu’il lésait fortement le sentiment artistique. Que fallait-il donc faire de tous ces fils, qui étaient en si grand nombre dans quelques quartiers de New-York et de Chicago, qu’ils interceptaient presque la lumière du jour ? La résolution du problème h’était pas chose aisée.
- M. J. Barrett, ingénieur-électricien de la villede Chicago, proposa d’enterrer tous les fils aériens, ce plan excita un haro général et les railleries tombèrent comme grêle sur l’infortuné ingénieur que l;on surnomma le « Ground-hog » la marmotte. Son projet reçut et garda le nom de « Ground-hog theory ».
- Diverses Compagnies de téléphone, de télégraphe et d’éclairage électrique s’appuyèrent sur toutes sortes d’expertises pour démontrer qu’une canalisation souterraine était impraticable au point de vue d’un fonctionnement régulier.
- En dépit de toutes ces clameurs, les autorités municipales tinrent bon, et promulguèrent les arrêts nécessaires à l’application du procédé ; dès lors la lutte commença contre l’autorité, elle fut chaude, mais enfin force resta à la loi.
- Les adversaires de cette méthode était de bonne foi, dans leurs assertions et il faut bien dire qu’ils avaient trouvé de bonnes raisons dans la mauvaise qualité des matériaux employés à cette époque pour les câbles, dans l’excédant du prix sur les conducteurs aériens et dans le défaut d'un isolant suffisant pour les câbles souterrains. L’expérience pouvait seule assurer le succès.
- Chicago exécuta son réseau souterrain, ce qui excita au plus haut point l’intérêt des autres grandes villes.
- New-York où le nombre de câbles avait fini par devenir excessif, ne vit d’autre remède que déplacer aussi les conducteurs sous terre.
- On nomma une commission électrique chargée de régler toutes les questions ayant trait à l’électricité avec pleins pouvoirs dans l’application de la loi. L’assemblée du 13 novembre dernier chargea le secrétaire de la commission, d’informer toutes les Compagnies de câbles aériens d’avoir à remplacer sous peine de poursuites, leurs conducteurs dans un délai de 90 jours, par des systèmes approuvés par la commission.
- En même temps, à la requête de la United Stries Illuminating Company, le juge Lawrence, de la Cour suprême, faisait provisoirement défense au comité de contrôle électrique de toucher aux poteaux et aux fils des plaignants jusqu’à ce que ceux-ci eussent trouvé une place convenable pour leurs conducteurs, ainsi que de promulguer tout arrêt de nature à donner à d’autres Compagnies des privilèges plus étendus que ceux des plaignants. Il avait été question de rendre cette défense perpétuelle, mais cette prétention ne fut pas admise.
- Le rapport annuel adressé le ior janvier par la Commission au gouvernement de l’État indiquait les chiffres suivants, se rapportant aux câbles placés sous terre, dans la ville, à la fin de 1888.
- Nombre de milles de conducteurs souterrains
- Metropolitan Telephon and Telegraph C”. 4 062,32
- Western Union................................... 89,08
- Brush Electric light C”.......................... 8,87
- Edison ...................................... 192,23
- Réseau télégraphique d’incendie................ 101,02
- , , Total........ 4 453,53
- ou 7 120 kilométrés. •
- Les poteaux et les fils aériens enlevés dans le courant de l’année s’élèvent aux chiffres suivants :
- Nombre Nombre '
- des de
- poteaux milles de ni
- Par les Compagnies............ 395 701
- Par les employés des travaux publics 381 245
- . „ 776 946
- soit 1 500 kilométrés.
- Le rapport constata que, quoiqu’il y ait actuellement près de 4500 milles de conducteurs souterrains, quoiqu’on ait enlevé dans le courant de l’année un nombre considérable de poteaux et une grande longueur de fils, il y a aujourd’hui à New-
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- York plus de conducteurs aériens qu’il n’y en avait l’année dernière.
- La lutte devint alors sérieuse et le Comité fut de tous côtés.
- Des particuliers demandaient l’autorisation de placer d’autres conducteurs aériens, tandis que les Compagnies se voyaient, à leur grande irritation, forcées de poser leurs câbles sous terre; de tous côtés or) cherchait à entraver le plus possible l’exécution des arrêtés de la Commission.
- La «Western Union Company intenta, devant le juge Wallace de la Cour des Etats-Unis, une action semblable à celle de la « U. S. Company ». Le jugement fut rendu le 12 avril contre les plai-nan ts, qui avaient essayé de prouver que la municipalité de la ville de New-York, en s’appuyant sur de grandes raisons d’intérêt local et en vertu des pouvoirs qu’elle avait reçus de la législature de l’État, avait pris ou allait prendre des arrêtés qui constituaient un tel émpiétement sur les prérogatives du gouvernement national, que ces arrêtés étaient entâchés d’illégalité.
- Un arrêté du 24 juillet 1886, concédait sous certaines restrictions, aux Compagnies télégraphiques « le privilège d'établir et d’exploiter des lignes télégraphiques au-dessus et le long de toutes les voies postales des États de l’Union », mais (dit le juge) de telle manière que ces lignes ne puissent entraver ni gêner la circulation sur ces voies.
- Toutes les rues de New-York sont des voies postales, puisqu’elles sont parcourues par le service des postes, toutes les lignes de chemins de fer sont également postales.
- Après deux années de procès et de récriminations, le quatre vingt-dixième jour indiqué comme limite du délai fixé par le maire, M. Grant, arriva enfin après de nombreuses prolongations.
- Les différentes compagnies qui s’étaient disputées sur la question des canalisations souterraines, ne sachant quel parti prendre estimant qu’on n’avait point encore trouvé une bonne canalisation souterraine, ou supposant que l’arrêté n’était qu’une vaine menace, ne s’étaient pas conformées aux prescriptions de la Commission. La loi avait été invoquée en vain, le témoignage des experts n’avait servi à rien ou n’avait eu aucun poids, et les défendeurs eurent beau supplier pour éloigner le moment fatal.
- Le mardi 16 avril, l’avoué de la Commission de contrôle apportait chez le maire, une copie de l’arrêt du juge Wallace; au reçu de cette pièce, le
- maire donna ordre à la Commission des travaux publics de procéder à l’enlèvement méthodique des poteaux et des fils aériens.
- Ces opérations commencèrent à io h. 40 du matin; dans diverses parties de New-York, Broadway, on scia les poteaux, on coupa les fils; on avait avisé les différentes compagnies d’éclairage électrique dont les lignes traversaient les endroits sus-indiqués, mais pour diverses raisons elles n’en avaient pas tenu compte. La campagne fut vigoureusement menée pendant toute la journée. Le second jour, des représentants d’une des compagnies intéressées n’ayant pu sauver leur fil coupé par les autorités, prirent le parti d’envoyer des agents à eux couper eux-mêmes leurs lignes, et garantir ainsi la propriété de leur matériel. Toutes les autres compagnies capitulèrent, la guerre finit par la victoire de l’autorité, et les conducteurs soutérrains passèrent à l’ordre du jour. Telle est la situation actuelle. On peut alléguer qu’il est impossible de juger la valeur d’une canalisation souterraine avant quelques années d’expérience, mais il faut dire aussi que dans les grandes villes, les fils doivent être placés ailleurs qu’en plein air, et qu’il n’y a guère d’autre place que sous terre. L’usage du courant électrique comme agent de force, de lumière etc, est destiné à se répandre de plus en plus, et, si la canalisation souterraine actuelle n’est pas bonne, rien ne contribuera plus à augmenter ses qualités que cette obligation d’enterrer les conducteurs. Dans l’avenir la canalisation souterraine se développera rapidement puisqu’elle est devenue dès maintenant d’une nécessité impérieuse.
- C. C. Haskins.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l'impossibilité des corps diamagnétiques par M. P. Duhem (* *)
- J’avais signalé (2), dans l’étude théorique des corps diamagnétiques, certaines propriétés paradoxales qui me semblaient d’accord avec les curieuses observations de M. Paul Joubin (3). J’ai été amené à donner aux résultats analytiques que
- (') Comptes rendus, v. CVIII, p. 1042.
- (*) Comptes rendus, t. CVI, p. 736.
- (3) Comptes rendus, t. CVI, p. 755.
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- j'avais obtenu une interprétation toute nouvelle, dont l’origine se trouve dans urte note toute récente et d’une grande importance de M. J. Par ker (*).
- Dans cette note, M. J. Parker met en évidence ce fait capital que l’existence des corps diama-gnétiques est en contradiction avec l’axiome sur lequel Clausius a fondé le principe de Carnot. Nos formules sur l’aimantation par influence peuvent conduire à la même conséquence par une voie nouvelle, exempte, croyons-nous, des objections que l'on pourrait peut-être adresser à la démonstration de M. Parker.
- L’équilibre magnétique est établi sur une substance dénuée de force coercitive lorsque le potentiel thermodynamique interne du système a une valeur minimum. Pour trouver les conditions d’équilibre, on est conduit à égaler à o la variation première de ce potentiel, ce qui donné les équations proposées autrefois par G. Kirchhoff.
- Mais ces équations une fois vérifiées, on n’est pas assuré que le potentiel thermodynamique interne soit un minimum. 11 reste à étudier le signe de sa variation seconde.
- Dans notre mémoire Sur l’aimantation par influence, nous avons donné (p. 46) l’expression de cette variation seconde. De cette expression, il est aisé de tirer la conclusion suivante :
- Pour un corps diamagnétique dont le coefficient d’aimantation aurait une valeur absolue toujours très petite, qui demeurerait constante, croîtrait très faiblement, ou décroîtrait lorsque l’aimantation croît, la variation seconde serait toujours négative. Donc, pour un semblable corps, il n’y a pas d’équilibre magnétique possible.
- Cette conclusion doit encore être vraie même si le coefficient d’aimantation n’est pas très petit en valeur absolue. Nous avons vu en effet que, dans ce cas (2), lorsque la distribution magnétique est donnée par les équations de Kirchhoff, on peut toujours trouver d’autres distributions magnétiques faisant prendre au potentiel thermodynamique interne une valeur moindre que la première.
- Il nous semble que l’on peut de là déduire cette conclusion :
- ' (i) J. Parker, On diamagnetism and the concentration of Energy (Philosophical Magazine, 5* série* t. XXVI 1,’p. 403; mai 1889).
- (*) Comptes rendus, t. CVI, p. 7^6.
- Lexistence des corps diamagnétique$ est incompatible avec les principes de la Tbermodynaimiqlue.
- La thermodynamique conduit donc, comme autrefois la théorie de Poisson, à rejeter l’existence des corps diamagnétiques. Pour expliquer l’existence des corps diamagnétiques dans la nature, on est amené à reprendre l’hypothèse de M. Edm. Becquerel ; à admettre que les soi-disant corps diamagnétiques ne sont que des corps magnétiques plongés dans un milieu plus fortement magnétique.
- Cette hypothèse, traitée par les méthodes qui nous ont servi dans l’étude des corps magnétiques, fournit une théorie complète des corps diamagnétiques. Elle démontre qu’il existe pour ces corps une et une seule distribution d’équilibre, que cette distribution est stable, qu’un corps diamagnétique est toujours repoussé par des aimants permanents ; elle permet d’étudier les phénomènes thermiques mis en jeu dans le rriouve-vement d’un corps diamagnétique, etc. Le développement de cette théorie fera l’objet d’un mémoire spécial.
- Cette théorie ne rend plus compte des curieuses observations de M, Joubin, dont l’interprétation est encore à trouver.
- Sur le champ électrostatique produit par des variations de l’induction magnétique, par le professeur Oliver Lodge (*).
- Le professeur Lodge a fait remarquer que comme beaucoup d’autres expérimentateurs, il a souvent essayé de trouver un rapport quelconque entre l’électricité statique et le magnétisme, et pour bien faire comprendre ses idées à ce sujet, il a indiqué les expériences suivantes, parmi un grand nombre d’autres, qui peuvent jeter quelque lumière sur cette question.
- ( 1 ). Faire tourner un long barreau aimanté autour de son axe, en suspendant dans son champ une sorte d’aiguille d’électromètre à quadrants, chargée en sens inverse à chaque bout; on observe ensuite s’il y a une déviation.
- (2). Construire un aimant en fer à cheval cylindrique ou en forme de tambour ressemblant à
- (*) Extrait d’une communication à la Physical Society de Londres, le 11 mai 1889,
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- une paire de roues en fer reliées au centre et enroulées de fil ; on cherchera si en le faisant tourner autour de son axe, il agira sur une boule de sureau chargée, suspendue entre les deux bords.
- (3). Au lieu d’un aimant mobile, on peut em ployer un électro-aimant variable (idée dont l’auteur est redevable à M. le professeur Fitzgerald), et suspendre un corps électrisée, une feuille d’or, par exemple, entre les pôles ; on observera si la feuille se déplace en arrière et en avant quand le noyau est excité ou désaimanté.
- L’expérience classique du professeur Rowland qui consisté à faire dévier une aiguille magnétique au moyen d’un disque chargé tournant, ne peut guère être considérée comme établissant un rapport entre l’électricité statique et le magnétisme. Elle prouve seulement que les courants de convexion exercent les mêmes effets électro-magnétiques que les courants électriques de conduction. Le résultat expérimental cherché par l’auteur n’est donc pas exactement l’inverse de l’expérience de Rowland, mais il s’en rapproche beaucoup.
- M. Lodge espère obtenir par une des méthodes indiquées, un moyen absolu de décider entre la théorie de Maxwell et plusieurs des théories contemporaines allemandes.
- M. Chattock assistant à l’«University collège», de Liverpool, a simplifié le dispositif indiqué tout à l’heure. M. Chattock suppose qu’il n’est pas nécessaire que le corps chargé soit lui-même dans un champ magnétique ; il suffit qu'il y ait dans une région voisine une variation de l’induction magnétique. 11 proposait d’employer un circuit magnétique fermé comprenant toutes les lignes de force, et de suspendre les corps chargés en dehors et à proximité de ce circuit. Tant que l’induction magnétique reste invariable, il ne passe aucune ligne de force par le corps chargé, mais dès que l’induction varie, il doit y avoir passage des lignes de force dans tout l’espace, et on pourrait peut-être observer leur effet sur la charge.
- Soit B l’induction magnétique à travers un circuit, la force électromotrice induite dans ce cir-
- cuit par des variations de B est E
- d B
- ~ ~dt ’ 0r’ors~
- qu’une force électromotrice agit sur un corps ayant une charge statique Qà une distance r du centre dusolénoïde, le travail exécuté pour lui faire faire un tour est EQ = V 2-kt, F représentant la force
- mécanique exercée sur le corps chargé. Mais si la
- force électromotrice est de la forme elle ne
- durera qu’un temps très court, et c’est son impulsion qu’il faut considérer, c’est-à-dire :
- qui représente la quantité de mouvement produite quand le magnétisme du solénoïde est excité ou quand il s’évanouit. C’est l’effet que l’on doit observer.
- Or on sait qu'on a, avec les notations con-„ i 4 ic n A ix
- nues : B = ——j--------L et Q = K V.
- Le produit B Q contient donc le facteur [/. K qui est égal à la réciproque du carré de la vitesse de la lumière. 11 en résulte que l’effet observé doit nécessairement être très faible.
- M. Lodge a effectué l’expérience suivante :
- 11 a enroulé de fil de cuivre, un anneau de fils de fer du poids de 12 kilos, et a fait passer dans la bobine le courant de deux accumulateurs en l’inversant par une clef.
- Au centre de l’anneau, il avait disposé un vase en verre contenant un appareil délicatement suspendu et composé de deux conducteurs en feuille d’aluminium de charge contraire, reliés ensemble, ainsi qu’avec un miroir, par un bras en gomme laque. L’inverseur est ensuite actionné à la main à une vitesse réglée sur la période d’oscillation de cette aiguille, de manière à cumuler les impulsions.
- Après avoir soigneusement éliminé les effets électrostatiques, on a constaté qu’il était impossible d’obtenir un effet appréciable avec cet appareil. Dans d’autres essais, l’auteur a rencontré une foule de difficultés parce que le corps conducteur était invariablement magnétique, et à cause des courants induits dans le miroir même. Finalement, il s’est servi comme conducteurs de petits cylindres en gélatine.
- On a pu se débarrasser en partie des courants induits dans le miroir en traçant des lignes sur la surface métallique, mais, dans ces dernières expériences M. Lodge a abandonné le miroir tout à fait, pour se servir d’une aiguille et d’un microscope. L’anneau fut également construit avec plus de soin ; en fil de fer très fin enroulé uniformément. M. Lodge prit également soin d’éviter l’effet
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- direct du fil de cuivre sur l’aiguille, et il employa une feuille de cuivre agissant comme écran; il en recouvrit également tout l’extérieur de l’appareil pour éviter une action électrostatique, mais il arriva à celte conclusion que, dans ces conditions, le mouvément de l’électricité dans les conducteurs était du même signe que celui de la charge électrostatique qu’on cherchait et que, par conséquent, la réaction de la charge momentanément redistribuée sur les conducteurs pourrait peut-être masquer l’effet direct de la force électromotrice sur le corps chargé.
- En disposant un conducteur en cuivre de manière à faire coopérer l’effet des charges électriques qui y étaient induites par la force électromotrice avec l’effet direct de cette dernière sur le corps chargé, il semblait probable qu’on pourrait rendre la déviation visible. On enroula donc l’extérieur de l’anneau avec un fil court dont on fit venir les extrémités dans la boîte contenant l’aiguille, et de chaque côté de celle-ci ; on observa, en effet, une déviation distincte.
- On employa alors io spires de fil et la déviation fut bien plus marquée. L’auteur croit que cette méthode fournirait un excellent moyen pour déterminer la valeur de v et v2. M. Lodge est également arrivé à observer l’effet dans un diélectrique libre sans l’aide du conducteur.
- Tous les écrans de cuivre furent enlevés et quelques spires de gros fil enroulées sur l’anneau, de manière à ce que la variation de potentiel fut faible. Ce fil fut alors enroulé symétriquement en deux moitiés dont les bouts extérieurs étaient reliés à une clef, de façon à permettre à l’observateur de travailler sur un circuit ouvert ou fermé.
- Le milieu de la pile fut mis à la terre pour que le potentiel des deux moitiés du fil soit égal et contraire et l’aiguille fut réglée, la boîte en verre étant introduite et retirée de l’anneau et la fibre de suspension tournée au moyen d’une vis jusqu’à ce que l’effet produit par les inversions sur le circuit ouvert fut très faible. 11 fut cependant impossible de le réduire à zéro.
- En fermant le circuit au moyen de la clef, l’effet électrostatique était réduit de beaucoup, et on put alors observer l’effet cherché; la tache lumineuse oscillait sur 2 à 3 millimètres quand, la clef fonc-tionnàit à la vitesse voulue pour que les effets s’ajoutent.
- En renversant la charge de l’aiguille la déviation fut neutralisée ou bien renversée. Cette inversion
- de l’effet électrostatique fournit, d’après l’auteur, une preuve concluante de l’exactitude de l’observation.
- Au cours de la discussion qui suivit cette communication le Pr Fitzgerald a fait remarquer qu’il serait extrêmement difficile de prouver expérimentalement l’existence d’un effet dépendant de
- Avec des quantités d’électricité aussi faibles que celles employées dans ces expériences, il pensait que l’impulsion était trop petite pour être appréciable. Il avait lui-même pensé à des expériences de ce genre pendant bien des années et il n’avait abandonné ses idées que parce qu’il n'avait pas trouvé un mode de suspension assez délicat pour assurer une chance de succès. Grâce à M. Boys cette difficulté n’existe plus.
- G.-W. de T.
- Note sur une théorie de la variation séculaire du magnétisme terrestre déduite de données èxpé-mentales, par Ch. Lagrange (’).
- « Dans un travail antérieur {Annuaire de l'Observatoire pour 1888), j’ai recherché les causes delà variation diurne et de la variation annuelle de l’aiguille aimantée.
- Après m’être assuré par l’expérience que chaque ligne idéale d’un conducteur de section très considérable, tel que la terre ou l’atmosphère, agit sur un aimant, soit extérieur au conducteur, soit plongé dans le conducteur lui-même, à la manière du courant d’Ampère, j’ai calculé, par les formules de l’électrodynamique, la position variable du courant indéfini qui donnerait lieu à la variation diurne.
- Les observatious faites dans les latitudes moyennes des deux émisphéres, aussi bien que les observations intertropicales, ont mis ainsi en évidence l’existence d’un système de courants dont le siège est, en général, la partie supérieure «de l’atmosphère, et qui émanent d’un point de potentiel maximum, situé en arrière du point qui a le soleil au zénith, à une distance d’environ 3 heures ou 450. Ce système, qu'on peut appeler le système méridien, fait chaque jour le tour du globe; il se
- (*) Bulletin de l’Académie royale des Sciences de Belgique. t. XVII, p. 173.
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- compose de deux nappes, dont les axes sont à peu près dirigés suivant les méridiens et qui, émergeant de la région du soleil, passent par dessus les pôles des deux hémisphères pour retomber sur les parties opposées et y donner lieu aux variations nocturnesde l’aiguilleaimantée.
- Les nombres fournis par l’observation m’ont permis de tracer la carte de la circulation èlectiique diurne. Qu’on permette d’attirer de nouveau l’attention sur l’intérêt considérable que représenterait le tracé journalier de cette carte, d’après un système d’observations internationales; on sait les immenses progrès que le tracé des cartes météorologiques internationales a fait faire à la physique du globe dans ces dernières années, en permettant d’embrasser d’un regard, comme le ferait un observateur extérieur à la terre, ce qui se passe sur de grandes étendues de sa surface. Le même procédé qui a fait découvrir la circulation de l’air fera connaître celle de l’électricité.
- Tandis que la variation diurne met en évidence l’existence d’ün système de courants méridiens, les déviations de l’aiguille, par rapport à la position moyenne de l’année, ou ses variations annuelles, révèlent, par le même procédé de discussion, l’existence d'un système de courants parallèles à l’équateur, dirigés de l'Est vers l’Ouest, et dont la cause première est l’action incessante du soleil sur la zone intertropicale. Les observations montrent que cette espèce d’anneau électrodynamique équivaut à un courant Est-Ouest, qui s’élève ou s’abaisse dans l’atmosphère suivant le déplacement du soleil en déclinaison, et dont les variations brusques de position coïncident avec les changements des saisons, c’est-à-dire avec les passages du soleil aux équinoxes et aux solstices.
- Cette étude des variations diurne et annuelle m’a conduit ensuite, par une série de déductions simples, appuyées sur l’expérience, à établir, avec une grande probabilité, je le pense, la cause de la variation séculaire ; c’est l'exposé de ces dernières recherches qui fait l’objet de cette note.
- On sait que la position moyenne annuelle de l’aiguille aimantée varie d’une année à l’autre et que, d’après l’ensemble des observations, qui comprend maintenant une période de plus de deux siècles, le système magnétique, c’est-à-dire le système des lignes de force dont la tangente coïncide en chaque point avec l’axe magnétique de l’aimant, librement suspendu, se déplace lentement de l’Est vers l’Ouest (* *); on peut le considérer ap-
- proximativement comme ayant deux pôles (2) distants d’environ i8° des pôles terrestres, et un équateur incliné d’environ 11 à 120 sur l’équateur géographique.
- Les tentatives faites pour expliquer le déplacement du magnétisme séculaire ne sont pas très nombreuses; en parcourant les travaux théoriques sur le magnétisme terrestre, depuis l’époque de Gauss, travaux dont la liste est déjà longue, et parmi lesquels il faut citer surtout ceux de Siemens et, au point de vue mathématique, les mémoires de Perry et Ayrton, et de M. Quet (3), on ne trouve sur ce point que deux théories à mentionner. Raulin et Roche, reprenant une ancienne idée de Halley, ont proposé l’hypothèse d’un noyau terrestre intérieur magnétique qui se déplacerait lentement; hypothèse gratuite qui n’explique le fait que par lui-même et ne le rattache à aucun fait connu de la mécanique céleste, ou de la théorie du magnétisme; elle ne jette d’ailleurs aucune lumière sur la cause de la position particulière de l’axe magnétique et de son équateur par rapport à l’axe et à l'équateur terrestres.
- Une autre théorie, celle de R. Brück (4), a une toute autre portée; elle s’appuie, en effet, sur l’idée que l’existence du système magnétique du globe et ses déplacements périodiques sont des conséquences directes des mouvements astronomiques de la terre soumise à une action électrisante du soleil, cette action développant des courants électriques à sa surface et dans son intérieur.
- En poursuivant cette idée, qui se rattache par certains traits à une conception d’Ampère, Brück, considérant que l’électrisation solaire s’opère, en moyenne, en vertu de l’obliquité de l’écliptique et
- (*) Ce fait paraît incontestablement établi par l’ensemble des observations. Voyez le Cosmos de Humboldt; Raulin, Études sur le magnétisme terrestre (1" fascicule); et les cartes de la nouvelle édition de l’Atlas de Berghaus, qui rendent en quelque sorte sensible à la vue le déplacement du système d’Orient en Occident.
- (*) Les pôles sont les points où les surfaces d’égal potentiel sont tangentes à la surface de la terre.
- t3) Une liste bibliographique complète se trouve dans l’ouvrage de Günther, Lehrbuch der Geophysik, t. II, p. 45.
- (4) Électricité ou magnétisme du globe. Bruxelles, 1851. Écrit sous l’influence des idées de l’ancienne physique ou de suppositions nouvelles non vérifiées par l'expérience,- cet ouvrage contient de graves erreurs ; mais en même temps s’y révèle un très puissant esprit synthétique, et on y trouve un grand nombre d’idées renfermant une part de vérité.. ;
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- de la rotation terrestre sur une ligne moyenne entre l’équateur et l’écliptique, croit pouvoir conclure que le système magnétique, constitué par les courants qui résultent de l’électrisation, a son axe et son équateur incliné sur l’axe et l’équateur terrestres d’un angle moindre que l'inclinaison de l’écliptique.
- Malheureusement, quand on suit de près cette explication, elle laisse subsister un grand vague et est loin d’être suffisante. En effet, la courbe parallèle d’électrisation du soleil est, en fait, si peu inclinée sur l’équateur géographique, que l'on n’aperçoit pas l’influence que pourrait avoir sur l’inclinaison de la courbe moyenne d’électrisation (que Brück appelle équateur magnétique) le lent déplacement du soleil en déclinaison dans l’espace d'une année entière.
- De l’action du soleil, on peut sans doute déduire d’une manière logique l’existence possible d’un système de courants méridiens ou, comme le faisait Ampère, d’un système de courants à peu près parallèles à l’équateur;de plus, comme je l’ai rappelé plus haut, les observations elles-mêmes mettent ces deux systèmes en évidence : le méridien, correspondant aux variations diurnes, le parallèle plus constant et régulier, aux variations annuelles. Mais on ne trouve nullement là, semble-t-il, les conditions nécessaires à la formation et à l’entretien d’un système de courants inclinés sur l’équateur.
- Si l’électrisation de la terre parle soleil n’est pas la cause directe du magnétisme séculaire, la période de 5 16 ans que Brück a signalée dans le déplacement du système, période vérifiée, et trouvée de 512 ans, par E. Quetelet (x), d’après les observations de Bruxelles, ne paraît pas pouvoir provenir simplement, comme il le veut, d’une période égale dans le déplacement de l’équinoxe sur l’équateur géographique.
- 11 est incontestable que dans tout système d’explication de la variation séculaire qui cherchecette variation dans une action directe ou indirecte du soleil, on peut admettre a priori que certaines périodes astronomiques, dépendant du mouvement de la terre, se retrouveront dans les variations de son magnétisme; le fait est établi, par exemple, pour la variation diurne et pour la variation annuelle.
- O Mémoires de l’Académie des sciences de Belgique, t. XLIII.
- Sans s’arrêter ici à discuter l’exactitude du cycle astronomique de 516 ans, cycle qui dépend des dernières décimales de la valeur de l’année tropique, on peut donc admettre comme possible que, si ce cycle est réel, il se retrouvera dans les périodes du magnétisme. Mais la véritable diiïi-culté du problème actuel consiste à découvrir dans le soleil un mode d’action qui rende compte d’une façon claire du déplacement du système magnétique de la terre, par rapporta un méridien donné de celle-ci, et je pense que jusqu’ici une semblable explication n’a pas été donnée.
- Je me propose d’exposer dans cette note, sous forme résumée, les déductions par lesquelles j’ai été conduit à une hypothèse nouvelle, très différente, je crois, de toutes les précédentes.
- 1. Le magnétisme séculaire de la terre prennent d’un potentiel magnétique intérieur et non extérieur à la surface terrestre.
- C’est ce qui résulte des calculs de Gauss. En cal-cluant, d’après les données expérimentales, les coefficients des termes d’un potentiel provenant de masses magnétiques extérieures, on trouve des valeurs sensiblement égales à zéro.
- 2. Le globe solide de la terre doit donc être regardé comme un aimant ou comme un solénoïde, c’est-à-dire comme un corps magnétique proprement dit ou comme un conducteur parcouru par des courants circulaires.
- 3. La terre est un corps en rotation. 11 n’est pas inutile de chercher par l’expérience si la rotation d’un corps aimanté, placé en dehors de tout champ magnétique sensible, ne pourrait pas déplacer l’axe magnétique dans l’intérieur de ce corps. En effet si, suivant l’hypothèse la plus plausible sur la nature des courants électriques moléculaires^ ces courants sont produits par la rotation de molécules électrisées (d’après la belle expérience de Row-land), l’inertie de la molécule, supposée libre, doit tendre, comme dans l’expérience du gyroscope, à conserver à l’axe de rotation de cette molécule une position fixe dans l’espace, et, par conséquent, à faire rétrograder cet axe dans la masse de l’aimant, en sens inverse de la rotation de cet aimant. Si les liens moléculaires sont suffisamment énergiques, le déplacement n’aura évidemment pas lieu.
- L’expérience très simple que j’ai faite à ce sujet
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- n’a donné qu'un résultat négatif. J’ai aimanté préalablement un disqüe d’acier trempé (de io centimètres de diamètre sur 5 millimètres d’épaisseur), en le plaçant horizontalement entre deux pôles des électro-aimants de Faraday (actionnés par un courant de 31 ampères), leur axe traversant le disque suivant un diamètre; les électro-aimants écartés, la position de l’axe magnétipue sur le disque a été déterminée à l’aide d’une aiguille magnétique longue et légère (13 centimètres de longueur), suspendue horizontalement sur une pointe et placée au centre du disque ; la position de l’axe a enfin été tracée sur le disque (J).
- Le disque est ensuite serré, à l’aide d’un écrou en cuivre, sur un axe de rotation perpendiculaire à son plan et portant une petite poulie, le tout en cuivre; l’axe est maintenu par deux pointes et mis en rotation à l’aide d’une cordelette tendue sur la poulie et passant sur un volant à manivelle. J’ai pu ainsi donner au disque des vitesses s'élevant jusqu’à 40 tours par seconde. En vérifiant ensuite la position de l’axe magnétique, j’ai constaté que cet axe ne s’était pas déplacé d’une manière appréciable.
- Dans les limites de cette expérience (où on a supposé avec raison négligeable l’action possible du champ magnétique de la terre), on doit renoncer à chercher dans le seul fait de la rotation d’un aimant une cause de déplacement de son axe magnétique.
- 4. La seule cause qu’on puisse dès lors assigner au déplacement de l’axe magnétique à travers la masse d’un corps est l’influence d’un champ magnétique.
- Le déplacement séculaire du système magnétique de la terre présente donc un cas particulier du problème suivant : Un corps magnétique a, dans un champ magnétique, un mouvement donné; déterminer quel est en chaque instant le système des lignes de force du corps magnétique par rapport à trois axes rectangulaires entraînés avec le corps dans son mouvement.
- Pour pouvoir soumettre ce problème au calcul, dans sa généralité, il faut commencer par résoudre expérimentalement plusieurs questions fondamentales.
- (!) L’axe magnétique est le diamètre du disque aux extrémités duquel les surfaces d’égal potentiel sont tangentes à la circonférence.
- i° Un corps ayant été aimanté sous l’influence d’un champ d'une intensité donnée, comment se déplace dans le corps le premier système magnétique sous l’influence d’un autre champ d’une intensité moindre^)?
- 20 Si l’axe magnétique change de position dans le corps, le fait-il avec une vitesse appréciable ou le déplacement est-il instantané ? En d’autres termes, le magnétisme, dans ses mouvements, présente-t-il le caractère de l’inertie? Question nécessaire à résoudre et dont la solution n’est nullement évidente a priori; pour l’électricité, par exemple, la question de savoir si le courant qni parcourt un conducteur immobile de grande section (une large plaque de cuivre) a quelque inertie est discutable ; le courant est-il toujours rigoureusement normal aux surfaces d’égal potentiel?
- 30 Enfin, si le corps dans lequel s’effectue le déplacement d’un axe magnétique est lui-même en mouvement, la vitesse du déplacement de l’axe se combine-t-elle avec celle du déplacement du corps? En d’autres termes, comment le déplacement de l’axe, relativement à des axes entraînés avec le corps, depend-il du mouvement d’entraînement du corps ?
- 6. Pour résoudre ces différentes questions, je me suis servi de disques d’acier trempé tels que celui dont j’ai déjà parlé plus haut, de 10 centimètres de diamètre et de 3 et 5 millimètres d’épaisseur. Le champ magnétique est celui des deux électro-aimants de Faraday. Ces deux électro-aimants, les axes horizontaux et en coïncidence, reposent sur une rainure horizontale formée par deux pièces de bois parallèles.
- Ils sont actionnés par le courant (de 31 ampères) d’une machine Gramme. Des divisions tracées le long de la rainure permettent d’écarter les pôles à des distances connues et, par conséquent, le courant restant constant (comme on le vérifie à l’ampèremètre), de faire varier l’intensité du
- (•) Il paraît démontré, conformément à la théorie de Maxwell, qu’un corps aimanté sous l’influence d’un champ donné, ne reçoit aucune modification dans son magnétisme résiduel sous l’influence d’un champ de même signe, de même direction et d’intensité moindre. Il s’agit d’examiner ce qui se passe quand la direction du second champ ne coïncide pas avec celle du premier.
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- champ. Le disque d’acier est muni à volonté, comme je l’ai dit plus haut, d’un axe de rotation én cuivre, perpendiculaire à son plan. Cet axe est maintenu vertical par deux vis verticales à pointes, qui prennent écrou dans un bâti de bois solidaire avec le support de la rainure des électro-aimants, Le disque est alors horizontal et à hauteur de l’axe des électro-aimants, axe qui le traverse suivant un de des diamètres (*)•
- Pour mettre le disque en rotation, on se sert, soit du volant à manivelle dont la cordelette passe sur la poulie en cuivre solidaire avec l’axe du disque, soit d’un cordon de caoutchouc passant dans un trou de l’axe, enroulé autour de lui, et auquel on donne une tension variable en le serrant contre le bâti de bois à l’aide d’une pince à vis de pression.
- Un petit bras de cuivre adapté à l’axe, et qui
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- vient butter contre un arrêt, permet, si on le veut, de faire faire au disque seulement un tour ou un demi-tour.
- Enfin le courant et, par conséquent, le champ magnétique, est ouvert et fermé au moyen d’un commutateur, et les instants d’ouverture et de fermeture notés au chronomètre.
- 7. a) Déviation de l’axe magnétique dans le disque immobile.
- Les deux électro-aimants (fig, 1) A, B ayant été placés à égales distances d de l’axe du disque, on fait passer le courant, et le disque D s’aimante
- (*) Le disque étant assimilé à un ellipsoïde très aplati et le champ étant considéré comme uniforme, le disque peut être regardé comme aimanté d’une manière sensiblement uniforme.
- suivant ba. On rompt le courant. On enlève D et, à l’aide de l’aiguille magnétique, on marque sur le disque l’axe magnétique ba. On place A et B à une autre distance 2d'.
- On fait tourner D de manière que D a, qui faisait avec l’axe LL' un angle nul, fasse avec LL' l’angle a D L' — a.
- On rétablit le courant pendant un temps donné. Puis on enlève le disque D et on détermine parle petit appareil d'épreuve la nouvelle position a'V, a'DU = a', de l’axe magnétique.
- Toutes les expériences ont prouvé que, pour une distance 2d’> 2d et dans des limites étendues, c’est-à-dire dans un champ d’intensité beaucoup moindre que celui qui a aimanté D, l’axe ab se déplace dans le disque.
- Ce déplacement peut atteindre 1800 jusqu’à une distance limite 2d = 8, c’est-à-dire que, jusqu’à cette limite, pour « — 1800, on trouve a = o.
- Au delà de 8, si on fait a = 1800, on a aussi a' = 1800, c’est-à-dire qu’il n’y a plus aucun déplacement ; mais, si on donne à a une valeur moindre que 1800, l'axe se déplace encore, l’angle qu'il fait avec LL' atteignant une valeur a' plus grande que o.
- Enfin, il y a une distance limite 2d' = 8’ pour laquelle, en faisant a = 90° on a *’ = 90, c’est-à-dire aucun déplacement.
- Au delà de 8’, l’axe ne peut plus se déplacer dans le disque.
- Dans ces expériences, il est bien entendu qu’après avoir mesuré le déplacement de l’axe correspondant à une distance 2d’, et avant de mesuier le déplacement de cet axe dans le champ magnétique correspondant à une autre distance donnée 2d", on remet le disque D entre A et B, à à la distance primitive 2d, et on le soumet de nouveau à l’action de l’électro-aimant.
- Voici, comme exemple, les résultats de quelques-unes de ces expériences.
- On voit que le champ magnétique de 32 centimètres (c’est-à-dire correspondant à la distance 32 centimètres des électro-aimants) parvient à renverser diamétralement les pôles du disque, aimanté dans le champ de 16 centimètres; mais que le champ de 34 centimètres ne produit plus aucun déplacement pour <x = 1800, c’est-à-dire quand on oppose les pôles de même nom du disque et de l’électro-aimant. Si, au contraire, on incline suffisamment l'axe du disque sur l’axe de l’électro-aimant (par exemple a = 1350), on ob-
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- tient dans ce même champ de 34 centimètres un déplacement de 65°; « devient a = 70°.
- Courant, 3i ampère» Disque 10 cent, de diam. 3 mm. d'épais.
- Duré* d'action du courant Diat. des électroaimants a a'
- secondes centimètres degrés degrés
- 5 l6 O O
- 5 24 180 O
- 5 16 O O
- 5 3; 180 O
- 5 16 O O
- 5 36 180 180
- 5 16 O O
- 51 6 34 180 180
- 34 '35 (*) 70 (*>
- (*) Avec une incertitude de quelque» degré».
- Remarques analogues à celles qui précèdent.
- Si, au lieu de replacer chaque fois le disque dans un même champ magnétique pour le soumettre ensuite à l’action d’un autre champ, on le place dans des champs d'intensités successivement décroissantes, le renversement diamétral des pôles paraît pouvoir se continuer indéfiniment ou très loin, mais, à partir d'une certaine distance, le magnétisme du disque diminue considérablement.
- Courant, 31 ampère» Disque 10 cent, de diam. 3 mm. d'épais.
- Durée d'action du courant Dist. des électroaimants a Otf
- secondes centimètres degrés degrés
- 5 5 22 0 O
- 40 180 180
- 6o 40 180 180
- *5 40 90 7>
- Ainsi, le disque, qui avait été primitivement aimanté dans le champ de 16 centimètres, a encore ses pôles renversés dans les champs de 40 et 50 centimètres. Tandis que si, après avoir été aimanté dans le champ 16, on l’avait immédiatement soumis à l’action de ces champs 40 et 50, son axe n’aurait subi aucun déplacement, puisque cet effet de déplacement ne se présente déjà plus dans le champ de 34. Mais on voit en même temps
- qu'au delà du champ 30, le disque perd ici peu à peu son magnétisme.
- Courant, 3i ompèrss Disque 10 cent, de diam. 3 mm. d'épais.
- Durée d'action du courant Dist. des électro-aimants a a!
- soeondes centimètres degrés degrés
- 5 l6 0 O
- 5 18 180 O
- 5 20 180 0
- 5 22 180 O
- 5 24 180 O
- 5 26 180 O
- 5 30 180 O
- 5 40 180 O*
- 5 50 180 O*
- (*) Magnétisme du disque fortement diminué.
- b) La déviation de l’axe magnétique dans le disque immobile n’est pas instantanée ; elle dépend du temps d'action du champ magnétique.
- Pour le démontrer, on aimante le disque dans un champ déterminé ; puis on incline son axe magnétique sur la ligne des axes des électroaimants et, soit dans le même champ, soit dans un champ différent obtenu par le déplacement des électro-aimants, on le soumet pendant des durées variables, mesurées au chronomètre, à l’action du champ: On constate que le déplacement de l’axe magnétique varie avec la durée de l’action du champ, et croît avec elle.
- C’est ainsi qu'après avoir aimanté un disque de 10 centimètres de diamètre sur 5 millimètres d’épaisseur, en le plaçant très près des deux pôles des électro-aimants, c’est-à-dîre dans un champ d’environ 1 ! centimètres, puis retournant le disque de manière à donner à son axe magnétique une position diamétralement opposée (a = 1800), j’ai pu, en fermant et rouvrant instantanément le circuit du courant, faire dévier l’axe seulement de 900 (a' = 900 à peu près), tandis qu’en fermant le circuit pendant une demi-seconde, on constatait le renversement complet de 1800.
- Le fait du déplacement progressif est mis en évidence dans toutes les épreuves analogues. Voici quelques nombres extraits d’une suite d’observations :
- Disque de 10 centimètres. Épaisseur, 5 millimètres.
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- Distance des électro-aimants, 12 centimètres. Chronomètre battant la demi-seconde.
- L’axe magnétique du disque ayant été placé, par rapport à l’axe des électro-aimants, à peu près les pôles de même nom en regard, c’est-à-dire <x voisin de 1800 (environ 1700), on a laissé agir le champ magnétique pendant des durées variables et obtenu les déviations suivantes a —a’
- Durée d’action du courant a a' Déviation a — a'
- degrés [degrés degrés
- Un instant (i/ç sec.?) 170 150 20
- 1 /4 seconde 170 105 6*
- 1 /2 seconde 170 0 170
- Avant chacun de ces essais, le disque était placé pendant 5 minutes sous l’influence du champ, les pôles en regard des pôles de nom contraire de l’électro-aimant (a = 0, a’ = o).
- J’ai remarqué plusieurs fois que le durée par trop courte de l’action du champ (ouverture et fermeture du courant) diminue très considérablement le magnétisme du disque. Il importe aussi d’avoir des disques dont la trempe soit bien égale; dans des disques irrégulièrement trempés, Iadévia-tion de l’axe paraît varier dans les différentes parties avec le degré de trempe l1).
- c) Quand le disque est animé d’un mouvement de rotation, le déplacement de l’axe magnétique, par rapport à un rayon déterminé du disque, dépend de la vitesse de rotation.
- C’est là une conséquence naturelle de ce qui précède ; c’est un fait d’expérience que, lorsque un corps tourne, il entraîne avec lui son axe magnétique ; l’influence du champ faisant de son côté tourner l’axe magnétique dans un sens déterminé, quand cet axe fait un certain angle avec les
- (') M. Van Rysselberghe m’a fait observer avec raison que ces expériences se compliquent peut-être du temps que le magnétisme du champ met à acquérir son intensité définitive. Mais l’objet que j'ai en vue n’en serait pas moins démontré. Par exemple, le courant de I de seconde produit une
- déviation de 20“ ; cela seul prouve, d’après les expériences a (voyez plus loin la discussion de ces expériences), qu’il serait capable de dévier l’axe au moins de 160", puisqu’on part de a = 180” •— îo". Or, si la vitesse de déplacement était infinie, cette déviation de 160* aurait eu lieu.
- lignes de force du champ, cette dernière rotation doit se composer avec la première. Si le disque se meut très lentement, l’axe se reformera continuellement dans la direction des lignes de force du champ ; s’il tourne avec une vitesse comparable à la vitesse de déplacement qu’aurait l’axe dans un disque immobile, l’axe se déplacera, relativement à un rayon donné du disque ; si la vitesse1 de rotation du disque était extrêmement considérable, cette déviation de l’axe serait très faible. Ces1 conséquences mécaniques sont évidentes ; en' dépit de la simplicité des moyens expérimentaux1 dont j’ai pu disposer, il m’a d’ailleurs été possible de les mettre hors de doute. Pour pouvoir établir la loi précise de ce déplacement de l’axe en rapport avec une vitesse de rotation uniforme, pour rompre le courant à l’instant précis qui termine un nombre entier de tours du disque en rotation; ou une fraction déterminée de tour, il faudrait uni appareil de précision ; mais, comme je n’ai besoin pour la suite de ce premier travail, que de constater le sens des actions et non leur grandeur, je crois pouvoir présenter aux physiciens ces premières indications, qui les engageront sans doute à tenter des déterminations plus précises sur un sujet certainement neuf.
- Voici donc comment j’ai opéré :
- Le disque a son axe magnétique en coïncidence avec l’axe des électro-aimants (a = 0), et il est soumis à l’aimantation du champ ; en un instant donné, à l’aide du cordon de caoutchouc auquel on peut donner des tensions variables (par la vis de pression dont j’ai parlé), on imprime instanta-1 nément au disque une vitesse considérable, qu’on peut rendre de plus en plus grande. Le bras de cuivre porté par l’axe de rotation vient frapper un taquet placé à 1800 ou 36o° de la position initiale, de manière à faire décrire au disque soit un demi-tour, soit un tour entier et à l’arrêter brusquement, Au moment où le bras de cuivre frappe le taquet, on rompt le courant ; le coup sec du bras sur le taquet devant coïncider avec l’instant de la rupture. On constate ensuite le déplacement qu’a subi dans le disque l’axe magnétique par rapport à sa position primitive.
- Considérons le cas où le disque est arrêté après un demi-tour effectué dans le sens de la flèche / (fig. 2).
- Le point M du disque, qui était vis-à-vis de B, vient en face de A, et l’axe magnétique ab prend la position a' b', c’est-à-dire qu’il a rétrogradé par
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- rapport à M de l’angle p ; p est d’autant plus petit que la vitesse de rotation est plus grande. (Comme jl est difficile de déterminer exactement la position des lignes de force de l’électro-aimant, il faut faire attention de ne pas laisser dépasser par M, et par conséquent par ab, pour de très grandes vitesses du disque, la direction D A de ces lignes de force ; car alors ab dépassant D A, et M étant arrêté par le taquet, l’axe magnétique pourrait se déplacer, pendant un instant, de l’autre côté de B A sous l’influence du champ, dans le disque immobilisé). Si on fait faire au disque un tcur entier, M revenant en face de B, l’axe ab, qui se trouvait en a' b' quand M était en A ou bien reste dans le demi-cercle A E B, sans que la rotation parvienne à lui faire franchir la ligne D A, auquel cas sa rétrogradation dans le disque, par rapport à M, est de i8o°+ p; ou bien il traverse DA et alors, par l’in-
- Fig. 3
- fluence du champ qui, dans le demi-cercle A E'B, agit dans le même sens que l’entraînement du disque, il se rapproche de M et, quand M arrive en B, cet axe a rétrogradé par rapport à M de l’angle p’, en a" b".
- Il semble que l’angle p’ pourrait même être zéro et a!' b" coïncider avec BA; mais, dans les expériences, ce dernier cas ne s’est pas présenté ; les deux précédents seuls ont été constatés.
- Suivant la vitesse de la rotation : après un tour entier de M, a est resté dans le demi-cercle AEB, sans avoir franchi A, c’est-à-dire que sa rétrogradation par rapport à M était > i8o° ; ou bien, a a atteint A au moment où M atteignait B, rétrogradation de 1800 ; enfin, dans une autre expérience encore,a, s'est trouvé dans le deuxième quadrant du demi-cercle A E' B, ayant ainsi rétrogradé, par apport à M, d’un angle p' < 90’ après un tour
- complet du disque. J'ai remarqué deux fois, dans le cours de ces essais, qu’en donnant au disque un mouvement continu de rotation rapide dans le champ magnétique, 50 tours par seconde environ à l’aide de la manivelle à volant, on le désaimante presque entièrement. Le frottement magnétique devient alors très sensible.
- (A suivre.)
- BIBLIOGRAPHIE
- Traité théorique et pratique d’électrochimie, par Donato Tommasi. — Paris, Bernard frères, éditeurs (1889).
- L’électricité tend de plus en plus à pénétrer dans tous les domaines; après avoir permis de créer la télégraphie et la téléphonie, elle a opéré une transformation profonde dans l’éclairage public et privé, et depuis quelques années elle modifie complètement un grand nombre de procédés électro métallurgiques et électro-chimiques. Les progrès, sans être lents, ne sont pas très rapides dans cette voie; cela provient peut-être des déceptions qu’ont rencontrées quelques novateurs hardis, des difficultés nouvelles qui se présentaient et peut-être aussi du fait que les seules considérations qui peuvent engager les industriels à faire usage des méthodes électriques sont une simplification de main-d’œuvre et d’installation.
- 11 est compréhensible que les usines qui possèdent un matériel important ne peuvent transformer celui-ci que très lentement et attendent que les nouveaux procédés aient reçus la sanction de l’expérience. Toutefois, les électriciens et les ingénieurs suivent avec intérêt tous les progrès de l’électro-chimie et la publication d’un nouveau traité est attendue avec impatience par de nombreux lecteurs.
- M. Tommasi vient de faire paraître un nouveau traité théorique et pratique d’électrochimie, dont nous avons reçu les trois premiers fascicules, le quatrième et dernier est en retard de deux mois : espérons qu’il ne se fera pas trop attendre car il renferme la table des matières sans laquelle il est bien difficile de trouver ce que l’on désire dans les fascicules déjà parus.
- Ce traité est certes le bienvenu, il comble une
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- lacune dans la littérature scientifique et rendra de grands services aux électriciens, mais en le lisant, nous avons éprouvé une véritable déception. D’abord, ce n’est pas un traité pratique, loin de là; l’auteur se borne à décrire très brièvement les différents procédés, en omettant quelquefois de parler des principaux. Il ne fait aucune distinction entre ceux qui sont de simples essais de laboratoire et ceux sur lesquels se sont basées de nouvelles industries, et ne donne aucune idée des applications actuelles de l’électrochimie et de l’élec-trométallurgie.
- Prenons pour exemple l’article « Préparation de l’aluminium » : le procédé Cowles est décrit en 8 lignes et l’auteur ne mentionne pas les procédés Héroult, Klein, Minet, etc., qui sont pour ainsi dire les seuls en usage. Il laisse ainsi de côté ce qui intéresse au plus haut degré les industriels et son livre s’adresse surtout aux théoriciens et aux chimistes.
- Nous avons encore une autre critique à faire ou plutôt un regret à manifester; l’auteur doit du reste s’y attendre, car son éditeur, M. Bernard, disait, en annonçant la publication prochaine du volume :
- « Écrit sans aucun parti pris de doctrine, cet ouvrage ne renferme d’ailleurs de théorie queeequ’il était indispensable de rappeler au lecteur. Les faits y sont exposés tels que les ont donné les auteurs; souvent même on y rencontre des expériences justifiées par des théories contradictoires elles-mêmes; chacun demeure donejuge de l’interprétation qu’il lui convient d’adopter».
- En effet, le traité de M. Tommasi renferme surtout des documents, aussi bien classes que possible, mais nullement coordonnés. Des milliers d’expériences sont résumées brièvement d’après les publications des expérimentateurs, sans que l’auteur y ajoute la moindre remarque.
- Après avoir rappelé les principales propriétés physiques et chimiques de tous les corps, il se borne à en énumérer tous les procédés électrochimiques de préparation connus jusqu’à présent.
- Le premier fascicule commence par quelques considérations heureusement foi t courtes sur l’élec-trolyse. Nous y rencontrons cette longue série inévitable de définitions des unités mécaniques, magnétiques, électriques, des anions et cathions, etc. que l’on trouve partout.
- Nous ne savons trop pourquoi tous les auteurs répètent régulièrement dans chaque ouvrage ces notions élémentaires qui seraient avantageusement remplacées par une étude brève de nos connaissances sur la question traitée, étude faite à un point de vue élevé, n’entrant dans aucun détail et cherchant à faire ressortir clairement les grandes lois reliant et coordonnant les principaux phénomènes connus.
- M. Tommasi étudie ensuite les phénomènes d’osmose et d'endosmose, les transports des poudres et des liquides par le courant, l’action des étincelles et des effluves et il arrive bientôt à l’étude des corps simples. '
- Cette partie très intéressante commence par un résumé des propriétés générales des corps, dureté, ténacité, élasticité, dilatabilité, etc. avec de nombreux tableaux, et contient des indications variées sur l’action de différentes solutions salines sur les métaux.
- L’auteur aborde ensuite l’étude des corps simples; il a eu l’heureuse idée d’adjoindre à chacun d’eux un petit tableau renfermant son poids atomique, sa densité, son point de fusion ou de liquéfaction, sa chaleur spécifique, sa conductibilité électrique, sa constante thermique, etc, ce qui permet d’avoir sous la main toutes ces données dont on a besoin à chaque instant et que l’on trouve rarement réunies commodément dans le même ouvrage. Ensuite, il énumère ses différentes propriétés physiques et chimiques, ses caractères distinctifs et sa préparation par voie électrolytique.
- M. Tommasi a intercalé dans cette partie de son Traité, une foule de renseignements très intéressants ayant trait plutôt à la physique qu’à la chimie et que, pour cette raison, on ne rencontre que rarement dans les ouvrages de chimie proprement dite, ainsi sur les températures et les pressions auxquelles le phosphore commence à luire, l’absorption des gaz par le charbon et les actions chimiques produites au moyen de ceux-ci etc. 11 signale les recherches intéressantes de Nobili et Guebhard, sur la coloration des métaux par I’élec-trolyse, de Schoenbein, Houzeaux, Berthelot,etc., sur l’ozone et bien d’autres que nous ne pouvons citer.
- L’article sur le nickelage, l’étamage, l’argenture, la dorure et la galvanoplastie est un des plus complets et des plus riches en renseignements pratiques; on y trouve de nombreuses formules de bains et plusieurs remarques qui peuvent être
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- d’une grande utilité aux électriciens s’occupant de ces industries.
- Le traitement électrolytique du zinc, du cuivre, du plomb est décrit avec plus de détails que celui des autres métaux, mais nous regrettons de n’y pas trouver plus d’explications sur la pratique des différents procédés.
- Le chapitre suivant, consacré à l’électrolyse des composés minéraux, occupe la moitié du second fascicule et la presque totalité du troisième ; l’auteur y décrit les fluorures, chlorures, bromures, etc., les oxydes et les sels oxygénés des métaux, en suivant pour chacun d’eux le plan qu’il a adopté dans l’étude des corps simples.
- Nous n’avons que peu de remarques à faire sur cette partie du Traité, qui est bourrée de faits, et clairement exposée. Le reste de l’ouvrage comprendra la chimie organique, l’analyse chimique et la thermochimie; nous en parlerons quand le dernier fascicule aura paru.
- En résumé, le Traité de M. Tommasi est, malgré les quelques critiques que nous avons faites et qui se rapportent surtout aux applications pratiques, une œuvre de valeur, une véritable encyclopédie qui a nécessité un travail considérable et de très longues recherches.
- 11 rendra certainement de grands services à tous ceux qui s’occupent d’électrochimie, en leur fournissant de nombreux documents tant sur les propriétés et le mode de préparation des différents corps que sur les recherches faites jusqu a présent èt nous le recommandons vivement à nos lecteurs.
- Henri Wuilleumier.
- Traité d’électricité et de magnétisme, de J.-C. Maxwell, traduit par M. Seligmann-Lui, avec notes et éclaircissements par MM. Potier, Cornu et Sarrau. —Paris. Gauthier-Villars, éditeur (1885-1889).
- La première édition anglaise du grand traité de J. Clerk Maxwell remonte à 1873; en 1881, peu après sa mort, M. Niven publia la seconde édition, très développée, bien que certains chapitres soient restés pour ainsi dire inachevés. C’est cette seconde édition que M. Seligmann-Lui, ingénieur des télégraphes avait entrepris, il y a plus de quatre ans, de mettre à la portée du public français. Le dernier fascicule et non le moins important, puisqu’il contient les trop courts chapitres que
- Maxwell a consacrés à la théorie électromagnétique de la lumière, vient de paraître, en sorte que nous avons maintenant l’ouvrage entier entre les mains.
- Nous n’avons pas à donner ici une bibliographie de l’ouvrage de Maxwell, il y aurait quelque ridicule à le faire, et au surplus elle a été faite et bien faite par un de nos prédécesseurs lors de l’apparition du premier volume (*) ; néanmoins, nous ne voudrions pas laisser passer sans la signaler l'achèvement de l’œuvre importante entreprise par M. Gauthier-Villars, qui, ainsi que le disait M. Sarrau en présentant l’ouvrage à l’Académie des Sciences « a ajouté aux services déjà si nombreux qu’il a rendu à la science ».
- S’il s’agissait de tout autre ouvrage, on aurait pu craindre que les années écoulées depuis la mort de Maxwell et même depuis l’apparition du premier fascicule de la traduction en 1885, ne lui enlèvent une partie de sa valeur, qu’il n’ait vieilli. 11 y a des livres qui ne vieillissent pas et nous ne craignons pas de prédire qu’on lira Maxwell dans un siècle, comme on lit aujourd’hui \a. Mécanique Céleste de Laplace ou les Principes de son immortel compatriote. C’est qu’en effet, peu importe que les phénomènes viennent s’ajouter chaque jour à la science, certaines bases fondamentales ne changent plus.
- Jamais, du reste, les théories de Maxwell n’ont brillé d’un plus vif éclat qu’aujourd’hui ; il a fait école non seulement en Angleterre, mais à l’étranger, et la plus belle confirmation de ses idées vient d’être faite expérimentalement en Allemagne, par M. Hertz.
- La traduction de Maxwell rendra les plus grands services, non seulement aux physiciens, mais aussi aux ingénieurs-électriciens qui ne veulent pas se contenter d’appliquer plus ou moins consciemment des formules ou des règles empiriques, mais désirent posséder réellement la science qu’ils appliquent. A ce point de vue, les nombreuses notes et appendices ajoutés par M. Potier, Cornu et Sarrau seront d’un grand secours, alors même que les parties les plus ardues qu’ils sont destinés à éclaircir, peuvent être laissées de côté par la classe de lecteurs auxquels nous nous adressons, sans que la lecture cesse d’être fructueuse et suggestive.
- F. Meylan
- (*; Franck Géraldy. La 'Lumière Electrique, t. XV, p. 13
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- GASTON PLANTÉ
- Un des électriciens français les plus connus et les plus sympathiques, notre collaborateur et ami Gaston Planté, vient de mourir subitement dans sa maison de campagne de Bellevue, près Sèvres, à l’âge de 55 ans. Bien que depuis quelques mois la santé de M. Planté fut sérieusement altérée, et qu’il souffrit de maux d’yeux et d’affections nerveuses qui l’avaient obligé à suspendre ses travaux, néanmoins personne ne croyait à un dénouement fatal si rapide, et qui consterne ses nombreux amis.
- C’est qu’en effet, M. G. Planté, hautement estimé et honoré, comme savant et comme inventeur, était aimé de tous ceux qui l’ont connu, pour sa grande bonté et son extrême modestie. Si nous ajoutons que l’inventeur de l’accumulateur au plomb a donné au monde un exemple rare de désintéressement en ne prenant aucun brevet pour ses appareils, on comprendra mieux quels regrets emporte dans sa tombe cet homme de bien, auquel nous rendons ici un dernier hommage.
- M. G. Planté est né dans le Béarn en 1834; son père, un érudit distingué avec lequel il vécut jusqu’à sa mort, en 1880, vint s’établir à Paris pour l’éducation de ses enfants, dont deux ne devaient pas tarder à acquérir une si grande notoriété : Gaston le futur électricien et Francis, le célèbre pianiste.
- Le jeune Gaston Planté fit des études brillantes, au cours desquelles il eut la bonne chance de découvrir un fossile nouveau, le Gastornix de Meudon et conquit le grade de licencié es sciences physiques.
- 11 devint plus tard le préparateur de M. Ed. Becquerel aux Arts-et-Métiers, et s’intéressa au plus haut point aux recherches de son maître sur l’électricité. C’est ainsi qu’il fut conduit à ses propres recherches qui débutèrent, comme l’on sait, par l’étude d?s voltamètres ou piles secondaires, qui le menèrent rapidement à la découverte des propriétés remarquables de l’accumulateur au plomb, dont il' est l’inventeur incontesté (1859).
- L’emploi de ces mêmes accumulateurs voltaïques lui permit au moyen de sa machine rhèos-tatique d’obtenir des effets électriques que l’on n’avait pas encore observés avec d’autres sources. Tous nos lecteurs connaissent ses expériences sur.leç décharges électriques et, en particulier, sur les globes de feu qui se produisent dans certaines circonstances, avec de très hautes tensions et une grande quantité, entre une électrode solide et un liquide formant l’autre pôle.
- Toutes ces expériences, du plus haut intérim qui ont occupé M. Planté pendant près de 20 an^j ont été publiées successivement sous formes dénotes aux Comptes Rendus ; elles ont été réunies Sï 1879 dans un volume, sous le titre : Recherches sur ï électricité. Æj/
- Depuis la fondation de La Lumière Electrique, M. G. Planté en fut un des collaborateurs les plus autorisés, et les principales de ses recherchai sont relatées dans nos colonnes.
- Les dernières lignes sorties de sa plurné. nous ont été consacrées, et, rapprochement Cürieux, l’un de ses amis et élèves M. P. Samuel publiait dans notre journal une étude sur son appareil le plus connu au moment même où la science le perdait.
- Ses dernières recherches ont été ajoutées dans la seconde édition de son ouvrage, parue en 1883. En assimilant les phénomènes électriques de l’atmosphère à ceux qu’il obtenait avec ses puissantes batteries; M. G. Planté, dans son dernier ouvrage publié dans la Bibliothèque Scientifique Contemporaine ( 1888), a tenté de faire une synthèse complète des effets de la foudre de la grêle et des aurores boréales. Mais nous n’insistons pas, il n’y a que quelques mois que nous en avons rendu compte.
- Dans la dernière séance de l’Académie, M. Ber-thelot a hautement regretté que G. Planté n’eut pas fait partie de cette Compagnie; nous comprenons le regret exprimé par le secrétaire perpétuel, en nous étonnant toutefois qu’on n’y ait pas pensé plus tôt.
- Ses mérites avaient du reste été reconnus officiellement, puisqu’à l’occasion de la part qu’il avait prise aux différentes Expositions, il fut nommé successivement Chevalier puis Officier de la Légion d’Honneur.
- M. Bertrand a également rappelé les titres du défunt et a ajouté que le montant du Prix Lacaze qui lui avait été décerné par l’Académie, il y a quelques années, avait été attribué par lui à la Société des amis des Sciences.
- M. G. Planté lègue sa propriété de Bellevue pour être aménagée en asile de retraite pour les savants pauvres; en outre, il institue un prix bis-annuel de 3 000 francs, pour l’auteur d’une découverte en électricité. Ce trait ne nous étonne pas de la part du savant généreux qui soutenait de sa bourse plus d’un électricien auquel la vie avait été dure, et il couronne bien une carrière toute de désintéressement.
- La Rédaction
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- CORRESPONDANCE
- Budapesth, le 24 mai 1889.
- Monsieur le Directeur,
- M. O. Patin a cru devoir faire des remarques sur notre communication publiée dans votre numéro du 4 mai et dans laquelle nous avons redressés quelques chiffres contenus dans le rapport au Conseil municipal de Paris, concernant la question de la lumière électrique.
- Il est à remarquer que M. Patin 'n’a'pas traité la question d’uné manière aussi objective que nous l’avions fait nous-mêmes. Mais nous n’avons pas l’intention de continuer la discussion dans la forme adoptée par M. Patin dans sa critique, car notre communication avait seulement pour but de constater que les rapports fait sur nos machines et admettant un rendement de 76 0/0 sont mal fondés et nous maintenons notre première affirmation.
- Les machines à courants alternatifs que nous construisons et dont nbus avons déjà fourni un très grand nombre, donnent un rendement bien plus élevé, allant jusqu'à 920/0 pour la machine désignée dans notre lettré.
- Dans le cas où M. Patin voudrait s’assurer lui-même de la justesse de ces chiffres, nous sommes tout à sa disposition et nous lui donnerons toutes frcilités pour faire, dans notre établissement, les expériences nécessaires.
- Cependant, si M. Patin trouve cette proposition trop incommode, nous accepterons volontiers la sienne, c’est-à-dire que nous ferons faire ces expériences à l’Exposition de Paris.
- Nous avons à l’Exposition une machine à courants alternatifs de 30000 watts. Quoique cette machine possède une puissance beaucoup plus faible que les machines Ferranti désignées par le rapport au Conseil municipal déjà mentionné, et que, comme tout le monde le sait, le rendement des machines de faibles dimensions est en général moins favorable que celui des grandes machines, nous sommes sûrs cependant qu’elle donnera un meilleur rendement que celui indiqué pour les machines Ferranti de 112 000. watts, malgré que ladite petite dynamo soit actionnée par courroies.
- Nous sommes tout disposés à faire les démarches, nécessaires pour ces expériences, dans le cas où M. Patin accepterait notre proposition.
- Veuillez agréer, etc.
- Pour la maison Ganz et C“, de Budapesth, ZlPERNOWSKY.
- FAITS DIVERS
- Nous avons déjà publié dans nos numéros des 15 et 29 décembre 1888 le programme et un extrait des règlements du Congrès des Electriciens qui s’ouvre le 24 août, à l’occ«sion de l’Exposition, et dont la durée sera de huit jours.
- Nous recevons de M. Mascart, président du Comité d’organisation, un communiqué dont nous ne reproduisons que la liste suivante des membres du Comité de patronage.
- MM. le Ministre de l’Instruction Publique; le Ministre des Travaux Publics; le Ministre de la Guerre ; le Ministre de la Marine ;
- La Compagnie des Chemins de fer du Nord;
- La Société d’Encouragemént pour l’Industrie Nationale;
- La Société des Ingénieurs Civils ;
- La Société Française de Physique;
- La Société Internationale des Electriciens;
- M. le Directeur des Postes et des Télégraphes ;
- M. A. Cochery, ancien Ministre, président du Congrès d’E-lectricité de 1881 ;
- M. Bertrand, secrétaire perpétuel de l’Académie des sciences ;
- M. Berthelot, secrétaire perpétuel de l’Académie des sciences ;
- MM. Becquerel, Brown-Séquart, Charcot, Chauveau, Deprez, Lévy, Loevy, Marey et Wolf, membres de l’Institut;
- M. Alphand, directeur des travaux de la ville de Paris, directeur général des travaux de l’Exposition ;
- M. le colonel Basset, chef de la Section de Géodésie au service géographique de l’armée;
- MM. H. Becquerel, Bichat, Bouty , Crova , Fribourg , Gramme, Mercadier, Planté et Laussedat.
- Nous rappelons à nos lecteurs que les demandes d’adhésion, accompagnées d’un mandat de 20 francs, doivent être adressées à M. Mascart, 44, rue de Rennes, à Paris.
- Les membres qui auront versé leur souscription recevront, à très bref délai, leur carte personnelle et une série de no tices sur quelques points du programme.
- Un orage terrible s’est abattu le 25 mai sur Laon et les environs.
- Une véritable trombe a ravagé la région voisine d’Anlzy-Ie-Château. A Anizy même, les chevaux avaient de l’eau jusqu’aux genoux; il est tombé des grêlons de la grosseur d’une chevrotine; les seigles sont hachés et ^présentent le plus lamentable spectacle.
- A Hirson, la foudre est tombée en différents endroits. Le clocher de l’église de Buire a été emporté par la foudre. La pluie était tellement abondante, que j’on pouvait circuler en bâteau dans les rues.
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- L’assemblée générale des actionnaires de la Société générale d’électricité de Berlin a décidé, le 6 avril dernier, de porter le capital social de ta à 16 millions. Le rapport du directeur, M. Rathenau, fait ressortir que l’administration a été amenée à proposer cette augmentation par suite d’une série d’affaires importantes, dont les unes sont déjà conclues, et dont les autres sont sur le point de l’être.
- Le samedi 8 juin, à une heure et demie, il sera procédé publiquement au Tribunal de Commerce de Paris, par le préfet de la Seine ou son délégué, à l’adjudication sur soumissions cachetées de la fourniture des fils de dérivations nécessaires à l’usine municipale d’électricité.
- Les frais d’adjudication, qui sont estimés à 500 frams, devront être versés, sous peine de déchéance, dans un délai de 3 jours, à dater de l’adjudication.
- Le cahier des charges est déposé à l’Hôtel-de-Ville (bureau de la voie publique, des promenades et de l’éclairage), où l’on pourra en prendre connaissance tous les jours non fériés, de 11 heures à 4 heures.
- Le docteut J. Parsons vient de communiquer au « Journal international des sciences médicales » un très intéressant mémoire sur l’arrêt de la croissance du cancer au moyen de puissants courants voltaïques interrompus. Il emploie, dans ses opérations, le courant d’une batterie de 70 éléments, d’une force électromotrice de 105 volts et d’une intensité allant en croissant graduellement de 10 à 600 milliampères. Le patient est anesthésié et le courant est alors envoyé à travers la tumeur et les tissus environnants, de 50 à 10 fois suivant les circonstances, au moyen d’aiguilles isolées d’une très grande finesse de façon à ne pas abîmer la peau. Le docteur Parsons, qui est médecin en second de l’hôpital des femmes de Chelsea, si fait de nombreuses cures, et cite dans son mémoire, un grand nombre de cas très intéressants.
- On fait en ce moment des expériences avec un nouveau système de canalisation pour fils souterrains. Les conducteurs nus sont placés dans un tube en verre protégé par une mince couche d’un ciment spécial et entouré d'un tuyau en fonte.
- Il paraît qu’on obtient ainsi à bon marché une très haute isolation et une imperméabilité complète.
- M. Weaver de New-York a fait breveter un moyen très simple et économique pour empêcher les courroies de glisser sur les poulies ce qui constitue un inconvénient sérieux dans
- 1. les installations de machines dynamos où le glissement des I courroies est si nuisible à la régularité de la lumière et à la durée de la lampe à incandescence.
- Le procédé de M. Weaver consiste simplement à appliquer sur les poulies une enveloppe de papier d’une composition , spéciale très résistante avec de la colle forte qui donne une adhérence parfaite sur la fonte ou le fer.
- Éclairage Électrique
- Une application simultanée de l’électricité, au transport de la force et k l’éclairage, vient d’être effectuée près de Wiener-Neustadt, en Autriche,
- La lumière est fournie à 200 lampes et la force aux diverses machines d’une brasserie.
- Une chute d’eau représentant 80 chevaux fournit la force motrice. La machine génératrice à courants alternatifs, est du dernier modèle créé par la maison Ganz : c’est le type AB, donnant un courant de 25 ampères et de 2 000 volts (soit 50000 watts) pour une vitesse de rotation de 500 tours à la minute.
- Les récepteurs sont au nombre de trois : deux de 10 chevaux, tournant à raison de 830 tours à la minute, et un plus plus petit de 5 chevaux, tournant à 1 250 tours.
- La distance entre la machine génératrice et les réceptrices est de 2500 mètres.
- C’est la première application du système Zipernowsky poui le transport simultané de l’énergie électrique, à grande distance et par le même fil, pour la distribution de la lumière et de la force.
- Une installation similaire existe à la papeterie Kapferer, près d’Innsbruck.
- Une chute d’eau fournit la force motrice aux dynamos par l’intermédiaire d’une turbine de 60 chevaux, et le courant, sous une pression de 500 volts, est amené par câbles aériens à la fabrique distante de 1 kilomètre : là il actionne un moteur de 50 chevaux, qui distribue la force motrice dans les différentes parties de l’usine.
- La Société Popp vient de faire installer les premiers régulateurs destinés à l’éclairage des boulevards au coin de l’avenue de l’Opéra.
- Le théâtre Garrick, à Londres, récemment construit et inauguré, vient s’ajouter à la liste déjà nombreuse des théâ-1 très éclairés électriquement dans la métropole de l’empire britannique. L’éclairage se compose de 1030 lampes dont les deux tiers seulement seront employées pour le moment. Le lustre est de 100 lampes disposées en 4 dérivations de 25 lampes. Les circuits des lampes distribuées aux différents | étages et dans les différentes parties de la salle sont de 10 lampes. Toutes ces lampes, ainsi que celles delà rampe, des
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- portants, etc., peuvent être, au moyen de résistances intercalées, et par la manœuvre de commutateurs à plusieurs touches, graduellement amenées à une intensité lumineuse de un quart de bougie.
- Le courant est fourni par deux dynamos shunt, système Elwell-Parker de 40 kilowatts, et actionnées par deux machines verticales dites pilon ; et par six batteries de 40 accumulateurs, soit un total de 240, donnant, à 80 volts, une décharge maximum de 360 ampères, c’est-à-dire suffisante pour maintenir un éclairage de douze heures en cas d’arrêl de l’installation mécanique. Les batteries d’accumulateurs sont chargées à la station centrale de distribution d’éclairage de Whitehall delà «(Metropolitan Electric Supply C°», située à une certaine distance du théâtre, et avec laquelle le chef du service de l’éclairage du théâtre peut communiquer téléphoniquement.
- Nous empruntons au Bulletin international les renseignements suivants au sujet de l’éclairage électrique de la ville de Hambourg qu’on projette d’étendre en y consacrant une somme de 275000 fr., de manière à comprendre la Jungfernsticg et 1 'Alstcrdamm.
- Le Sénat vient d’adresser aux notables une proposition en ce sens, qui a été débattue dans l’assemblée du 14 mars. Nous en reproduisons les passages principaux :
- Dans la période mars-octobre 1887, il a été ouvert, comme on le sait, un crédit d’un million de marcs pour l’achèvement d'un moulin à eau municipal, qui serait affecté au service de la première station centrale d’électricité. On croyait alors ne pouvoir assurer le fonctionnement que de 10000 lampes à incandescence, mais des calculs subséquents ont prouvé que la station centrale peut en alimenter le double. De plus, le terrain réservé pour l’établissement de la chambre des chaudières est assez étendu pour recevoir un bâtiment pouvant contenir les 10 chaudières ayant chacune 250 mètres carrés de surface de chauffe, qui seront nécessaires pour la production de vapeur, lorsque la station sera complètement installée.
- On a établi à l'avance 6 chaudières à vapeur de réserve, au lieu de 5, qui permettent d’alimenter sur le champ 20 0/0 en plus des lampes. Le seul matériel de l’établissement qui ne peut recevoir d’augmentation est le réseau des conduites souterraines. Car pour diverses considérations, notamment en raison du prix élevé du cuivre, du nombre d’abonnés qui s’annonce, etc., on n’a prévu que la quantité de courant continu nécessaire pour alimenter 10000 lampes à incandescence.
- Jusqu’à présent, on n’a posé les conduites que dans les rues qui avoisinent immédiatement la station centrale et les travaux seront poursuivis en mai ou en avril. Mais pendant Ce temps, le nombre des abonnements prévus a augmenté. Et, cependant, les crédits ouverts ne sont pas suffisants pour satisfaire ces demandes. Car sur le premier million, on a déjà dépensé 'ou engagé dans des marchés : 1 216760 fr., dont
- 666250 fr. pour la partie électrique, y compris les câbles posés jusqu’ici. On a encore appliqué 126000 fr. pour les chaudières à vapeur, 188750 fr. pour les machines, et le reste pour la construction de la chambre des chaudières, pour la démolition de l’ancien bâtiment des moulins et pour les autres travaux de construction.
- Le solde restant sur le premier million, soit 33250 fr., doit être réservé pour certains travaux de détail nécessaires et, enfin, le remblayage des tranchées sous le terrain public exige un autre crédit supplémentaire, qui n’a pas été prévu, de près de 375000 fr. Il faudra 150000 fr. pour l’extension du réseau des conduites. Il faudra encore 250000 fr. pour l’achat des compteurs électriques qui seront loués aux abonnés.
- Enfin, on projette, de pourvoir aussi en détail à l’éclairage électrique des rues qui environnent le bassin de l’Alster. On dispose de la force mécanique requise pour l’éclairage des deux Jungfernsticg et de VAlstcrdamm, ainsi que des appareils ad hoc, mais pas encore des sommes nécessaires pour l’installation des candélabres surmontés de lampes et pour les branchements.
- 11 faut renoncer jusqu’à nouvel ordre, pour des considérations techniques et financières, à l’installation de l’éclairage dans le boulevard du pont des Lombards, parce que ce boulevard est trop éloigné de la station centrale pour une première exploitation. En conséquence, cette installation d’éclairage, dans un réseau de rues moins important, est reculée jusqu’au moment où la station centrale aura reçu des agran-dissemenls qui la mettront en état d’alimenter 20000 lampes à incandescence.
- De plus, il nous faut mentionner que les essais faits jusqu’ici, dans les autres villes, en vue d’éclairer les rues au moyen de lampes à incandescence, ont complètement échoué et qu’on ne peut songer à employer dans ce but, que des lampes à arc. On en a prévu 16 pour l’ancienne Jungfernsticg, 12 pour la nouvelle, et 20 pour l’Alstcrdamm. Ces appareils seront disposés à des intervalles variant environ entre 23, 28 et 30 mètres. En outre, il faudra remplacer par des appareils nouveau modèle, les 16 candélabres avec lampes à arc installés sur la place de l’Hôtel-de-Ville.
- Les candélabres installés dans la'promenade Uuter den Linden, à Berlin, doivent avoir coûté environ 1 500 francs chacun. Le projet prévoit un crédit total de 100000 francs pour ceux de Hambourg. On évalue à 36200 francs la dépense annuelle afférente à l’éclairage des deux Jungfernsticg et de 1 ’Alsterdanun, jusqu’à minuit, en supposant l’emploi d’un courant de 8 ampères.
- Le Sénat mentionne un autre projet, à savoir celui de relier, par une disposition appropriée, le nouvel Hôtel-de-Ville à la station centrale d’électricité et propose, dans ce but, l’ouverture d’un nouveau crédit de 276000 francs.
- La ville de Segorbe en Espagne sera prochainementéclairée à la lumière électrique avec 200 lampes à incandescence de 16 bougies, 10 de 150 et 2 de 300. La force motrice sera
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- fournie par une chûte d’eau située à une distance de 1600 mètres de la ville.
- La Cu Edison ainsi que MM. Siemens et Haiske de Berlin ont entamé des poursuites contre la Société formée dernièrement en Allemagne pour l’exploitation des brevets de la lampe à incandescence Seel.
- Une station cèntralé d’électricité sera prochainement installée à Teruel, la capitale de la province de Sarragosse en Espagne. La force motricè sera fournie par des turbines à plus de 2 kilomètres de la ville.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le Directeur Général des Postes-Télégraphes vient de décider que les constructeurs qui présenteront des nouveaux appareils téléphoniques et qui solliciteront l’autorisation d’en fournir aux abonnés des réseaux de l’État devront en formulant leur demande déposer au musée télégraphique un modèle de ces appareils.
- Le Syndicat des abonnés du Téléphone, fondé en 1885, a tenu le 25 mai, à l’hôtel Continental, une réunion plénière pour remédier tout de suite à la situation faite aux abonnés par la Société générale fermière des téléphones. Quatre cents personnes, abonnées ou non abonnées, avaient répondu à cet appel. Le président, M. Expert-Bezançon, raconte les démarches faites depuis quatre ans par le Syndicat auprès de MM. Sarrien, Granet, Legrand et Tirard pour obtenir l’abaissement du prix du téléphone et un meilleur fonctionnement dans les réseaux. Entre temps, il fait un vif éloge de M. Cou-Ion, directeur des Postes et Télégraphes, qui se préoccupe constamment de cette question du téléphone, qu’il définit justement « une des formes de la correspondance publique ».
- Quelques personnes, dans le fond de la salle, ne semblent pas partager les opinions du président et protestent assez violemment. L’une d’elles prend la parole et dit : « L’Etat exploitera-t-il mieux le téléphone qu’une compagnie? Je ne pense pas. »
- D’autres orateurs développent et commentent la même idée.
- M. Expert-Bezançon leur répond : « Est-ce que l’administration des Postes et Télégraphes, dont la téléphonie n’est qu’une extension, ne vous procure pas, depuis sa fondation, des avantagés incessants et considérables : la rapidité dans le service, l’abaissement continu des tarifs, etc.? Vous craignez cju’on ne crée des administrateurs téléphoniques, des inspecteurs téléphoniques. Or, je puis vous affirmer qu’aucun personnel spécial ne sera créé pour l’exploitation des téléphones. »
- Vers la fin, l’assistance est devenue assez houleuse. Les considérants et l’ordre du jour présentés par M. Expert-Bezançon ont été abandonnés par ce dernier même, qui s’est rallié à la proposition suivante, adoptée à l’unanimité moins une voix :
- Les abonnés au téléphone, réunis en assemblée à l’hôtel Continental, le 24 mai :
- Etant donnée la façon inacceptable dont le service est fait par la Compagnie, contrairement aux obligations de son cahier des charges et malgré les réclamations du public, invite les pouvoirs publics à prendre des mesures pour faire cesser cet état de choses.
- L’assemblée a chargé le bureau de porter ce vœu dans le plus délai possible au président de la Chambre des députés.
- Après huit mois d’expériences la C‘* P. L. M. s’est décidé à adopter définitivement les appareils télégraphiques Claude. Les villes actuellement desservies avec ces instruments sont Paris, Moret. Laroche, Les Laumes. Dijon, Persigny, Chagny, Châlons, Mâcon, LyemVaise et Lyon Perrache. La ligne a une longueur de 511 kilomètres ; elle est composée d’un fil de 3 mm. de diamètre.
- Les gouvernements Français, Italien et Suisse ont prorogé la convention conclue en 1880 en vertu de laquelle les dépêches de l’un des pays pourront en cas de dérangement sur les lignes ordinaires entre deux pays passer sans frais sur les lignes du troisième. La transmission gratuite est cependant limitée à une période de six mois au maximum.
- Pendant l’année prenant fin le 31 mars 1889 le gouverner ment Anglais a dépensé une somme de 330 000 francs pour sa correspondance télégraphique avec l’Allemagne et les colonies.
- Les subsides payés par le gouvernement à des entreprises de télégraphie sous-marine se sont élevés à 1 225 000 francs.
- Un congrès téléphonique organisé par les différentes entreprises téléphoniques en Angleterre d’accord avec le département des Postes aura lieu à Londres le 11, 12 et 13 juillet prochain.
- Il y aura également une exposition d’appareils téléphoniques.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. —- Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- DIRECTEUR : Dr CORNÉLIUS HERZ i
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 8 JUIN 1889 N° 23
- SOMMAIRE. — Sur l’emploi du platine iridié et.de quelques autres alliages pour la construction des étalons de résistance; Ch. Ed. Guillaume.Le nouveau block système de M. A. Flamache; G. Larmoyer. — Sur les phénomènes secondaires d’induction dans les machines dynamo-électriques; Ch. Reignier. — Nouveaux commutateurs multiples pour réseaux téléphoniques, système Krapp; E. Zetzsche. — Différences entres les électricités dites positive et négative; C. Decharme. — Leçons de chimie; A. Minet. —-Chronique et revue de la presse industrielle: Angleterre, Etats-Unis. -— Revue des travaux récents en électricité : Etude de la conductibilité électrique des dissolutions salines, par M.' Chroustchoff.— Nécessité d’une correction d’humidité dans certaines installations ne magnétomètres, par M. marchand. — . Effet du condensateur dans la bobine d’induction, par M. Fleming.— Note sur une théorie de la variation séculaire du magnétisme terrestre déduite de données expérimentales, par Ch. Lagrange (suite). — Variété : Les pavillons de la ville de Paris ; ' W. de Fonvielle. — Faits divers. ,
- SUR L’EMPLOI DU PLATINE IRIDIÉ
- ET DE QUELQUES AUTRES ALLIAGES
- POUR LA CONSTRUCTION |DES ÉTALONS
- DE RÉSISTANCE
- Parmi les travaux trop peu connus qui eurent pour but de poser les bases du système métrique international, il faut citer en première ligne les importantes recherches sur les métaux de la mine de platine. Elles conduisirent à composer un alliage de 9 parties de platine pour i partie d’iridium, qui, convenablement traité, possède toutes les qualités que l’on peut exiger d’un métal destiné à la construction d’étalons de premier ordre. Le platine iridié à io o/o, comme on le nomme, est très homogène, inattaquable par les agents chimiques ordinaires, et d’un volume absolument invariable à une même température. Comme le faisait remarquer dernièrement M. Violle, sa densité est toujours la même lorsqu’il a été suffisamment martelé.
- L’idée surgissait dès lors d’étendre son emploi au-delà des étalons de longueur et de masse, et d’en faire, pour ainsi dire, un métal type pour la métrologie. On en parla au Congrès de 1884, et
- M. Cochery fit distribuer de la part du gouvernement français, un certain nombre de fils de platine iridié, propres à confectionner des étalons de résistance. Quelques électriciens en emportèrent, dans le but de les examiner, et un échantillon de ice métal précieux à divers points de vue étant parvenu au laboratoire de physique de l’Université de Graz, en Autriche, un électricien bien connu, M. Klemencic, entreprit d’étudier ses propriétés électriques. Les résultats de ses importantes recherches ont été présentés il y a quelques mois à l’Académie des sciences de Vienne (1). Nous nous proposons de donner un résumé aussi complet qu’il nous sera possible du travail de M. Klemencic; nous nous tiendrons de près à l’original, que nous nous contenterons d’abréger beaucoup, et auquel nous n’ajouterons que fort peu de chose.
- Après quelques considérations générales sur les propriétés des étalons à mercure sur lesquelles il serait oiseux de nous arrêter (2), l’auteur pose les
- (9 Ueber die Eignung des Platin-Iridiumdrahtes und eini-ger anderer Legierungen zur Anfertigung von Normal-Wider-stands-Einheiten (Sitzungsber. der k. Akad. der Wiss. in Wien, B'1 XCV'I, juillet 1888).
- (s) M. Klemencic, qui cite les travaux anciens sur les étalons à mercure, paraît ignorer ceux de M. Benoît et de
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- conditions auxquelles, suivant lui, un étalon de résistance doit satisfaire.
- La première, et la seule essentielle, est l’invariabilité. Les autres, qu’il considère comme accessoires, sont, par ordre d’importance, les suivantes :
- i° Le coefficient de variation thermique doit être très petit;
- 2° Le pouvoir thermoélectrique du métal en question soudé au cuivre doit être faible ;
- 3° Enfin, il est désirable que le fil s’échauffe le moins possible par le passage du courant.
- Pour la construction des boites de résistance d’un Usage courant, la petitesse du coefficient de variation thermique passe en première ligne; le prix du métal prend aussi, pour cet usage, une importance prépondérante.
- En même temps que le platine iridié (x), M. Kle-mencic examina divers autres alliages, savoir : le platine-argent, employé avec prédilection en Angleterre, le maillechort et la nickeline. Divers fils de maillechort et de nickeline étaient nus, d’autres isolés par de la soie. Nous les désignons comme
- suit :
- Platine iridié............................. PI
- Platine argent.......................... PA
- Maillechort nu.......................... Mn
- — isolé....................... Mi
- Nickeline nue.............................. Nn
- — isolée....................... Ni
- Le tableau suivant contient les valeurs de la densité et de la résistance spécifique en fonction de l’ohm légal, enfin la conductibilité par rapport au mercure de ces divers alliages. Il est inutile de nous étendre sur les déterminations de ces
- constantes. Résistance Conductibilité
- Densité spécifique par rapport à Hg
- Pi....... ... 21,60 0,000 024 9 3,77
- Pa 0,000 030 1 3,"
- Mn Mi oc * 0,000 032 5 0,000 032 3 2,90 2,9!
- Nn Ni "*j 8.63 0,000 024 6 0,000 025 9 3,83 3,63
- MM. Glazebrook et Fitzpatrick. 11 ne parle que des variations dues à l’attaque de la surface du verre; nous avons montré à diverses reprises quelle est l’effet des variations de volume du verre sur ces étalons.
- (') L’échantillon de l’Université de Graz avait une longueur de 7,7 m., et une section d’environ 0,2 mm*j soit une masse d’environ 32 g.
- Pour déterminer le pouvoir thermoélectrique des divers alliages avec le cuivre, l’auteur comparait l’élément formé par le métal en question et un fil de cuivre avec un Daniell, par la méthode de Poggendorff; le Daniell était lui-même étalonné au moyen d’un élément de Clark.
- Le tableau suivant donne la force thermoélectrique des couples, en microvolts pour un degré centigrade de différence entre les soudures, c’est-à-dire leur pouvoir thermoélectrique moyen :
- Limites de température
- o" et 17" 17" et 45” 17” et 100"
- PI.............. 7,'4 7,46 7,<5
- PA................ 6,62
- Mn.............. 28,3 31,5 33,2
- Mi.............. 28,7 33,9
- Nn................ 9,75 10,95 11147
- Ni.............. 11,1 13,2
- L’auteur fait remarquer que la valeur donnée ci-dessus pour le couple platine iridié-cuivre s’écarte beaucoup de celle qui a été admise par M. Tait (2,94); il attribue cette divergence au degré de dureté du cuivre. Nous ferons remarquer toutefois que, si l’on en croit les expériences de MM. Knott et Mac Gregor (1878), les propriétés thermoélectriques du platine iridié seraient assez variables (*).
- Construction des étalons de résistance.
- , Ces études préliminaires étant terminées, on pouvait procéder à la construction des étalons de résistance. Il était important de leur donner une forme telle que leur température pût être déterminée avec facilité; mais, d’autre part, suivant l’opinion de l’auteur, le fil ne devait être mis en contact ni avec un liquide isolant, ni avec de la paraffine.
- ! Les étalons étaient construits de la manière suivante (fig. 1) : un sillon hélicoïdal pratiqué à l’extérieur d’un cylindre creux A d’ivoire ou de laiton recouvertde soiede2,9cm. de diamètre intérieur, et
- (') Cette question mériterait d’être étudiée de nouveau. On sait qu’il est très difficile d’isoler parfaitement tous les métaux de la mine de platine; il nous paraît assez probable que les alliages étudiés par MM. Knott et Mac Gregor n’étaient pas très purs. Selon M. Le Chatelier, les fils de platine iridié ne donnent pas de force électromotrice locale; il devrait, semble-t-il, en résulter, contrairement à l’opinion de MM. Knott et Mac Gregor, que les propriétés thermoélectriques de cet alliage soit très régulières.
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- de 3 à 4,5 cm. de hauteur, est destiné à recevoir le fil isolé ou nu, enroulé bifilairement, et retenu^ar un petit crochet entouré de soie. 11 est surmonté d’un anneau P soudé au cylindre de laiton, ou emmanché, à l’aide d’une douille, sur le cylindre d’ivoire. L’une des électrodes de cuivré Cj de 5 mm. de diamètre, est soudée directement à 1 anneau, tandis que l’autre B, est mastiquée avec du minium dans un tube de verre fixé dans un douille de laiton E. L’électrode C porte latéralement un fil D de même grosseur, dont la lon-
- gueur est calculée de telle manière que, en faisant passer le courant de C en D, on introduira précisément dans le circuit une résistance égale à celle des fils B et C.
- Les trois tiges de cuivre B, C et D portent des tubes de verre mastiqués et rodés, sur lesquels viennent s’adapter d’autres tubes L, M, N, destinés à recevoir une petite quantité de mercure. C’est au moyen de ce mercure que le contact parfait est obtenu entre les tiges B, C, et les fils mobiles de même grosseur, que l’on introduit dans les tubes des divers étalons.
- La boîte est complétée par un cylindre de laiton soudé de manière à fermer parfaitement l’espace contenant le fil.
- La figure 2 montre la disposition de l’étalon de
- résistance dans le bain. Une tige de laiton H, avec une portée mobile sert de support. Un thermomètre T est destiné à mesurer les températures (').
- Les comparaisons étaient faites par la méthode du pont, les résistances à comparer étant introduites successivement dans la même branche. Les divergences entre des comparaisons ifidépendanteS
- dépassaient exceptionnellement
- Dès les premières mesures, on observa un défaut d’isolation, qui se manifestait par une déviation du galvanomètre dans les premiers instants du passage du courant, et par un courant de décharge au moment de la rupture. L’auteur en découvrit la
- Fig. a
- cause dans le fait que la soie attire rapidement l’humidité de l’air, et agit alors comme un électrolyte. En desséchant parfaitement les étalons, l’isolation devint parfaite.
- Nous rapprocherons cette observation d’une étude faite récemment à Lyon par M. E. Marchand sur l’hygroscopicité des fils de soie employés dans les magnétomètres ; si l’on ne tient pas compte de l’influence de l’humidité de l’air sur les fils de cocon servant à suspendre les aimants, on peut
- (') Les thermomètres employés par M. Klemencic étaient divisés en cinquièmes de degré ; les erreurs de division atteignaient fréquemment 0,05 degré. L’auteur ne parle d’aucune étude faite sur ces thermomètres, en sorte que leurs erreurs sont probablement inconnues. Il n’est pas rare de rencontrer dans les thermomètres dits normaux, employés couramment dans les laboratoires des erreurs de plusieurs degrés. Nous osons espérer que ceux de l’auteur étaient d’une meilleure' construction,
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- commettre, dans les mesures magnétiques, des erreurs assez importantes (*).
- Coefficients thermiques
- Pour la détermination des coefficients thermiques, chacun des étalons, porté successivement aux températures o°, i6° et 46° était comparé à tous les autres, lesquels étaient maintenus à une température sensiblement constante. Les résultats des mesures furent les suivants :
- a
- Étalon de o° à 16",5 de 16”,5 à 46"
- p. \ sur ivoire..... 0,001 237 0,001 228
- / sur laiton..... 0,001 264 0,001 258
- l sur ivoire..... 0,000 413 0,000 395
- sur laiton...... 0,000 366 0,000365
- » sur ivoire..... 0,000 168 0,000 156
- N t sur laiton..... 0,000 187 0,000 182
- On remarque que le coefficient de variation paraît diminuer lorsque la température s’élève; de plus, les deux coefficients trouvés pour la nicke-line diffèrent beaucoup. L’auteur croit pouvoir attribuer ce fait à un défaut d’isolation d’autant plus considérable que la température est plus élevée.
- De nouvelles mesures, faites sur des spirales enfermées dans des tubes de verre, pleins d’air, donnèrent les résultats reproduits ici :
- a
- Fil de o‘ à 16°,5 de 16",5 à 46"
- PI.......... 0,001 250 0,001 264
- PA.......... 0,000271 0,000267
- Mn.......... 0,000 379 0,000 396
- Mi.......... 0,000 360 0,000 367
- Nn.......... 0,000 184 0,000 181
- Ni.......... 0,000 183 0,000 180
- là rien d’inattendu ; mais ce qui est plus surprenant, c’est que ces variations relatives étaient loin d’être les mêmes pour les divers échantillons d’un même métal. Nous nous contenterons de donner ici les résultats des comparaisons faites à six mois de distance entre un étalon au mercure et chacun des étalons étudiés. Le tableau suivant donne les variations éprouvées du 8août 1887 au 22 février 1888 par chacun des étalons indiqués dans la première colonne; ces variations sont rapportées à 11 valeur de l’étalon prise pour unité.
- Différences -f* 0,000 19
- — 0,000 24 -f 0,000 64 4- 0,000 26
- — 0,000 20 — 0,000 23
- Les premières des différences ci-dessus semblent montrer que les deux étalons de platine iridié ont marché en sens inverse ; bien qu’il s’agisse ici de quantités qui ne dépassent que fort peu les erreurs d’observation et l’incertitude des réductions à la même température, ce fait qui est confirmé par les comparaisons relatives parait être réel. L’auteur l’attribue à des circonstances accessoires, qui ont troublé le phénomène dans l’étalon PI sur ivoire ; il pense que la marche de l’étalon sur laiton correspond mieux aux variations propres au platine indié ; du reste il ne donne aucune explication qui puisse guider dans l’interprétation du phénomène ; la seule confirmation est donnée par les variations qui pnt. suivi les déformations violentes. Il faut reconnaître que ces expériences ne sont pas suffisamment concluantes, et rendent des recherches ultérieures désirables.
- Etalon pi 1 sur ivoire..
- / sur laiton.., ^ J sur ivoire...
- / sur laiton .. ^ t sur ivoire .. ( sur laiton..
- Les valeurs de a étaient sensiblement les mêmes lorsque les tubes étaient remplis de pétrole.
- Variabilité de la résistance
- Des comparaisons répétées, faites de la fin de juillet 1887 au commencement de juin 1888 montrèrent que les différences entre les étalons éprouvaient des variations assez sensibles ; il n’y avait
- (*) E. Marchand. Nécessité d’une correction d’humiditc dans certaines installations de magnétomètre (Compte rendus 13 mai 18891.
- Déformations mécaniques
- Un certain nombre de fils furent enroulés en spirales, et comparés plusieurs fois, à diverses époques avec les étalons dont il a été question précédemment. Les variations que l’on observa pendant un intervalle qui, pour certaines spirales dépassa un mois étaient très peu considérables.
- Après ces mesures, les spirales furent séparées de leurs électrodes, tendues fortement, puis enroulées sur un crayon, tendues de nouveau, et ainsi de suite. Après le cinquième enroulement, elles furent de nouveau soudées aux électrodes, et on
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 455.
- procéda aux comparaisons. Dans cette opération, la résistance de toutes les spirales augmenta de quantités variables ; pour le tilde maillechort, la variation atteignit 6 o/o.
- Les comparaisons furent répétées à intervalles irréguliers ; pendant ce temps, les bobines furent maintenues presque constamment à la température ambiante. Elles furent chauffées une seule
- PI PA Mn
- 3,5 1,000 00 3,5 1,000 00 72 1,000 00
- 6,2 0,999 98 29,5 0,999 83 T
- 19>° 0,999 83 7« 0,999 59 96 1,000 47
- T 246 0,999 52 108 1,000 65
- 28 9,999 5° 630 0,999 34 T
- 43 o,999 47 192 1,000 84
- 5° 0,999 44 216 1,001 00
- '43 0,999 38 T
- 259 0,999 34 240 1,001 35
- 428 0,999 20 456 1,001 80
- En examinant de près les nombres du tableau,
- on voit qu’une température élevée accélère la variation ; ce fait s’accorde avec ce que l’on sait par les résidus d’élasticité et de dilatation ; ils disparaissent en effet d’autant plus vite que le corps dans lequel ils ont été établis se trouve porté à une température plus élevée.
- M. Klemencic pense que, si on accélérait la variation des étalons de résistance en les maintenant nant à une température modérément élevée, on arriverait plus rapidement à l'état de repos moléculaire vers lequel tendent les métaux préalablement déformés. Nous sommes entièrement de son avis sur ce point ; nous ajouterons seulement que, selon nous, les étalons chauffés devraient être ramenés très lentement à la température ambiante, afin que les résidus thermiques disparaissent dans cette opération.
- Suivant l’auteur, l’augmentation de résistance qui accompagne les déformations est due à une augmentation de dureté du métal. 11 nous semble beaucoup plus simple de l’attribuer à un changement de forme des fils. L’hypothèse de M. Klemencic est d’autant plus invraisemblable que les plus fortes variations progressives observées après la déformation sont de même signe que les changements produits par la déformation elle-même ; or, si ces derniers étaient dus à une modification de l’état moléculaire, ils devraient tendre à disparaître, et la variation lente ne pourrait pas être
- fois vers 46°, pour la détermination*de leur coefficient de variation.
- Les résultats de ces mesures sont consignés dans le tableau ci-dessous. Pour chaque spirale, la première colonne contient le temps écoulé entre la déformation et la mesure en question, la seconde la valeur de la résistance, rapportée à la valeur trouvée dans la première mesure. La lettre T indique une détermination du coefficient thermique.
- Mi N11 Ni
- 3 1,000 00 2,5 1,000 00 5 1,000 00
- 20 1,000 53 16 1,000 02 25 1,000 00
- T 40 0,999 95 46 1,000 03
- 28 1,001 46 T 101 1,000 19
- 44 1,001 56 49 0,999 83 240 1,000 46
- 50 1,001 56 (’5 0,999 85
- 68 1,001 61 7' 0,999 87
- 124 1,001 74 165 0,999 8»
- 240 1,001 99
- de même signe que l’augmentation produite pa la déformation mécanique.
- Il est très intéressant de constater que le sens de la variation est positif pour certains fils, négatif pour d’autres.
- En rapprochant ces résultats de ceux qui ont été trouvés pour les étalons qui n’avaient pas subi un traitement violent, on voit que les variations des uns et des autres concordent en gros.
- Variations produites par le passage du courant.
- Les spirales dont il vient d’être question furent soumises au passage de courants d’une intensité croissante; ils montrèrent tous une variation sensible lorsque le courant eut atteint une certaine intensité.
- Malheureusement, les expériences de M. Klemencic ne permettent pas d’isoler l’effet intrinsèque du courant de celui qui est simplement dû à l’élévation de la température. Il est aussi permis de supposer que par l’effet du temps seul, la résistance des fils aurait varié d’une quantité appréciable. Le phénomène est dotic très compliqué.
- Nous rappelons que la section des fils était d’environ 0,2 mm2.
- Des courants de 0,009 et 0,07 ampère, agissant chacun pendant 85 heures se montrèrent presque sans effet. La variation produite par un courant
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de 0,4 ampère atteignit z dix-millièmes environ dans les fils PI, PS et M n, 3 dix-millièmes dans le fil M i.: Enfin un courant de 1 ampère pendant 13 heures produisit les variations indiquées ici :
- 1 PI./..'. —0,00039
- PÀ*. .ï?.*.1,-......... .1”........ —0,00068
- ;........................ -p 0,002 00
- ... ...........„............. 4- 0,002 55
- N.n................................ — 0,000 76
- Ni................................. — 0,000 24
- - Enfin, les fils furent, portés à une température élevée par un courant de 5 à 7 ampères. L’isola-tion'des fils M i et Ni était entièrement brûlée.
- Les fils PI et P S conservèrent seuls leur couleur.
- Les variations furent en nombres ronds les suivantes :
- pi................................. — 0,028
- PA................................. + 0,014
- Mn.............................. + 0,004
- Mi..............: ... ........ + 0,008
- Nn,.............................. + 0,008
- Ni................................ + 0,007
- .Nous avons passé en revue les phénomènes les plus importants, au point de vue de vue de la construction des étalons mis en lumière par les expériences de M. Klemencic.
- Nous consacrerons encore quelques mots dans un appendice à une recherche sur les variations produites par la tension et la torsion sur la résistance des fils ; pour le moment, nous dirons seulement que les résultats de ces recherches tendent à démontrer que la résistance d'un fil soumis à une tension augmente plus que la variation de ses dimensions ne pourrait le faire supposer.
- Quelques expériences spéciales ont enfin montré que, au point de vue de l’échauffement produit par le courant, les fils examinés ont sensiblement la même valeur. Les résultats d’une pareille recherche dépendent du reste dans une si large mesure des circonstances particulières auxquelles les fils sont exposés, qu’il serait oiseux de citer des nombres précis relatifs à divers fils.
- Avant de donner les conclusions de l’auteur, il ne sera pas inutile de rassembler brièvement les résultats que nous venons d’exposer.
- La condition essentielle à laquelle un étalon doit satisfaire est l’invariabilité. A ce point de vue, le platine iridié et la nickeline se valent
- à. très peu près. Le maillechort leur est certainement inférieur. Quant au platine-argent, qui n’a pas été étudié à ce point de vue, on peut supposer par analogie avec les variations observées après les déformations, qu’il se comporte sensiblement comme le platine iridié; toutefois, ce fait aurait besoin d’être contrôlé directement.
- Le coefficient de variation thermique, dont la petitesse était considérée comme la première des conditions accessoires est le plus grand dans le platine iridié; il est remarquablement petit dans la nickeline, intermédiaire dans le platine-rargent et le maillechort. Le pouvoir thermo-électrique de la nickeline vis-à-vis du cuivre est quatre fois plus fort que pour le platine iridié et le platine-ar-gent.
- « On peut en conclure, dit M. Klemencic, que, des quatre alliages étudiés, le platine iridié et le platine-argent remplissent la plupart des conditions que l’on exige des étalons de résistance ; cependant, le platine-argent doit être préféré à cause de sa faible variation thermique f1). Les bonnes qualités de la nickeline sont compensées par son pouvoir thermoélectrique considérable en combK naison avec le cuivre, et par son peu de résistance aux agents chimiques; elle paraît cependant s’adapter très bien à la construction de boîtes de résistance. »
- Nous ajouterons un seul mot en faveur de la nickeline. Lorsqu’on emploie un très gros fil, de 30 ou 40 mm. de section, sa résistance aux agents chimiques perd beaucoup de son importance ; c’est de cette manière que M. Wuilleumier a pu tirer un excellent parti d'une résistance de nickeline. Il est vrai qu’alors le transport d’un étalon d’un ohm devient une opération difficile, et il ne saurait être question d’appliquer ce procédé à la construction des bobines d’un usage courant; mais rien ne s’oppose à l’emploi d’un étalon principal de cette forme dans un atelier de construction.
- Sur la variation de la résistance électrique produite par la tension du conducteur.
- On sait depuis longtemps que, lorsqu’un conducteur est soumis à une traction, sa résistance
- (4) L’auteur oublie que l’alliage platine-argent n’a pas été examiné au point de vue des variations qu’il éprouve avec le temps; cette conclusion ne peut donc être basée que sur des conditions posées comme accessoires.
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- électrique est augmentée. Ce fait, qui paraît avoir été découvert en 1848 par Hankel, a été étudié par M. Mousson en 1855, par M. Tomlinson en 1876,, puis plus tard par M. Chwolson; enfin, comme nous l’avons dit plus haut, M. Klemencic a fait aussi quelques recherches dans cette direction. Nous examinerons de plus près ce phénomène, qui nous paraît présenter un certain intérêt théorique.
- Avant d’étudier les résultats de l’expérience, quelques mots ne seront pas inutiles.
- Lorsqu’un fil est soumis à une traction, il s’allonge, tandis que ses dimensions latérales diminuent. Tant qu’il n’éprouve pas de déformations permanentes, le rapport de la contraction à l’allongement est voisin de 1/4; la variation proportionnelle de son volume est donc moitié moindre que son allongement. Si, par conséquent, sa résistance ne dépendait que de ses dimensions, elle devrait augmenter, pour de petites déformations, relativement à son allongement dans le rapport de 3 à 2. Mais, dans le cas où le fil éprouve des déformations permanentes, le coefficient de contraction est plus grand que 1/4, sans pouvoir cependant atteindre 1/2; on pourrait donc conclure, des mesures géométriques, que, dans ce cas, la résistance augmente dans un rapport compris entre - et 2.
- 2
- II est cependant, une circonstance des mesures dont il est bon de tenir compte. Le raisonnement qui précède suppose le fil parfaitement cylindrique et homogène; or, si l’on suppose au contraire (ce qui doit nécessairement arriver) que sa section présente de légères irrégularités, il est évident que les parties les plus minces céderont plus que les autres, et que les différences tendront à s’accentuer. Si donc l’on remarque qu’un fil de section uniforme est, pour une longueur et un volume donnés, le conducteur de moindre résistance, on reconnaîtra aisément que toute irrégularité du fil rendra sa résistance électrique plus grande que le calcul par la section moyenne et par l’allongement pourrait le faire supposer. Il faut donc être très circonspect dans les conclusions que l’on tire des expériences dont nous occupons; il faudrait, en particulier, rejeter les résultats obtenus avec des fils très fins, ou qui ne seraient pas de premier choix.
- D’après M. Tomlinson (1), le rapport entre la variation de la résistance et l’allongement est le suivant :
- Pour l’acier.................... 3,52
- — le fer..............•....... 3,95
- — le laiton................... 2,20
- Ces nombres dépassent de beaucoup ce que l'on pourrait attendre, et il est surtout remarquable de voir que le laiton, beaucoup plus sujet à des déformations permanentes que le fer pu l’acier, donne un rapport beaucoup plus petit.
- Supposons que les expériences de M. Tomlinson aient été parfaitement bien interprétées géométriquement (nous les trouverons confirmées tout à l’heure); et cherchons à en donner l’explication physique.
- Le raisonnement conduit à admettre que, dans un fil n’ayant pas éprouvé de déformations permanentes, les molécules qui, à un moment donné se trouvent dans une même section transversale y sont encore à chaque instant de la déformation. La seule différence réside dans un rapprochement des molécules dans le sens latéral, et dans un éloignement dans la direction de la traction. Lorsque la force cesse d’agir, toutes les molécules reviennent à leur place primitive.
- Mais si, au contraire, le fil éprouve une déformation permanente, les molécules glissent les unes sur les autres, et le métal s’écoule comme un liquide visqueux. Les belles expériences deTresca l’ont montré d’une manière irréfutable. Lorsque la force cesse d'agir, une partie de la déformation se maintient, et les molécules ne reviennent pas dans leur première position.
- La déformation peut être, parfois considérable sans que la force antagoniste du fil soit très grande. Les diverses couches transversales de molécules ne sont pas alors déplacées les unes par rapport aux autres en rapport de l’allongement du fil ; les molécules ne sont pas rapprochées dans le sens transversal et éloignées dans le sens longitudinal dans les mêmes proportions que dans le premier cas.
- 11 peut même arriver, dans des solides tels que !e plomb ou le cuivre rouge, que les fil tirés soit dans un état d’équilibre moléculaire presque iden- (*)
- (*) Herbert Tomlinson. — Sur les variations de la résistance électrique des fils produite par la tension (Proc. Roy. Soc., XXV, p. 451, 1876).
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- tique à celui qui règne dans le fil à l’état primitif.
- Si donc, on admet que le courant soit composé de décharges de molécule à molécule, dans le sens du mouvement électrique, il sera naturel de supposer que la résistance au passage d’une couche à l'autre est augmentée par la traction dans un métal élastique, tandis qu’elle n’est pas sensiblement modifiée dans un solide visqueux.
- Les expériences de M. Tomlinson sont en accord complet avec cette hypothèse.
- Passons maintenant aux recherches de M. Kle-mencic qui ont servi de prétexte à ces développements.
- Les divers fils dont il a été question plus haut furent examinés au point de vue de leur coefficient de rupture. Le tableau suivant donne pour chaque fil, la section en mm2, le poids nécessaire à la rup-
- ture, et le poids qui l’aurait produite dans des fils
- de i mm2.
- Poids
- Nature produisant la Id.
- du fi! Section rupture par mm,
- PI....... o, 196 mm5 13,4 k. 68
- PA....... 0,129 lo>3 79
- Mn....... 0,157 8,0 52
- Mi....... 0,174 9,8 56
- Nn....... 0,163 7)7 47
- Ni....... 0,186 8,9 48
- D’après M.Klemencic, le platine iridié n’éprouve pour ainsi dire pas de déformations permanentes; il revient à sa longueur primitive lorsque la tension cesse. Tous les autres fils examinés sont déformés par la tension ; les plus grandes déformations permanentes ont été observées dans le maille-chort.
- Nous réunirons dans le tableau ci-dessous les données de ces expériences.
- S désigne la section du fil;
- E — son module d’élasticité;
- 1 — sa longueur en millimètres;
- Al — son allongement en millimètres pour 1 kg.
- r — sa résistance en unités Siemens ;
- Ar — l’augmentation de sa résistance pour 1 kg. ;
- Nature
- du fil S E / A/
- PI................. °, 196 19400 686 0,181
- PS.................. 0,129 10 5°° 688 0,509
- Mn................. o, 157 11 100 693 0,398
- Mi...’............. °, 176 12 200 691 0,321
- Nn................. o, 167 13400 693 0,309
- Ni................. °,>79 13900 687 0,276
- du' — l’augmentation de sa résistence lapportée à l’unité, observée et calculée d’après les dimensions, en admettant que le coefficient de contraction a est égal à 1/3;
- P — le poids maximum en kg., suspendu au fil.
- dr
- r Ar observé calculé P
- 0,967 0,001 40 0,001 45 0,000 43 5
- 1,790 0,003 00 0,001 68 0,001 24 3
- 1,177 0,001 17 0,001 00 0,000 96 3
- 1,094 0,000 92 0,000 84 0,000 78 4
- ',474 0,001 49 0,001 01 0,000 74 2
- 1,278 0,001 11 0,000 87 0,000 67 4
- Il faut remarquer que les dr calculés seraient un
- -, qui est 4
- peu plus petits dans la supposition <7
- sans doute plus voisine de la vérité pour le platine iridié.
- Cela dit, les nombres ci-dessus confirment de tous points nos hypothèses. La différence entre la variation de résistance observée et calculée est très grande pour le platine iridié, qui n’était pas déformé d’une manière permanente, et presque négligeable pour le maillechort, pour lequel la déformation atteignait sa valeur maxima. Pour le platine iridié, le rapport entre les dr observés et calculés, est égal à 3,4 environ; il est donc de même ordre que les nombres trouvés par M. Tomlinson pour le fer et l’acier. La variation pour 1 kg./mm2 est de 0,00028.
- L’augmentation de résistance produite par la torsion était beaucoup moindre, quoique le chemin parcouru par une molécule périphérique fût beaucoup plus grand que dans le premier cas. C’est aussi ce qui doit être, puisqu’il n’y a pas, à proprement parler un éloignement sensible des couches de molécules dans le sens du courant.
- Il manque encore, pour démontrer absolument notre hypothèse, la preuve que la résistance d’un fil diminue dans le sens transversal, lorsqu’il est soumis à une traction longitudinale.
- Des expériences récentes de M. Barus Q) qui paraissent très bien faites, mais qui, selon nous, ont été mal interprétées, comme nous le montrerons
- (') Cari. Barus. The ehctrlcal résistance of stresscd gtass (SU/. Journ., 3 t. XXXVII, p. 359, mai 1889).
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- plus loin, nous fournissent la preuve qui nous manquait.
- Ces expériences consistent dans la mesure de la variation de résistance opposée au passage du courant à travers les parois d’un tube de verre, suivant que ce tube est au repos ou soumis à une traction longitudinale.
- On sait que le verre devient électrolytique aux températures élevées, bien avant son point de fusion. Mais, si l’on emploie des électrodes de mercure, la silice s’amasse sur l’une des faces, et
- le courant s’arrête au bout d’un instant. Pour que l'électrolyse se continue, il est nécessaire d’employer une anode formée par de l’amalgame de sodium. Le verre se recompose alors, et l’électrolyse peut se continuer indéfiniment.
- Les appareils de M. Barus ont été disposés pour fonctionner à ioo°, (vapeur d’eau) à 185° (vapeur d’aniline) et à 360° (mercure bouillant).
- Nous nousborneronsà décrirelepremier; lacons-truction des autres peut en être aisément déduite.
- Deux tubes de verre abc F, Ekbf sont maintenus, par l’intermédiaire de bouchons de liège dans un manchon plus gros gg, enfermé dans une étuve destinée à la circulation de la vapeur d’eau. L’un d'eux pincé dans deux blocs de bois A B peut être tendu par un poids suspendu en P; l’autre sert comme résistance de comparaison.
- Les tubes sont remplis de mercure dans lequel
- plongent les électrodes mf, tandis que l’électrode p aboutit dans le manchon qui contient l’amalgame.
- Nous ne nous étendrons pas sur le détail des expériences de M. Barus ni sur leur discussion, qui est très soignée; nous dirons seulement que l’effet de la tension est près de 10 fois plus considérable que celui de la torsion ; pour le premier la diminution de la résistance atteint 0,003 pour
- Ir nr
- 1 —s5: elle est donc dix fois plus grande que
- mm2
- celle qui a été trouvée pour le platine iridié. L’effet est sensiblement le même à 360° qu’à 100e.
- M. Barus pense pouvoir établir une coïncidence entre les faits suivants : Pour les métaux, le coefficient de variation thermique de la résistance est petit et positif ; il en est de même du coefficient de traction. Pour les électrolytes, les deux coefficients sont négatifs et beaucoup plus grands. Selon lui, cette double analogie est importante au point de vue théorique. 11 nous paraît queM. Barus cherche trop loin des coïncidences qui ne sont dues qu’au hasard. Nous croyons que, si l’on mesure la résistance d’un métal perpendiculairement à la traction, ou d’un electrolyte solide dans le sens de celle-ci, le coefficient de variation changera de signe. Jusqu’ici, toutes les expériences de traction et de torsion faites par M. Tomlinson, Klemencic, Barus, nous paraissent s’accorder parfaitement avec la théorie que nous avons esquissée. Userait très intéressant croyons-nous, de faire les expériences de contrôle dont nous venons de parler. Nous ne nous dissimulons pas qu’elles présentent des difficultés particulières, mais il ne nous paraît pas impossible de les exécuter.
- Ch.-Ed". Guillaume
- LE NOUVEAU BLOCK SYSTÈME
- DE M. A. hLAMACHE
- Les derniers perfectionnements apportésau block système Flamache,sans être de natureà en modifier le principe ('), en font presque un appareil nouveau ; les simplifications réalisées sont telles que le type actuel paraît rudimentaire à côté de son (*)
- (*) Pour l’ancien appareil Flamache. ainsi que pour la description générale du système, voir La Lumière Électrique, v. IX, p. 20 et v. XXI, p. 484.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ainé, et il nous semble désormais impossible de réaliser l’exploitation sectionnelle dans tous ses détails, et avec tous ses cas particuliers par un jeu
- Fig. 1. — Appareil d’enelenehoment; ensemble
- d’organes plus réduit et à l’aide de manœuvres plus simples.
- C’est à ces considérations que je me suis arrêté pour en faire ici une description et aussi à cause d’un intérêt d’actualité tout particulier, l’appareil nouveau figurant à l’Exposition de 1889 et faisant actuellement en France son entrée en matière d’application sur les lignes d’Arçay à Loudun et de’Pons^à Beillant.
- L’appareil d’enclenchement est resté le même, on peut s’en rendre compte par la figure 1 où sont représentés les leviers de manœuvre pour signaux avec leur coulisse et leur bielle, ainsi que la manivelle M. Cette dernière met en mouvement un axe 0, à l’extrémité duquel se trouve un disque à encoche; cette dernière permet dans une seule position de son axe de rotation le passage d’un taquet T commandé par le levier du signal.
- Une seule manivelle commande aujourd’hui au transmetteur et au récepteur, elle peut être placée dans trois positions qui seules suffisent à toutes les relations d’enclenchement mécanique et électrique ; elles sont figurées sur le schéma des courants figures 3 et 3 bis, par les lettres V pour la position normale verticale, G gauche supérieure et D droite supérieure. Pour abréger le discours je désignerai désormais ces trois positions par leur lettre représentative.
- Les déplacements de ,1a manivelle se font dans les deux sens de rotation et sont limités sous un angle de 3000.
- Passons à la description des organes constituants et supposons dans ce qui suit les principes généraux du block système connu. 11 nous faut dis- . tinguer le transmetteur, le récepteur, le commutateur, les indicateurs et enfin les sonneries.
- Transmetteur (fig. 4 : 1, 2. 3 et 4). — Il est réalisé par un électro-aimant Et, commandant à une armature de forme spéciale que nous appellerons butoir. Ce butoir est mobile autour d’un axe horizontal et présente sur la face en regard de la pièce de fer doux des découpures saillantes et rentrantes destinées à caler ou à libérer la manivelle dans l’un des deux sens de la rotation de celle-ci, celui D. V. G. et G. G. suivant certaines relations électriques qui lient entre eux soit un poste intermédiaire quelconque où nous nous plaçons et le poste d’amont, soit le même poste et un interrupteur appelé pédale.
- Le transmetteur se complète par deux cames portées par l’axe O à hauteur du butoir, l’une de celles-ci de forme polygonale est capable d’un mouvement de rotation limité ; à cet effet elle fait partie d’un manchon entaillé qui peut se mouvoir autour de l’axe ; l’autre came est reliée invariablement à l’axe par un second manchon entaillé semblablement. Les entailles sont coupées de façon à pouvoir s’engager les unes dans les autres, alors la partie fixe entraine la partie mobile et so-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ — 4*\
- lidarise pour une course déterminée le mouvement des deux cames.
- . On voit sur les dessins les positions relatives des diverses parties du transpiettèur ; sont figurées également les positions correspondantes de la manivelle par les rayons projetés sur le cerçlç qu’elle décrit.
- Récepteur. — (fig. 5 : 5, 6, 7 et 8). Il est constitué par un second électro-aimant Ea comman-
- dant ausssi à une armature de forme particulière que .nou.s appellerons « crochet » mobile comme le récepteur autour d'un axe horizontal, capable d’ençlencher Ja manivelle dans le sens de rotation G. V. D. exclusivement. On se rendra facilement compte de çeçi en examinant la seconde partie du récepteur formée d’une came C ayant la forme d’un onglet. >
- Commutateur. —(fig. 2, A). Nous ne nous y
- r rêterons pas, cet organe n’ayant rien de particulier. 11 se compose, d’un tambour en bois monté sur le même axe que les cames du transmetteur et du récepteur ; il est garni de parties métallique cylindriques de différentes grandeurs, isolées les unes des autres; des frotteurs ou balais au nombre de dix viennent par leur contact avec le tambour réaliser les connexions utiles entre les divers circuits figurés au schéma des courants par les chiffres 1 à 10.
- : Des arcs de cercles concentriques (fig. 3) per-permettent la représentation graphique de tous les contacts pour toutes les positions de la manivelle. Pour fixer les idées soit O G la position de la manivelle à un instant quelconque ; les contacts seront alor s établis comme l’indiquent les arcs de
- cercle coupés par le rayon O-G, c’est-à-dire entre 2,3 — 7,8 — et 9,10.
- Cela étant avant d’entrer dans des détails concernant le fonctionnement de l’appareil, je dirai quelques mots de l’interrupteur qui se trouve au droit du butoir. Il est formé de quatre lames élastiques séparées deux par deux. Le contact s’établit successivement entre les deux lames de gauche et les deux lames de droite, il est réglé par les positions de la pièce dite butoir ; le but de cet organe est d’empêcher après rupture du courant toute nouvelle communication résultant de la même manœuvre; c’est-à-dire que le courant étant rompu le butoir tombe et supprime définitivement la communication.
- L’appareil est complété par deux indicateurs,
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- * ; LA LÜMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sémaphore en miniature (fig.2, S)composédedeux palettes actionnées par des électro-aimants en relations électriques telles que la palette supérieure donne à chaque instant la position du signal du poste d’amont ; elle communique avec un courant de sonnerie commandé par ce dernier poste ; la palette inférieure indique la position que doit occuper le signal du poste même, elle est en relation d’une part avec le courant de déclenchement
- aval vers amont, d’autre part avec les sonneries de même direction.
- On a réglé les choses de façon à obtenir une indépendance absolue entre lefonctionnemeht du block proprement dit et celui des sonnerie^ dont il vient d’être parlé: ces dernières perméttlht en cas d’accident l’établissement d’une télégraphie interpostale d'où la précaution d'employei* deux fils de ligne.
- Fig. 3. — Poste intermédiaire. — I — S indicateur sup -rieur, E — T électro transmetteur, I — I indicateur inférieur, E — R électro récepteur, I, I interrupteurs, B, B boutons de sonnerie vers les postes N et L, p, p pédales actionnées par les tiains allant de L à M et de N à M, Pi, P9, P3, piles vers N, vers L et de sonnerie.
- Tout ce que je viens de décrire est relatif à un sens de marche; un poste intermédiaire comprendra deux appareils complets analogues c'est-à-dire qui renferment tous les organes qui viennent d’être examinés.
- Nous ne parlons dans tout ceci que d’un poste intermédiaire. Les conditions à réaliser aux extrémités de lignes sont suffisamment connues pour qu’on puisse facilement se rendre compte des simplifications qui seraient apportées dans le cas d’un poste terminus.
- Intercommunications
- Supposons la manivelle dans sa position normale V : les deux cames et le butoir sont placés comme l’indique la figure 4 (1) la came et le crochet du récepteur, comme l’indique la figure 5 (5).
- Comme l’indique la figure 3, aucun courant ne
- passe par l’appareil. Si l’on fait tourner la manivelle de V à G, le transmetteur suivra toutes les phases indiquées figure 4(144). C’est-à-dire que la came mobile sera maintenue dans sa position initiale, puis le mouvement s’accentuant, le manchon mobile dont nous avons parlé viendra en contact avec le manchon fixe ; à partir de ce moment, la pièce mobile sera entraînée dans le mouvement, elle viendra soulever le butoir et calera celui-ci contre son électro-aimant. A cet instant le commutateur a mis en relation les circuits2 et 3, c’est-1 à-dire qu’un courant passe à la fois dans l’électro et sur h ligne, c’est le courant de déclenchement envoyé au poste d’amont, il retiendra le butoir 5 adhérent. Ce courant est reçu chez le poste voisin par un récepteur analogue en tout point à celui qui nous occupe (fig. 5, 5 à 8) il y produit l’attraction de l’armature appelée crochet et permet la rotation J de la manivelle dans le sens VD; celle-ci peut donc
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 46y
- venir occuper la position extrême D qui correspond à la mise au passage, c’est-à-dire à la libération du signal. Cette opération du poste d’amont a eu entr’autre pour effet d’interrompre le courant d’ehclenchemfent ét d’abandonner à son propre poids le butoir de notre poste (fig. 4 : 3).
- Disons en passant que quand le courant de déclenchement a été reçu par le voisin, celui-ci en accuse réception par la sonnerie ce qui a pour effet d’abaisser la palette inférieure de l’indicateur du poste avec leq iel il correspond.
- Notre appareil se trouve maintenant dans la position indiquée figure 4:3. Si l’on veut alors manœuvrer en sens contraire c’est-à-dire dans le sens G D V, le commutateur établira le contact 1, 2 soit l’envoi d’un courant de pédale (organe connu et dont la construction n’influe pas sur la conception du block il suffit ici que la pédale fonctionne par rupture de courant). La came mobile aura dans ce
- but relevé le butoir et l’interrupteur aura permis
- lv
- Fig. S bis
- le passage du courant par la pédale ; la manivelle
- Réception
- Fig. 4 et 5
- sera calée tant que la pièce polaire restera adhé- | rente; c’est-à-dire tant qu’il n’y aura pas rupture
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- 4*4
- :.. LA LUMIÈRE ELECTRIQÜK
- de ce courant par le train lui même. La figure 4 : 4 nous montre ce calage qui empêche l’envoi d’un nouveau déclenchement en amont.
- Si l’on veut maintenant continuer la manœuvre c’est-à-dire faire passer la manivelle à la position D il nous faut remarquer que le seul organe qui puisse s’y opposer est lë récepteur; et que celui-ci empêchera tout mouvement tant que la pièce appelée crochet ne sera pas adhérente à son électro-aimant, c’est-à-dire tant qu’un courant de déclenchement ne sera pas transmis par le poste d’aval. Un second effet de ce courant sera l’abaissement de la palette indicatrice supérieure au poste de réception où nous nous sommes placés et cette indication ne sera effacée qu’avec l'annonce à l’aval de la fermeture de notre signal, cette annonce se faisant toujours au moyen de sonnerie.
- Nous voyons par ce qui précède que toutes les conditions de sécurité sont remplies c’est-à-dire :
- l° Obligation de couvrir un train qui a franchi un poste.
- 2° Nécessité de couvrir le train jusqu’après parcours complet de la section.
- L’électricité atmosphérique ne peut avoir aucune influence dangereuse sur l’appareil, un dérangement ne peut intervenir que pour causer un retard et non provoquer un accident.
- L’appareil se prête à la simple et à la double voie, la seule différence résidera dans l’enclenchement mécanique dont j’ai parlé au commencement de cet article ; pour la double voie les leviers de signaux seront absolument indépendants l’un de l’autre pour la simple voie au contraire ils seront rendus solidaires.
- On remarquera, et ceci est une garantie du bon fonctionnement de la partie électrique, que la force magnétisante n’a jamais pour but d’attirer les armatures mais de les maintenir attirées.
- Le système s’applique en outre aux stations à dépasse/nents à évitements, bifurcations etc.,
- En effet nous avons fait remarquer précédemment l’indépendance relative qui existe entre le récepteur et le transmetteur, insistant sur ce point que l’un des deux organes commande à un sens de rotation l’autre au sens contraire. La manivelle qui les actionne ne les rend dépendants que quand un train franchit sans s’arrêter un poste intermédiaire. Rien n’empêche d’expédier un train qui
- n'est pas reçu, le poste intermédiaire devient à ce moment poste terminus; semblablemènt il est possible de recevoir un train sans devoir pour cela l’expédier.
- En bifurcation l'appareil devient terminus si la bifurcation n’est pas dotée d’un block: dans le ca$ contraire il faut deux appareils, l’un intermédiaire pour la voie normale, l’autre terminus pour la voie dérivée; même solution si les deux lignes sont convergentes.
- G. Larmoyer.
- SUR LES PHÉNOMÈNES SECONDAIRES D’iNDUCTION
- DANS LES
- MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES '
- I
- Dans un chapitre précédent nous avons calculé la variation de l’énergie C (qu’on peut perdre intérieurement en chaleur) avec le diamètre dx d’un tambour variable, sur lequel se trouve un enroulement capable de supporter un courant constant et de donner à une vitesse linéaire de déplacement constante la même force électromotrice à circuit ouvert.
- Comme nous avons d’ailleurs établi la relation qui lie le diamètre dt du tambour de fer, avec la vitesse angulaire, on peut dire que nous avons déterminé la variation de C avec le nombre de tours n.
- La théorie élémentaire que nous avons précédemment exposée, nous a indiqué que C devait varier proportionnellement à la surface de refroidissement. Bien que la série des expériences que nous avons signalées à ce sujet, ne vérifie pas absolument cette loi simple, nous l’admettrons néanmoins jusqu’à nouvel ordre.
- Pour nous placer dans d’excellentes conditions de température nous supposons seulement 0,2 watt transformé en chaleur par chaque centimètre carré de la surface totale de la bobine induite et nous écrirons
- C = 0,2 S
- Il reste donc à exprimer S en fonction de dit qui
- (*> La Lumière Électrique 16 mars 1889;
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 46$
- est la seule variable dépendante que nous ayons conservée.
- La surface de la bobine peut être décomposée de la manière suivante :
- dans l’équation (1) on a
- S = ^ ^ t (d1* + a) | / DA — /De + (/e + eA)c/i + Ac/i*4-2cja|
- 1° Surface latérale d’un cylindre de diamètre (dt + Aj — t) et de longueur ly correspondant aux pièces polaires ;
- 20 Surface latérale d’un cylindre de même diamètre que le précédent et de longueur Ax. Cette longueur tient compte des deux plateaux de fer entre lesquels sont serrées les tôles d’armature et de l’excès de la longueur des fils par suite du coude que font ceux-ci pour passer d’une génératrice du tambour à celle qui lui est approximativement opposée.
- 3° Surface latérale d’un cylindre de même diamètre que le précédents et d’une longueur égale à ce demi-diamètre. Cette surface correspond à l’encombrement des fils du côté collecteur;
- 40 Surface d’une demi-sphère de même diamètre que les cylindres précédents et qui est celle du volume encombré par les fils sur la face du tambour opposée au collecteur.
- C’est assurément une méthode très approximative de calculer la surface de radiation d’une armature à tambour; mais elle a l’avantage de présenter une loi mathématique de la variation de cette surface dans le problème que nous nous sommes posé.
- On peut donc écrire
- S-*(rfi +A1-.)(/i+Ai+ —+ J (c/i+Ai-e)*
- OU
- S=TC ^c/i + (h + c/i + 2 A, — e) (1)
- en tenant compte de la relation
- (Ai — e) di = a
- Tirant de cette dernière équation l’expression de A,, et substituant aussi la valeur
- Posons
- On a
- A = / D (A — e) + 2 a A B = e (/ + A)
- {d\% + a)
- A d\
- Développant et posant
- | A + B di + A c/i* |
- it a A
- _Â~
- tc a B
- A
- ic (A +*<1 A) ic B
- ----?---- et tu = 7
- A A
- on a
- S «v a P 4- y dt1 4~ <»> dt3 -t- rc d\* ^
- d\*
- Pour étudier la variation de du nous avons calculé les valeurs numériques des paramètres de l’équation précédente en maintenant les données ’ que nous avions adoptées, soit
- D»2o Cm,
- . / 333 JQ
- *i A» 3
- e » I
- ; a ** 40
- a **
- p-
- Les surfaces radiantes de diverses armatures que |;nous avons été amené à considérer sont alors don-'nées par l’équation numérique
- i r 63 020 + I 382 c/l + 1 634 c/l* + 345 c/i» + 3,1416 c/,*
- Donnant à dK les valeurs variables considérées
- on a le tableau suivant: d == 6 S = 5 800 cm. C = 1 i6d watts
- 8 5 780 1 256
- j 11 6 400 1 280
- 12 6 780 1 336
- 13 7 900 1 586]
- s 18 9 150 1 820
- h = jJj- (D A — a D + e c/i)
- A ai
- En supposant 5 cm. carrés de surface rayon-
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- 466 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nante pour chaque watt perdu en chaleur intérieurement dans le tambour, on possède la variation de C avec du relation qui est figurée par les nombres contenus dans la troisième colonne du tableau précédent.
- La courbe S-C(Wh + Wi ) représente cette fonction.
- II
- Le remarquable théorème de M. Rechniewsky (J) nous permet dès lors de fixer d’une manière définitive la vitesse angulaire et la densité de courant qui correspondent au maximum de rendement, en considérant bien entendu comme négligeable l’effet
- des résistances passives, de la réiction de l’induit et des courants de Foucault, sur le rendement réel.
- Cette dernière hypothèse est loin d’être justifiée et si nous l’admettons c’est uniquement pour traiter la question qui nous occupe, de façon à comparer les résultats qu’on a déjà cités avec ceux que nous obtiendrons.
- Nous reviendrons d’ailleurs sur cette question intéressante du maximum de rendement.
- Pour l’instant nous appliquerons le théorème de M. Rechniewsky à chacune des armatures que nous avons considérées par la variation unique du diamètre dl du tambour de fer (*)
- Ce théorème conduit aux deux relations
- Wh = - C
- w, = - c
- En d’autres termes l'énergie (Wi ) transformée intérieurement en chaleur par le passage du courant dans le fil induit doit être la moitié de l’énergie (Wh) dépensée par l’hystérésis.
- Comme d’autre part, la surface de refroidissement de chaque bobine nous indique approximativement la perte totale C d’énergie qu’on peut perdre intérieurement, sans échauflfement anormal dans les armatures, nous pouvons calculer les valeurs respectives de Wi et Wh qui donneront le rendement maximum avec une complète sécurité d'isolation à chaud.
- Nous avons calculé précédemment l’énergie dissipée par hystérésis, en fonction du diamètre d± du tambour par la formule
- Wh = 0,014 « V B[
- Désignons par W'h la nouvelle valeur de Wh, définie par la condition du maximum de rendement (1/3 C). Le nombre n' de tours que le tambour de fer doit réaliser à la minute est donné par la relation.
- W',. __ n'_ Wh 11
- Connaissant n il serait aisé de calculer la valeur de la vitesse v' de déplacement des fils induits dans les divers tambours considérés. On a, en effet
- Le tableau suivant résume les variations de n' et v' avec du et la courbe n de la figure 1, représente graphiquement cette fonction de d1
- ch = 6 11 — 2 060 11' = 29 000 -J = 140"' W11 = 773’
- 8 1 810 19 800 I 10 771
- 11 1 500 14 600 98 853
- 12 1 400 13 800 98 9°4
- '5 1 160 11 650 101 i 053
- 18 1 000 10 500 104 1 220
- 20 925 9 700 105 1 333
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXII, p. 102.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- &7.
- 111
- La connaissance de Wi ' = - C va nous détermi-3
- ner maintenant la densité de courant 8 qu’on doit employer dans l’induit à tambour pour obtenir un rendement maximum
- Pour dt =6 on a 3 11 OC Wi = 923
- 8 38? 760
- 11 427 630
- 12 452 610
- 15 327 564
- 18 610 544
- 20 66 7 540
- Nous avons précédemment calculé l’énergie Wi en fonction de dx par la détermination approximative de la résistance de l’induit qui varie proportionnellement au périmètre moyen d’un tour de fil de chaque bobinage des tambours que nous avons eu à considérer par la variation de dx. Nous avons, en effet, supposé invariables la section de cuivre induit et le bobinage de chaque tambour.
- Les valeurs de Wi sont consignées dans la troisième colonne du tableau précédent.
- Désignant par I' le courant qui doit fournirWi ' et qui correspond par conséquent au maximum de rendement, les deux équations
- w, =Rt !» W', = Ri I'*
- se rapproche sensiblement d’une ligne droite, représente cette fonction de dx.
- IV
- Maintenant que nous connaissons les valeurs de v' (vitesse linéaire de déplacement) et de I' (intensité du courant dans l’induit) qui donnent le maximum du rendement, il sera facile de calculer la puissance disponible dans chaque tambour et par suite la valeur absolue du rendement.
- Rappelons que le bobinage primitif fournit 125 volts à la vitesse de 10 mètres à la seconde, et un courant de 120 ampères.
- La vitesse v' étant déterminée précédemment pour le maximum du rendement la force électromotrice à circuit ouvert que peut fournir chaque tambour est proportionnelle à cette vitesse vr.
- Cette force électromotrice est donc
- E'.=.i25 x
- Vr
- V
- Le tableau suivant et la courbe v — E (fig. 1) l’exprime en fonction de dx. .
- <h = 6 8
- 11
- 12
- 5
- 18
- 20
- E' = i 630 volts C) • 1 380 ;
- 1 220 1 220 1 260 1 300 1320 ::
- E' I' = 126 000 watts - 118 000 .120 000 126 000 146 000 164 000 .178 000
- donnent
- V Wi
- X !
- C’est aussi la variation de la densité de courant 3 puisque nous n’avons pas changé le bobinage du tambour primitif.
- Le calcul numérique de cette dernière équation fournit les couples suivants :
- d 1=6 1' = 77 amp. 8 = 2,56
- 8 85 2,83
- 11 99 3,30
- 12 103 3,43
- 5 116 3,86
- 18 126 4,20
- 20 134 4,45
- La section dans une des moitiés du tambour étant de 15 millimètres carrés environ, la densité est facile à calculer. Les chiffres de la 3® colonne l’expriment en fonction de dx et la courbe 1, 8,qui
- L’énergie disponible se trouve donc déterminée de ce fait pour chaque bobine. Elle est de
- w„ = [E' i' — R l'>]
- L’énergie totale fournie à la machine, abstraction faite des autres pertes est
- W„ = (E' I' + W'H)
- Et le rendement se calculera par la formule que nous avons déjà donnée
- E' i' — R I'*
- 71-3 E' I' + W„
- On peut remarquer que ce rendement maximum est sensiblement constant et de 99 0/0.
- (i) L’isolement primitif ne sera pas suffisant sinon impossible. Aussi il suffira de changer le bobinage de façon à n’avoir que 110 volts à 125 volts. Mais cela ne change en rien nos conclusions.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le tableau suivant contient les valeurs numériques de ces diverses quantités.
- r71 = 6 W„ = 126 773 Wu = 125 613 V) = 0,99
- 8 Il8 77I 117 615 o,99
- II 120 853 119 ?73 0,99
- 12 I2Ô 904 125 548 o,99
- 15 147 °53 145 473 o,99
- 18 165 220 >63 39° o,99
- 2° 179 330 •77 333 0,988
- Ainsi, on voit déjà que l’application du théorème de M. Rechniewsky correspond à une très haute valeur de rendement.
- Son introduction dans notre théorie des machines à tambour montre aussi que ce maximum de rendement peut conduire à des vitesses linéaires dix fois plus grandes que celles qu'on admet ordinairement.
- Le type de machine qui nous a servi de point de départ est d’ailleurs tout à fait dans les données actuelles.de l’industrie.
- II ressort des calculs précédents plusieurs points fondamentaux :
- i° La perte d’énergie qui résulte de l'hystérésis ne dépendant pas seulement dé la vitesse/peut très bien décroître avec celle-ci, il suffit de déterminer le champ magnétique ,et le volume de fer en conséquence. On est donc maître de WH;
- 2° L'application du théorème de M. Rechniewsky montre que l’énergie totale perdue intérieurement en chaleur dans l’induit peut se réduire à un centième de l’énergie totale fournie à la machine;
- 3° Les valeurs absolues des vitesses linéaires de déplacement de la couche moyenne des fils induits, qui fournissent le rendementmaximum, semblent être supérieures à celles qu’il convient d’adopter pour la sécurité de résistance mécanique des induits à tambour.
- Nous ne tirerons pas d’autres conclusions pour l’instant.
- Il reste maintenant à examiner l’utilisation spécifique dans chacun des tambours que nous venons de considérer. C’est ce qui fera l’objet d’un travail ultérieur dans lequel nous établirons un ensemble de formules pratiques permettant de calculer de toutes pièces, une machine dynamo à
- tambour, qui donne le meilleur rendement possible et la plus grande utilisation spécifique.
- Ajoutons enfin que la théorie que nous venons d’exposer, conduit à déterminer le meilleur régime de marche des machines dynamos à tambour, une. fois que nous aurons tenu compte descourants de Foucault, des effets d’induction mutuelle et de self-induction et aussi de l’influence des résistances passives d’ordre mécanique sur le rendement.
- Ch. Reignier.
- (à suivre.)
- NOUVEAUX COMMUTATEURS MULTIPLES
- POUR
- RÉSEAUX TÉLÉPHONIQUES (»).
- Système Krapp
- M. Sébastien Krapp, de Bamberg (Bavière), s’est également inspiré d’une idée tout à fait originale en imaginant son commutateur multiple, breveté en Allemagne depuis le 3 juillet 1887 (n° 45 249).
- M. Krapp estime que les commutateurs multiples ordinaires ont tous le côté faible suivant : lorsqu’on relie les lignes de deux abonnés, il faut toujours les séparer de la terre, ce qui exige l’emploi de certains organes dont les contacts sont plus ou moins surs et qui exigent tout au moins de temps à autre, une surveillance et un réglage.
- Pour éliminer ces inconvénients, M. Krapp a cherché à diminuer la longueur des fils de liaison dans le commutateur multiple, tout en diminuant également le nombre des contacts.
- Il arrive à supprimer la mise en communication de la ligne de l’abonné appelé en établissant la connexion uniquement à l’aide de la ligne de l’abonné qui appelle. Les fils qui sont placés à l’intérieur du bureau dans le but de relier les lignes entre elles sont en communication permanente avec les organes correspondants de l’appareil ; un seul contact est détruit et un seul contact établi à chaque manipulation ; ce s contacts peuvent être disposés en outre de manière à être facilement accessibles.
- Puisque le fil de l’abonné appelé ne doit pas être disconnecté d'avec la terre, il faut veiller à ce
- • (?) Voir La Lumière Electrique du 6 avril 1889.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- que le courant téléphonique ne se perde pas dans le sol, tout en laissant au courant continu utilisé pour les appels un passage suffisant.
- Pour atteindre ce but, M. Krapp utilise la propriété connue des électro-aimants à induction propre considérable, variable à volonté en enfonçant plus OU moins un noyau de fer doux dans la hotline; cette disposition a été utilisée par exemple par Sylvanus Thompson qui a remplacé l’aimant permanent du téléphone par un électroaimant. Çes électro-aimants laissent passer parfaitement les courants galvaniques continus tandis qu’ils offrent un obstacle infranchissable aux courants téléphoniques.
- Les clectro-aimants des annonciateurs sont constamment intercalés dans le circuit. M. Krapp Cherche à éliminer l'influence perturbatrice de ces organes sur les transmissions téléphoniques en établissant une dérivation sur les bobines des électro-aimants; cette dérivation est d’une nature telle que sa résistance aux courants téléphoniques n’est pas très considérable et qu’elle ne donne passage aux courants galvaniques continus que lorsque leur force électromotrice dépasse une cer". taine limite. M- Krapp réalise cette dérivation à l’aide d’une cellule électrolytique dont les électrodes sont on métal inattaquable (charbon, platine, etc.) tandis que le liquide est une solution très diluée (eau acidulée etc.)
- La figure i représente le plus exactement et le plus simplement possible la disposition d’un commutateur multiple à quatre divisions Ai, A2, As et A4.
- Li, Le, L3 et L, représentent quatre lignes d’abonnés reliées aux quatre sections Ai, A2, A3, A4 du commutateur.
- Chaque ligne L se bifurque tout d’abord en deux branches conduisant l’une à l’annonciateur 1 K, l’autre à la cellule électrolÿtique Y et se réunissant ensuite à la fiche S par le cordon s ; cette fiche est généralement insérée dans la pièce de communication h. Les quatre électro-aimants à induction propre considérable mu m2, m3, m3 sont intercalés dans les fils qui relient les pièces métalliques h au fil t. Entre Je fil t et la terre T se trouvent en outre une ceflule électrolytique V et un électro-aimant d’induction propre élevée m.
- Les liaisons d’une ligne quelconque avec toutes les autres nécessitent un nombre de pièces de communication égal au nombre des lignes; chacune de ces pièces de communication doit être reliée
- par un fil /à la ligne à laquelle elle appartient. On peut employer suivant l’avantage de chaque cas particulier des fils de communication placés dans le bureau comme /2 et l3 pour L2 et L3 ou une seule ligne de communication comme lt et l4 pour Lj et L4.
- Les cellules électrolytiques V, V1; sont disposées de manière à exiger du courant une tension de 1,5 volt pour le laisser circuler. Si l’on emploie une seule cellule V dans le fil de terre, elle n’empêchera pas le passage du courant d’appel dont la tension est de 10 volts environ; par contre une batterie de 10 cellules comme le sont Vj, V2, y3
- et V4 obstrue complètement le passage du courant d’appel.
- En combinant d’une manière spéciale le nombre des cellules on peut arriver à ce que le courant d’appel contourne les cellules Vt, V2, V3 et V< et passe en entier dans les annonciateurs Ki,K2,K3et Kj.Unedérivation des courants téléphoniques entre un annonciateur K et la cellule correspondante n’offre pas d’inconvénient; il faut cependant que la résistance de la cellule soit négligeable à côté de celle de l’électro-aimant.
- La manipulation de l’appareil a lieu de la manière suivante :
- Si l’abonné relié à la ligne L4 veut commencer une conversation, il appelle le bureau central en pressant sur le poussoir d’appel ; le courant d'appel passe de Li dans la terre T en suivant le circuit
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- 470 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- marqué par K4, sit S4, hit mK, t m et V. Le guichet de K4 tombe et l'employé demande la communication désirée. Si l’abonné désire être relié avec Li, par exemple, l’employé constate d’abord si cette . dernière ligne est libre ou occupée; si la première alternative se présente, il retire la fiche S4 dé la pièce de liaison h4tt l'enfonce dans l’autre pièce qx.
- Les courants téléphoniques passent alors de L4 dans Li en suivant le chemin V4 su S4, qx, h et lx î le circuit possible de Lt à la terre par V4, su S1, hu 1t est rendu inoffensif par l’électro-aimantw,.
- L’exposé du brevet ne dit pas de quelle manière on procède à l’examen d’une ligne avec laqulle on désire être mis en communication. Cet exposé est également muet sur le signal de fin de con-
- versation ; comme la ligne L4 reste en communication avec l’annonciateur K, le courant du signal de fin de conversation fera tomber les deux annonciateurs Kt et K4. On constate également l’absence d’indications relatives au but de l'électro-aimant m et de la cellule V ainsi qu’à la destination des appareils g et mo.
- Le système de M. Krapp ne donne pas une économie de fils sur les systèmes à un fil d’Oes-terreich ou de Mix et Genest (1). L’installation est en outre très compliquée par le grand nombre de cellules électrolytiques et d’électro-aimants employés et tout cela fait prévoir plus de désavantages que l’emploi de contacts variables.
- x Simplification du système d’Œsterreich La figure 2 donne une simplification de la dist- (*)
- (*) La Lumû/e Électrique, v. XXXI, p. 551 et v. XXXII, p. 18.
- position représentée par la figure 8 de la page 555 du 31e volume de La Lumière Électrique. Les. deux clefs du commutateur. U spot«tandis que le poste téléphonique est muni d'une clef F ; en outre, le poste T, J, n’est pas relié à la terre ; cette communication est remplacée par un petit condensateur C qui remplit le même but. La clef F permet de n’appeler que l’abonné B placé dans la ligne LB ce qui suffit parfaitement puisqüe l’abonné A de la ligne LA s'annonce lui-même. On peut cependant, par exception, appelèr l’abonné A, en employant une fiche quelconque analogue à la fiche L B et en pressant sur la clef F, ou bien en faisant usage d’un cordon spécial avec une clef et une pile.
- Lorsque A a appelé et que la fiche est enfoncée en L A seulement, le circuit n'est pas établi de L A à travers J et F; c’est pourquoi la conversation serait impossible sans le condensateur C. Lorsque la fiche L B est à moitié enfoncée dans le troii de L B l’on établit, pour faire l’essai préalable, le circuit LA, J, T F; G, s, h; un peu plus tard, lorsqu’elle est entièrement enfoncée ainsi que la fiche LA, les lignes LA et L B sont reliées entre elles; l’inducteur J, le téléphone T et la clef F sont situés dans le circuit fermé LA-LB jusqu’au moment où le commutateur U est déplacé de manière à insérer le signal de fin de conversation (annonciateur ou galvanoscope) S K au travers de e, a, c et/.
- Lorsque L B est libre, la pile d’essai (non indiquée dans la figure 2, mais désignée par P dans la figure i, p. 552,v. XXXI) insérée entre l’annonciateur K et le terre émet un courant à travers le fil de bureau l'I dans le ressort b et dans la pièce métallique moyenne k de la fiche et ensuite dans la ligne L B au travers de s4, IV, G, III, d,f,s et b. Le courant dérivé de IV dans L A au travers de F, X. J, b, e, St n’actionne pas le galvanoscope G.
- La fiche ne doit être poussé à fond dans le trou de LB que lorsque cette ligne a été trouvée inoccupée.
- Système Scribner
- Le commutateur multiple de Charles Esra Scribner, de Chicago (Illinois) qui est breveté, en Angleterre, dès le 29 décembre 1887, sous le n° 17902 appartient à la classe des commutateurs dans lesquels la liaison des lignes téléphoniques entre elles est facilitée et simplifiée par le fait que chaque ligne aboutit à un cordon souple; ce cordon
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- est terminé à une extrémité seulement par une fiche, l’autre extrémité étant reliée à demeure avec la ligne.
- ' A chaque ligne, correspond ainsi un cordon déterminé qui est toujours le même. Une disposition de ce genre peut donc être appelée système à cordon simple; cette disposition se trouve déjà dans le brevet allemand n® 31968, du 23 janvier 1884, accordé à John Wheeler Duxbury et Henry Ward, Breckenridge à Providence (Rhode Island) (J); on la retrouve, en outre, dans le dispositif de Mix et Genest, ainsi que dans le système de Philadelphie (Wietlisbach, Traité de téléphonie industrielle.
- Le commutateur complet du bureau central d’un grand réseau est formé par un certain nombre de tableaux dont chacun est desservi par un employé spécial. A chaque tableau aboutissent un certain nombre de lignes dont chacune est munie des organes de commutation nécessaires et d’un annonciateur; le tableau est en outre complété par un poste microtéléphonique complet qui permet
- (*)La disposition du commutateur de John Wheeler Duxbury et Henry Ward Breckenridgeà Providence, qui exige un nom-,bre extraordinairement grand de trous à fiche a un certain degré de parenté avec celle du commutateur de Mix et Genest (/.d Lumière Électrique, v. XXXII, p. 18); cette parenté repose sur ce que chaque ligne est ordinairement mise à la terre et que la séparation de la terre a lieu par l’action d’un courant électrique local qui relie en même temps la ligne avec un cordon à fiche et avec un fil local traversant . tous les tableaux. A l’aide de la fiche l’employé du tableau : peut relier une ligne avec n’importe quelle autre.
- Lé fil local de la ligne s’emploie lorsque l’employé préposé .à un autre tableau veut relier une de ses lignes avec celle-ci. Les deux lignes que l’on veut relier sont séparées de la terre au même instant par le courant local, car, avant l’émission du courant les fils locaux qui conduisent à leurs électro-aimants sont mis en conmmunication à leur croisement par l’insertion d’une fiche dans un commutateur spécial.
- Les commutateurs renferment des fils qui se croisent et sont réunis à leur point de croisement par des fiches fendues en croix; des fiches de ce genre pour des commutateurs . à fil sont été employées passagèrement en Allemagne, il y a déjà longtemps.
- Le courant local agit naturellement pendant toute ta durée , de la conversation; lorsque le fil local de l’une des deux ljgnes reliées passant par tous les tableaux est touché par une autre fiche de communication et d’essai afin d’essayer l’une des lignes, une partie du courant local passe par lélec-’tro-aimant d’essai relié avec cette fiche d’essai et montre que la ligne n’est pas libre.
- à l’employé ou employée de converser avec tous les abonnés reliés au bureau central.
- Le tableau qui figure dans le brevet anglais est même pourvu de deux fiches et de deux clefs accessoires qui permettent à un employé d’aider à son voisin lorsque celui-ci est très occupé.
- Chacune des autres lignes qui aboutissent au bureau est en outre continuée à travers ce tableau afin de pouvoir être reliée suivant les besoins avec le poste téléphonique et avec chaque ligne de ce tableau. Dans ce but, Scribner emploie les commutateurs à spring-jacks qui sont, comme on le sait, utilisés sur une large échelle ; on enfonce les fiches des cordons de lignes dans les trous de
- Fig. 3
- ces spring-jacks. Chaque tableau possède un commutateur pareil qui commande toutes les lignes ; ces commutateurs sont placés en série dans la partie supérieure du tableau..
- La figure 3 représente le circuit d’une ligne L à travers les quatre tableaux At, A2, A3 et A4; elle montre que chaque contact de repos r d’un tableau est relié par un fil l avec le spring-jack h du tableau suivant correspondant à L.
- Les montures métalliques des trous h de la ligne L sont reliés entre elles par un fil u qui est employé lorsqu’on veut constater si la ligne L est occupée ou non.
- Outre les commutateurs à spring-jacks, Scribner emploie pour chaque ligne et dans le tableau qui lui correspond deux commutateurs; il appelle l’un d'eux U le commutateur à la terre pour les motifs suivants : la fiche s établit, en effet, une communication pour les courants d’appel qui peuvent
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- provenir dé L, entre cette ligne et la terre T à travers la plaque t lorsqu’on met la douille métal^ lique qui est à l’extrémité de cette fiche en contact avec le commutateur.
- Pour supprimer la communication à la terre t de la ligne L, il suffit de retirer la fiche s du trou du commutateur U dans lequel elle est maintenue par le poids g qui tend le cordon.
- Lorsque la fiche s est enfoncée dans son trou comme dans la figure 3, elle éloigne le ressort I du ressort 2 en même temps qu'ün bouton de Caoutchouc reposant sur le ressort 1 sépare le ressort 3 du ressort 2. Lorsqu’on retire, au contraire,
- Fig. 4
- la fiche S de son trou, comme dans la figure 4, le ressort courbé 1 se plie à gauche, saisit avec son extrémité le ressort 3 du commutateur U et le presse contre le ressort 2, agissant comme un contact fixe. Les trois ressorts 1, 2 et 3 entrent donc; alors automatiquement en contact métallique.
- Deux nouvelles communications sont ainsi établies; grâce à cette dispositon du commuta-, teur N les appareils transmetteurs et récepteurs, M et F sont reliés à la ligne L par n et v, tandis que, partant du fil d’essai u, s,établit au travers dë v et / un circuit jusque dans la ligne L, en sorte que ; celle-ci se comporte comme si elle était occupée ; lorsqu’on la soumet après cela à l’essai que nous al-. Ions bientôt décrire. i
- Le commutateur N commande la mise hors cir-, cuit du poste téléphonique sans que le commuta-: teur U ait à passer de la position de la figure 41
- dans celle de la figuré 3; ce commutateur permet en outre dë relier deux lignes téléphoniques à l’aide de la fiche s et sert à transmettre l’appel, à l’abonhé avec lequel la communication doit être établie. ' ;
- Ce commutateur à clef N se compose de quatre pièces dé contact 1, 2, 3 ët 4» parmi lesquelles 2 ét 4 sont fixes tandis que les autres sont élastiques!? il comprend en outre un poussoir mobile d et un contact de pile a rélié par le fil/j à l’un des pôles de la pile d’appel RP. "
- Comme les figurés 3 et 4 l’indiqueht, lë ressort 1 repose ordinairement sur le contact 2. Le ressort 3 est recourbé à son extrémité en forme d’un demi-cercle et s’appuie en l’entourant contre l’extrémité du contact de repos 4. Le poussoir d dont l’extrémité est garnie d’ébonite peut être déplacé le long du ressort 3.
- Les figures le représentent au repos, position dans laquelle l’ébonite ne touche, pas le ressort !, Si le poussoir d est déplacé dans la direction de 1, la pièce d’ébonite se place sous le ressort 1 et lé sépare du contact 2.
- Dans les deux positions de d, le commutateur à clef peut être abaissé, ce qui produit l’ëcartemënt du ressort 3 de 4 et sa mise eh contact avec à.
- Dans chaque tableau les fiches s sé trouvent eh une rangée sur Un avancement situé au-dessous des commutateurs à spring-jacks. Derrière cette rangée, et à peu près aux bords du . tableau, se trouvent les deux fiches S des deux clefs auxiliaires D annexés au poste micro-téléphonique; c’est du moins ce que porte le dessin du brevet anglais tandis que les figures 3 et 4 n’ont qu’une seule de ces clefs. Lorsqu’il en existe deux, elles doivent évidemment être insérées en série dans le fil nn.
- La plaque c à laquelle le levier dé la clefD est fixé ainsi que le bouton de la clef font saillie sur l’avancement décrit ci-dessus.
- La pile d’appel R P est aussi reliée au contact de travail de D.
- Les poussoirs d des clefs dè commutation N sont placés sur une rangée, sur une surface oblique située en-dessous de cet avancement. Lës annonciateurs K enfin, sont aussi disposés en rangée ën-déssous de cet avancement. Comme la figure 3 le montre, chaque annonciateur k. est inséré dans un circuit compris entre le fil de bureau. / de sa ligne L et le point de contact 4 de son commutateur à ciefN.
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- Les ressorts i de tous les commutateurs à clef N dü même tableau sont reliés à la terre T parle fil ntl et par le téléphone F, le microphone M et la batterie microphonique M P. Les autres communications sont visibles sur les figures 3 et 4.
- Les diverses phases de la manipulation peuvent être suivies facilement sur la figure 4, dans laquelle U2 et N2 dans le tableau A appartiennent à la ligne L2 ; F, D, M et S appartiennent au même tableau, tandis que bx, kx, rx représentent le spring-jack du tableau A correspondant à une ligne quelconque
- L, du réseau.
- Lorsque sous l’influence d’un courant d’appel de L2, l’annonciateurK2 est tombé, l’employée retire de son trou la fiche s2 de la ligne L2, comme la figure 4 le montre. Ce mouvement rompt la communication qui relie ordinairement L2 à la terre T par /2, v2 et t2, mais établit par contre le circuit L2, K2, 4 de N2, 1 et 2 de U2, 2 et 1 de N,, n, c, D, F,
- M, la pile d’essai M P et la terre T ; le poste téléphonique se trouve ainsi intercalé dans le circuit. A partir de ce moment un courant continu passe à travers M, F, D, n, 1 et 2 de N2, 2 et 1 de U2, par v2 et P dans L2 et sert à converser à l’aide du microphone M.
- Par suite du contact entre 3 et 1 de U2, le fil d’essai u% et les trous à fiches b de tous les tableaux sont en communication, ce qui fait que la ligne L2 apparaît dès ce moment comme occupée à celui qui s’en assure.
- L’employée cause alors avec l’abonné et essaie ensuite la ligne L, que cette abonné demande en touchant avec la pointe de la fiche sz le trou à fiche hx qui dans son tableau A appartient à la ligne Lx. Cette ligne est libre si au moment du contact aucun courant ne passe de la batterie d’essai M P dans la ligne L,ce qui a lieu lorsqu’on ne perçoit pas de craquement dans le téléphone.
- Dans ce cas, on enfonce complètement la fiche s2 dans hx ce qui a pour conséquence immédiate d’occuper aussi la ligne Lx puisque la fiche s2 relie les parties hx et kx entre elles et avec L, à l’aide de sa pointe métallique.
- A l’aide du fil ux, tous les autres trous à fiches qui correspondent à L, dans tous les tableaux du bureau sont reliés à cette ligne; si donc, on touche dans un tableau quelconque le trou à fiche correspondant à la ligne Lx avec la pointe de la fiche s de ce tableau, un courant de la pile M P passe par F et n, aii travers de N, U, N, s, et dans ux et L,;
- il produit alors un bruit sec dans le téléphone, ce qui montre que la ligne Lx est occupée.
- Lorsque la fiche s'2a été enfoncée dans hx, le circuit est établi de L2 vers hx, kx et L, en passant par k, r. K2, 4 et 3 de N2,et s2; en outre une dérivation partant du point 4 de N2 et passant par 1 et 2 de U2, 2 et 1 de N2 permet à une fraction du courant de circuler par le poste téléphonique en se rendant à la terre. L’abonné de L„ est appelé par une simple pression sur le bouton d2 ce qui produit l’émission d’un courant de la pile RP de p dans Lx en passant par a2, 3 de N2, s2, hx et hx. Le poste téléphonique est ensuite mis hors circuit en poussant le bouton d2 en avant ce qui engage la pièce d’ébonite sous le ressort 1 de N2 et sépare ainsi les ressorts 1 et 2. L’annonciateur K2 est enfin relevé afin de fonctionner comme appareil de fin de conversation ; le courant lancé sur la ligne, à la fin d’un entretien, par l’un des deux correspondants fait alors tomber l’annonciateur.
- Après la réception du signal de fin de conversation qui se manifeste par la chûte de l’annonciateur K2, on retire le bouton d%, puis on enlève al fiche s2 qui retourne d’elle-mème.dans sa position de repos sous l'influence du poids g2.
- La fiche S permet à la desservante du tableau A de venir en aide à celle d’un tableau voisin assailli de demandes de communications. Cette opération se fait de la manière suivante : L’employée du tableau A répond à l’appel d’un abonné Z relié au tableau voisin B en reliant la fiche correspondante s2 de la ligne L2 de cet abonné avec la plaque c située à l’extrémité du levier de l’une des clefs D de son propre tableau, ce qui lui permet de correspondre avec l’abonné. La ligne demandée par Z est ensuite essayée pour constater si elle est occupée ou non en touchant le trou à fiche de cette ligne avec la fiche spéciale S ; après cela on enfonce la fiche de la ligne de l’abonné appelant Z dans le trou à fiche de la ligne de l’abonné appelé, ce qui établit la communication demandée entre les deux abonnés ; on appelle enfin l’abonné désiré en touchant avec Lla fiche S la douille de la fiche déjà enfoncée tout en pressant sur la clef D.
- M. Scribner dit qu’il a combiné son commutateur multiple, de telle sorte que le nombre des mouvements exigés de l’employé pour l’établissement et la suppression d’une communication soit aussi peu considérable que possible, tout en permettant à deux employés voisins de se venir en aide en cas de besoin.
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- Le second objectif de M; Scribner est atteint d’une manière très'habile avec le plus petit nombre possible d^organes et de contacts. Pour réaliser le premier, par contre, M. Scribner se permet l’emploi d’un grand nombre de contacts pour chaque ligne, sans compter le double fil de bureau l et u: ces nombreux contacts peuvent donner lieu à autant de défauts de fonctionnement. Malgré cela on ne peut pas dire que M. Scribner ait réussi à diminuer d’une manière sensible le nombre des mouvements nécessaires à l’établissement de chaque communication.
- M. Scribner lui-même énumère ces divers mouvements comme suit:
- i° Retirer la fiche s2 ;
- 2’Prendre connaissance à l’aide du téléphone de la demande de l’abonné qui appelle ;
- 3° Toucher la ligne demandée avec la pointe de la fiche s2 tout en écoutant au téléphone ;
- . 4° Enfoncer la fiche s2 dans le trou de la ligne demandée ;
- 5° Envoyer un courant d’appel dans cette ligne en abaissant d2 ;
- 6° Mettre le poste téléphonique du tableau hors circuit en enfonçant le bouton d2.
- 7° Relever la plaque de l’annonciateur K2.
- Après la réception du signal de fin de conversation, il faut cependant encore effectuer les opérations suivantes :
- i° Retirer le bouton d2 ;
- 2° Ecouter au téléphone si la conversation est réellement terminée ;
- 3° Retirer la fiche s2 et la remettre dans sa position de repos;
- 4° Relever une seconde fois la plaque de l’annonciateur K2, ayant fonctionné comme signal de fin de conversation.
- L’économie principale résulte de ce que l’inter-
- calation du poste micro-téléphonique du tableau dans la ligne ne nécessite pas l’inseftion d’une fiche spéciale, cette intercalation s’effectuant automatiquement en retirant une fiche ; en outre, cette fiche après avoir été tenue un instant à la main sert à essayer la ligne demandée et ensuite à la relier à la ligne de l’abonné qui appelle.
- Par contre Scribner remet à l’employé le soin d’appeler l’abonné demandé ce qui offre certains avantages sur le procédé qui consiste à laisser le soin de cet appel â l’abonné lui-même. Si L2 émettait un courant d’appel après l’établiesement de la communication avec L,, ce courant passerait en partie dans la ligne Lx et en partie dans la terre T à travers le téléphone F. Mais si l’on enfonce le bouton d2 avant d’appeler ou ce qui vaut mieux encore, avant d’établir la communication entre L2 et L, on peut sans inconvénients laisser à l’abonné de L2 le soin d’appeler son correspondant. On pourrait alors faire un pas de plus dans cette simplification : on pourrait supprimer complètement tous les commutateurs à clefs N en disposant les boutons mobiles d de manière qu’ils éloignent les ressorts i et 3 du contact 2 lorsqu’on les enfonce.
- Une autre idée applicable à la simplification du commutateur de Scribner se présente à l’esprit ; c’est d’essayer s’il n’est pas possible de supprimer au moins les contacts nombreux ainsi que l’emploi comme cle*s des commutateurs N ; ces derniers peuvent être remplacés par les clefs auxiliaires D, pour les appels. La possibilité delà simplification semble exister puisque chaque ligne réellement reliée est mise hors du circuit de « et de D par d; par contre le courant d’appel ne passe pas seulement dans Lx, mais aussi dans L2, soit qu’on emploie S ou s2 comme fiche d’appel.
- M, Scribner n’a pu utiliser pour l’essai de lignes qu’un signal auditif, c’est le bruit sec du téléphone F. Un signal visible celui d’un galvanos-cope par exemple serait d’un fonctionnement trop difficile puisque la pile M P est aussi fermée sur L2 et l’augmentation de courant produite par la clôture du circuit en L, ne produirait qu’une augmentation de la déviation de l’aiguille galvanos-copique.
- 11 suffit de rappeler, pour conclure, que l’emploi des annonciateurs K comme signal d’appel et comme signal defindeconversation exige des électro-aimants très sensibles; en outre l’utilisation des cordons conducteurs reliés à demeure avec les lignes exige un nombre trèsgrand de cordons et agit
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- en sorte que la recherche d’une faute qui se produirait dans ces cordons serait rendue beaucoup plus difficile, comparée avec la recherche d’erreurs dans des cordons qui servent successivement pour des lignes différentes.
- Système Gould-Smith-Scribner
- La description qui précède du commutateur multiple de C. E. Scribner a été faite d’après le brevet anglais n° 17902 de 1887; le commutateur multiple breveté en Allemagne le 12 janvier 1887 sous le numéro 41 066 en faveur de Claude Cornélius Gould, Walton Smith à Batavia et Philip Ward Scribner à Tonawanda exige beaucoup plus de pièces et sa complication est encore sensible-blement plus grande ; ce commutateur a été spécialement imaginé pour des servirdes lignes à double fil.
- Pour relier deux lignes du même tableau, on n'emploie ni fiches ni cordons, mais une espèce de commutateur à manette double ; ce commutateur est muni d’un dispositif qui permet d’intercaler séparément ou une petite machine magnéto ou un téléphone ou une petite batterie; chaque ligne d’abonné exige un commutateur spécial de ce genre.
- Pour la mise en communication de deux lignes de tableaux différents, on emploie le tableau auquel appartient la ligne de l’abonné qui appelle; il faut en outre insérer une fiche munie de d_sux fils. L’annonciateur tombe sous l’influence du courant alternatif d’appel et interrompt la ligne par sa chute ; celle-ci est alors apte à être reliée avec une autre ligne. Le préposé au tableau envoie alors dans le bureau un faible courant d’une batterie à travers l’électro-aimant de l’annonciateur de la ligne demandée; ce courant fait tomber la plaque auxiliaire de l’annonciateur qui indique ainsi à l’employé de ce tableau que cette ligne est occupée.
- L’employé du tableau de l’abonné qui désire par-leravecun autreappelle en outrel’abonné demandé à l’aide du courant alternatif d’une machine magnéto; ce courant fait tomber la plaque principale de l’annonciateur de cet abonné; cette chûte rompt la communication à la terre de la ligne de cet abonné en sorte que les deux lignes sont alors reliées normalement; les deux lignes quoique reliées par l’insertion des fiches dans leurs trous respectifs étaienc affectées dans le tableau d’un
- court circuit jusqu’au moment de la chute de l’annonciateur. L'appel émis par la station centrale est perçu aussi bien par l’abonné appelant que p.:r l’abonné appelé.
- E. Zetzsche
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- VIL — Effets chimiques (suite (’))
- Electrolyse secondaire. — Nous devons signaler ici un effet électrolytique découvert par M. E. Sem-mola en 1886 et qui consiste en ce que « si l’on immerge un petit ruban de platine dans l’eau acidulée d’un voltamètre, de manière que ses bouts soient en regard (à quelques millimètres de distance) des électrodes du voltamètre, et si on laisse passer dans celui-ci un courant électrique suffisamment intense, on a un dégagement d’hydrogène et d’oxygène non seulement aux électrodes du voltamètre, mais aussi aux extrémités du ruban de platine immergé, que j’appelle troisième électrode et qui fonctionne tout à fait comme un nouveau voltamètre. » (2)
- Grâce à cette troisième électrode, la quantité totale de gaz dégagée est plus grande, avec la même source électrique, qu'en l'absence de cette électrode. Si l’on emploie un métal oxydable, comme le zinc amalgamé, l’électrolyse secondaire devient beaucoup plus forte, l'action chimique s’ajoutant à l’action électrique. Enfin, si au lieu d’un seul ruban, on en immerge plusieurs morceaux, il y aura sur chacun d’eux dégagements de gaz, les pôles alternant d’un morceau à l’autre.
- Electrolyse par les courants alternatifs. — 11 était admis, jusqu’en ces dernières années, que les courants électriques fournis par les machines étaient aussi incapables de décomposer l’eau acidulée d’un voltamètre que de dévier l’aiguille d'un galvanomètre.
- Mais il résulte des expériences de MM. Manœuvrier etChappuis (3) que « cette incapacité d’élec-
- (!) La Lumière Electrique, 1" juin 1889.
- (*) La Lumière Électrique, t. XX p. 949 et 410. (3) Comptes rendus, t. CVI, p. 1719.
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- -#6 LA LUMïÈRÉ
- tfolysatiort n’est qu’apparenté ét tient uniquement au rapport du courant à la surface des électrodes, toutes choses égales d’ailleurs ; car si l’on substitue dans le même voltamètre, des fils très fins aux larges électrodes, les mêmes courants alternatifs y font apparaître immédiatement un abondant dégagement gazeux.
- Sans entrer dans t le détail des expériences de ces auteurs, noüs devons citer les conclusions qu’ils en ont déduites,
- i° Pour les courants d’intensité déterminée, il existe une électrode en platine de surface telle que les gaz ne s'y dégagent pas, et que l’électrolyse soit ou paraisse complètement enrayée. Si l’on diminue alors graduellement la surface de cette électrode, en réduisant, soit la longueur, soit le diamètre, le dégagement gazeux apparaît, et il est d’autant plus abondant que les électrodes ont été réduites dans une plus forte proportion.
- 2° Inversement, pour des électrodes en platine de dimensions déterminées» il existe une intensité de courant aü-dessous de laquelle il n’y a pas de dégagement gazeux; la décomposition se produit au contraire, pour une intensité de courant supérieure à cette limite, et elle augmente en même temps avec l’intensité.
- 3° Dans tous les cas, l’analyse chimique prouve que les gaz recueillis, à l’une et à l’autre électrode ont la même composition : ce sont les gaz de l’eau formant un mélange détonant, mais avec uné proportion d’oxygène inférieure au tiersdu volume total. De plus, le volume de ce gaz tonnant, qui est dégagé par ampère et par minute, est toujours plus ou moins inférieur à la quantité théorique ï io,4 cm3 serait dégâgée> dans les mêmes conditions, par un courant continu. »
- « Une des circonstances les plus intéressante^ de cette électrolyse par les courants alternatifs» c’est qu’il se produit de l’ozone à chaque électrode, malgré la présence de l’hydrogène. »
- Mais oh constate que la moindre action exté-rièure suffit pour provoquer la recomposition de l’eau sur cette électrode, et par suite, la disparition ou en quelque sorte la résorption des gaz.
- Dans lé cas des électrodes en platine, la cause déterminante extérieure est précisément le pou-
- voir condensant dé ce métal, lequel s'exerce proportionnellement à la surface métallique eh contact avec le gaz. De là résulte l’explication des trois propositions précédentes. »
- D’autres expériences de MM. Manoeuvrier et Chappuis prouvent que « les réactions directes ou secondaires d’électrolyse par courants alternatifs sont différentes des réactions de l’électrolyse par courants continus. »
- Les mêmes expérimentateurs sont parvenus à électrolyser le sulfate de cuivre par les courants alternatifs, avec plus de difficultés que pour l’eau, mais en employant un moyen analogue : « en réduisant les dimensions des électrodes à o, i mm. en diamètre et 20 millimètre en longueur, on y fit apparaître à la fois un dégagement de gaz et un dépôt de cuivre. (*) »
- 11 résulte de leurs expériences que «dans l’élec-trolyse par les courants alternatifs, il est toujours possible de réaliser une sorte d’équilibre entre la vitesse de décomposition de l’électrolyte et la vitesse de recombinaison de ses éléments.
- Une fois cet équilibre atteint, il n’y a plus, ou il n’appâraît plus, d’électrolyse proprement dite. Mais toutes les circonstances qui feront prédominer la première vitesse sur la seconde, feront réapparaître les produits de l’électrolyse. Toutes celles, au contraire, qui feront prédominer la vitesse de recombinaison, les feront disparaître de nouveau.
- « Au premier rang des circonstances accélératrices de l’électrolyse, nous devons citer la densité du courant, c’est-à-dire le rapport de son intensité moyenne à la surface des électrodes.
- « La facilité de l’électrolyse doit dépendre aussi de la nature dés électrodes et de l’électrolyte. »
- « On peut, prévoir enfin qüe la rapidité plus ou , moins grande des alternances doive, toutes choses égales d’ailleurs, joüer un rôle important dans l’apparition ou la disposition des phénomènes électrolytiques. »
- Verdet, pour étudier l’action inductrice des décharges d'électricité statique a eu l’heureuse idée de recourir aüx effets électrolytiques des courants induits.
- Sans parler des précautions prises par l’habile physicien pour se mettre à l’abri des causes d’erreurs, nous résumons seulement le mode d’expérimentation.
- j (*) Comptés rendus, t. GVII, p. 31.
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- JOURiïÀt >ÜNÏVËkSÈ-L ï'&ÊŒÈGflÙCITÊ —
- ' ¥ Vêfdet a pratiqué Uné interruption dans le cifëUit ÎHdult « l’ëtihcëilé avait lieu entre une pointe métallique et la surface d’une petite massé de mercure platée dans une capsule* La distance de la pointe métallique au mercure pouvait être augmentée ou diminuée a volonté; elle était toujours mesurée exactement. Avec cette disposition* la polàritsàtion est généralement assez Forte et peut s’élever jusqu’à dévier dé 906 l’aigUillé du galvanomètre. .
- « Lorsque la pointe représente le pôle positif et le mercure le pôié négatif d’un courant de même sens que la décharge, le sens de la polarisation est côMtàHt. Quelle fqüe soit là distance de la pointe au mercure* le sens du Courant induit,
- Fig. 87
- ébhciU dë celui de la polarisation, est le même que celui de la décharge inductrice.
- « Lorsque la pointe représente le pôle négatif, et le mercure le pôle positif, d’Un courant de même sens que la décharge, si la distance est petite, le sens de la polarisation est -variable; mais à partir d’une certaine distancé et pour les valeurs supérieures* le serts du courant induit devient constant, et est le même qüe celui de la déchargé inductrice (‘) »
- trolÿsé devient seulement une question d’atomes; d’autres, et particulièrement J. J; Thomson, donnent de leurs résultats une interprétation différente et admettent la loi de sir W. Thomson*
- *
- Fig. 88
- reliant les forces électromotrices aüx chaleurs de combinaisons. (Voir X# Lumière Electrique, t* XXXI, p. 596 (23 mars 1889).
- Tous ces résultats variés* et parfois divergents, montrent d’une part, que le phénomène électro-lÿtique n’est pas aussi simple qu’ort l’a cru d’abord, tandis qü’il est, aü contraire, très complexe, par suite des actions secondaires et des effets de polarisation dés électrodes et autres conditions particulières intervenant pour troubler la régularité des phénomènes;
- D'autre part, ils prouvent que les anomalies que fort constate dans les électrolyses diverses, sont loin d’êtrë encore expliquées d’uhe manière absolument satisfaisante.
- Nouvelles figures èlectrochimiqnes (l). — Les expériences de M. Roiti, analogues à celles de M.
- abc
- + ® ® ®
- a' b' c'
- — La théorie de l’électrolÿse présente encore aujourd’hui différents points sür lesquels les physiciens ne sont pas d’accord.
- Les uns (Armstrong, Arrheniüs, Ostwad) acceptent la théorie de la dissociation et pour eux l’élec-
- Fig. 89
- Triber, consistent dans la production des figures électrochimiques sur une électrode parasite de laiton plàcée entre les électrodes de zinc dans une
- (*) Gavàrret, Traité d’Electricité, t. II, p. 230.
- (!) Journal dre Physique. 2' série, t. I, p. 567. (>) Journal de Physique, i. X, p. 411.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cuve pleine de sulfate de zinc. Une partie de l’électrode se recouvre d’un dépôt de zinc, une autre partie d’un dépôt de peroxyde, et les deux zones sont séparées par; un espace jaune où le laiton ne paraît pas notablement altéré. M. Roïti explique les apparences observées par les courants secondaires qui s’établissent entre le zinc et le laiton et modifient, d’une manière plus ou moins profonde, la direction et l’intensité du courant principal. »
- Les expériences de M. Carda ni sur quelques figures obtenues bar èlectrolyse ('), montrent, en
- Fig. 90
- quelque sorte écrite la différence des effets chimiques des pôles d’une pile. Sur une lame de verre, M. Cardani dépose unecouche très mince d’unedis-solution d’azotate d’argent. Au moyen d’électrodes en platine, il fait passer dans le liquide, un courant électrique qui détermine au pôle négatif lafor-mation de dendrites d’argent pur (fig. 87).
- Si les électrodes sont carrées (fig. 88), on voit se former aux angles de l’électrode négative, des dendrites et au pôle positif des aiguilles noires d’oxyde d’argent, dont la forme et les dispositions diffèrent totalement des dendrites négatives.
- (i; La Lumière Electrique, t. X, p. 471.
- L’auteur assimile ces ramifications de l’argent à celle de la décharge positive de l’électricité statique.
- Nous devons rappeler ici que Grove fit de nombreuses expériences relativement à l’action calorifique de l’étincelle d’induction sur les plaques polies, action qui se manifeste par la création d’anneaux isolés. Le phénomène est beaucoup , plus complexe qu’on ne l’avait supposé d’abord. Citons quelques unes des expériences du physicien anglais.
- En regard d’une plaque d’argent placé dans le
- Fig. 91
- vide, se trouve une aiguille d’acier (qu’on peut approcher plus ou moins de la plaque); on les met en communication avec les deux bouts du fil induit d’une bobine de Ruhmkorff.
- « Lorsque la plaque est positive, il s’y forme, en peu d’instants, une tache circulaire d’oxyde d’argent, présentant successivement des teintes jaunes orangées et blancs. Le sens du courant étant renversé, la tache disparaît (') ».
- Autre expérience du même auteur :
- « La plaque d’argent étant positive, on amena l’extrémité inférieure de l’aiguille d’acier à des distances de la plaque successivement égales à
- (,’) Du Moncel. Notice sur. l’appareil Ruhmkorff, p. 117
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- 479
- JOURNAL UNIVERSÈL D'ÉLECTRICITÉ
- 0,51mm.; 1,52 mm.; 2,54 mm. On obtint ainsi successivement les apparences (fig. 89, a, h, c,). .iitocouleur de la tache centrale était jaune verdâtre àtîifemre et bleu verdâtre sur les bords ; ensuite venait un anneau d’argent non oxydé; puis un anneau circulaire cramoisi, tirant vers l’orangé sur le bord intérieur, et vers le pourpre foncé sur le bord extérieur ».
- La plaque étant négative, on eut pour des distances analogues de la pointe les anneaux a’,b',c', de la figure 89, « Au milieu de la tache centrale, on voit un petit espace circulaire où l'argent paraît entouré d’une auréole sombre et mal définie. » Priestley, avait ^remarqué avant Grove que les étincelles électriques laissent sur les conducteurs entré.lesquels elle s’échappe, des traces circulaires » colorées. Nobili qui lès a étudiées aussi, a constaté également que les formes circulaires qu’elles affectent'sont analogues à celles de l’aigrette et tiennent1 à la dissémination des filets électriques. Par conséquent, elles doivent différer de forme, d’aspect, d’étendue, suivant que les étincelles qui pro" duisent ces taches circulaires, sont positives ou négatives. Lesanneauxélectrochimiques deNobiji, les figures équipotentielles d'écoulement électrique, étudiées et décrites avec les plus grands soins par M. Güébhard C1). pourraient encore 5e prêter à la constatation dès différences de rôle entre les électrodes positives et négatives.Telles sont les figures 90 et 91, représentant les systèmes bipolaires, ter-nairé et quaternaire.
- Nous placerons ici un résultat qui se rattache aux anneaux'électriques et aux anneaux électrochimiques,'c’est leur déformation sous l’action d’un aimant. Lorsqu’une étincelle électrique passe d’une pointe à une surface métallique, il se forme sur celle-ci des anneaux colorés d’un effet souvent très brillant.
- MM. E. Reitliriger et A. Wachter, ont étudié ce phénomène et sont parvenus à modifier la forme régulière des anneaux par l’action d’un aimant.
- Selon ces expérimentateurs, les effets sont dus à deux causes différentes : l’une mécanique et physique, l’arrachement des particules de la pointe et leur volatilisation; l’autre chimique, la décomposition électrique de la vapeur d’eau atmosphérique existant entre la pointe et la plaque.
- « La seconde cause serait celle qui donnerait lieu aux anneaux colorés qui naissent au passage de Y électricité positive de la plaque à l’air. Ces figures augmentent de dimensions à mesure que
- l’air se trouve raréfié et elles se composent de quatre éléments :
- 1° D’un disque d’arrachement central;
- 20 D’anneaux oxydés;
- 3° De disques à éclat métallique;
- 40 D’anneaux de dispersion et de condensation.
- L’aimant agit sur ces quatre éléments; le disque devient ovale; les anneaux oxydés sont également étirés en long unilatéralement, et l'axe de ces ovales est placé dans le sens équatorial par rapport à l’aimant.
- Les deux autres éléments subissent aussi un étirement, mais il est moins marqué et,il n’y a guère de différence: d’âspect que dans la disposition des parties pointues de cës ovales ».
- La déformation des anneaux électrochimiques de Nobili , et de Guébhard, a été obtenue par M. W. Stschegliaeff en employant la disposition connue et en plaçant la cuve électrolytique sur les pôles d’un puissant électro-aimant. Voici les résultats observés :
- « Les cercles de Nobili formés sont devenus plus serrés du côté de l’est du méridien du champ magnétique. Du côté de l’ouest, toute la figure semble étirée le long de l’équateur ».
- {A suivre.)
- C. Decharme.
- LEÇONS DE CHIMIE {Suite) (>).
- CHIMIE ORGANIQUE
- Acides diatomiques {série grasse).
- Les acides diatomiques dérivent des glycols ou alcools diatomiques. On sait que les alcools diatomiques primaires sont caractérisés par la présence de deux groupements moléculaires CH2OH. Exemples :
- CH* OH CH* OH
- I I
- CH» OH CH*
- 1
- CH* OH
- Glycol éthylénique Glycol propylenique
- Les molécules d’hydrogène H2du groupeCH2GH
- Voit La Lumière Electrique du 1" juin 1889.
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- 486
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- peuvent être remplacées’en partie ou en totalité par des atonies d’oxygène.
- Dans le premier cas, l’acide produit prend le nom d’acide diatomique-monobasique, ainsi
- co OH co OH
- I I
- CH* OH CH»
- I
- ÇH* OH
- Acide glycolique Acide lactique
- Dans le second cas le nom d’acide diatomique•• bibasique
- co oh co OH
- I I
- CO OH CH*
- I
- CO OH
- Acide oxalique Acide malonique
- Les acides diatomiques-monobasiques appartiennent pour ainsi dire à deux fonctions, alcool et acide, puisqu’ils comprennent dans leurs molécules, tout à la fois, le groupe CH2 OH caractéris-ristique des alcools primaires et le groupe CO OH caractéristique de l’acide organique.
- Rappelons que l’atome H du premier de ces deux groupes est dit atome typique et l’atome H du second atome basique. Le dernier seulp eut être remplacé par un métal alcalin.
- Les alcools diatomiques, secondaires et tertiaires qui sont caractérisés, les premiers par les deux: groupements CH2 OH, CH OH; comme dans l’hémi-isoglycol propylique CH3, CH OH, CH2 OH; les seconds par les groupements CH3 OH, COH; comme dans Thémi-pseudoglycol-butylénique (CH3)2 COH CH2 OH; ne peuvent fournir que des acides diatomiques-monobasiques, dont la fonction sera moitié acide, moitié alcool.
- Au second degré d’oxydation, les glycols secondaires donneront naissance à des composés à fonction moitié acide, moitié acétone comme l’acide acétone-péruvique CH3 CO CO OH; et les glycols tertiaires se scinderont en deux nouvelles molécules plus simples.
- (a) DIATOMIQUES MONOBASIQUES
- Propriétés.— i° Les oxydants les transforment en acides bibasiques;
- v 2° Le perchlorure de phosphore, agissant sur leurs sels les réduit en dichlorure du radical acide. Ainsi
- c'h‘°[ok
- Le lactate de potassium soumis à' l’action’ de PhCl3, devient
- CH.ojg
- chlorure de lactyle.
- 3° Leurs éthers diéthyliques, traités par la potasse donnent de l’alcool et le sel alcalin d’un éther acide ;
- C* H4 O 5
- OC» Hb Q C* H»
- lactate diéthylique, traité par la potasse KQH, devient
- c O C» H6 C3 H‘ ° 1 K
- Éthyl-lactate Alcool
- de potassium éthylique
- C* H6 H
- Préparation. — i° Par l’oxydation lente des glycols correspondants, au moyen du noir de platine.
- 2° Par l’action de l’oxyde d’argent humide sur les dérivés monochlorés ou monobromés des acides mono-atomiques de la même série.
- SÉRIE C" H»“ O»
- Acides glycolique..................
- — lactique normal.............
- — lactique de fermentation ...
- — oxybutyrique normal......
- — a — oxybutyrique.........
- — P — oxybutyrique.........
- — oxyisobutyrique..........
- — oxyvalérique.............
- — éthométhoxalique.........
- — Ieucique....................
- — diéthoxalique............
- — amylglycosique...........
- — diisoprop yl-oxaljque.......
- — éthylamoxalique...,......
- — diamoxalique.............
- c» ô ««C- I
- C3 H8 O3
- C4 H8 O3
- C6 H'P O*
- C8 H12 O3
- a HH 0?
- C8 HH Q3
- C2 H18 O3
- c»2 H*4 O3
- Série C" H 2 Qs
- — o*yhypogéique............... Ç16 H30 O3
- — ricinoléique................. C18 H’4 O3
- — ricinélaïdique............... C18 H34 O3
- — oxyérueique................. C!l H** O1
- Série C” H3” — 4 O3
- — gaïacique..................... CG H8 O3
- (b) DIATOMIQPES-BI BASIQUES
- Ils sont caractérisés par deux groupes CO OH.
- Propriétés. — i° Ils peuvent former deux classes de sels, acides ou neutres, suivant que yn seul de leurs atomes d’hydrogène basique sera remplacé par un métal alcalin ou plus généralement un métal mono-atomique ou qué cette sub-stiution s’opérera sur les deux atomes;
- 2® Par la chaleur, ils perdent une molécule d’eau
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 481
- et se transforment en anhydrides; exemple :
- O H« o* = 0 H* 03 -h H* o
- 30 Le perchloçurede phosphore les transforment en dichlorures de leur radical;
- 4Q Distillés en présence d’une base en excès ils perdent deux molécules d’acide carbonique CO2 et il se produit un hydrocarbure.
- 50 En perdant deux atomes d’hydrogène, ils donnent naissance à de nouveaux acides diatomiques bibasiques, dits non saturés par opposition avec ceux dont ils dérivent et qui présentent des propriétés analogues à celles de ces derniers.
- Ceux-ci sont régénérés par l’action de l’hydrogène naissant sur les acides diatomiques-bibasi-ques non saturés.
- Préparation. — i° Par l’oxydation des glycols correspondants ;
- 20 Par la fixation d’atomes d’hydrogène sur certaines séries d’acides qui en contiennent moins;
- 30 Par l’action de la chaleur sur les acides à molécule plus complexe.
- SÉRIE C" H2n-2 O4
- Oxalique C* H4 O4 Pémélique.... ... C7 H'1 O»
- Malon que C3 H4 O4 Subérique.... ... C8 H14 O4
- Succinique C4 H8 O4 Azaléique.... ... C» H18 O4
- (sosuccinique .. C4 H« O4 Sébacique.... ... C18 H18 O»
- Pyrotartrique. .. . C8 H8 O4 Brassylique .. ... C" H 20 O4
- Adépique....... . C8 H10 O4 Roccellique.. ... C'7 H33 O*
- SÉRIE C" H2n-i 04
- Maléique , \ Mésaconique.
- Fumariquc . C4 H4 O1 Citraconique. ... ! c8 H8 O4
- lsofumarique.., . ) Paraconique. ... )
- Itaconique , C6 H8 O4 Muconique... ... C8 H8 O4
- Oxybénoléique., C22 H48 O4
- SÉRIE C" H2"-8 O4
- Acide aconique.. C5 H4 O4
- ACIDES TRIATOMIQUES
- Ces acides résultent de l’oxydation des alcools triatomiques. Suivant que, dans les trois groupements qui caractérisent, tout à la fois, la fonction alcool et l’atomicité correspondante, une, deux ou trois molécules d’hydrogène H2 sont remplacées par un nombre équivalent d’atomes d’oxygènes, l’acide triatomique, qui prend naissance, sera monobasique, bibasique ou tribasique. Exemples l’acide glycérique
- CH», CH, CO (OH)3
- dérivé de la glycérine dont le symbole de constitution peut s’écrire
- CH’, CH, CH* (OH)’ est triatomique-monobasique.
- 11 ne renferme qu’un seul atome d’hydrogène basique; celui qui fait partie du groupe CO OH, caractéristique de l’acide. L’acide tartronique CO, CH, CO (OH)3
- dérivé également de la glycérine est, au contraire, triatornique-bibasique, puisqu’il renferme dans sa molécule deux groupes CO OH et partant deux atomes d’hydrogène basique,
- (a) TRIATOMIQUES MONOBASIQUES SÉRIE C" H*” O1
- Glycérique ..... C3 H8 04
- Dioxybutyrique C4 H8 Ol
- Dioxypalmitique C18 H34 04
- Turpétholique C*8 H3* o*
- Isodioxystéarique C18 H 36 04
- SÉRIE C” H*" ,-4 04
- Palmitoxylique C18 H 28 04
- Stéaroxylique C18 H>2 04
- Dioxybénoléique C23 H48 04
- (b) TRIATOMIQUES BIBASIQUES
- Tartronique.................... C3 H1 O3
- Malique........................ C4 H° O5
- Itamalique....................\
- Mésamalique...................( C6 H8 O6
- Oxypyrotartrique..............)
- (C) TRIATOMIQUES TRIBASIQUES
- Aconitique..................... C6 H8 O8
- Chélédomique................... C7 H4 O»
- Carballylique.................. C6 H8 O*
- ACIDES TÉTRATOMIQUES
- La théorie fait prévoir quatre groupes d’acides tétratomiques, différenciés entre eux par le nombre de carboxyles CO OH entrant dans la constitution de leur molécule.
- Les acides tétratromiques-rqonobasiques et bibasiques peuvent seuls dériver des alcools primaires ; ces alcools renfermant au plus deux groupes CH2 OH susceptibles de se transformer en CO OH.
- Les acides tétratomiques, tribasiques et tétraba-siques, résultent de l’oxydation des alcools tétratomiques non normaux qui eux peuvent renfermer trois et quatre groupes CH2 OH.
- (a) TÉTRATOMIQUE MONOBASIQUE
- Érythrique.................... C4 H8. O
- (b) TÉTRATOMIQUES BIBASIQUES
- Tartrique..................... C4 H8 06
- Citratartrique................i
- Itatartrique............;.....( H8-0* —
- (c) TÉTRATOMIQUE TRIBASIQUE
- Citrique...................... C» H8 O
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 482
- Acide peut atomique. — On ne connaît qu’un seul acide pentatomique, c’est l’acide désoxalique G5H0O8. 11 a été obtenu par M. Lœwig. Il est tri-basique.
- Adolphe Minet.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etats-Unis
- , Application du transport de force électrique pour les ttavaux de mines. — Une application très importante de distribution électrique de la force dans les mines vient d’êtrè effectuée aux Etats-Unis par la compagnie Brush, à Virginia City dans l’État de Nevada.
- Cette installation présente en outre des particularités très intéressantes au point de vue de l’utilisation de la force motrice de l’eau;
- Depuis longtemps, il était nécessaire d’avoir une plus grande force motrice pour les usines et les divérs moulins de boccardage, etc de Comstock; on avait déjà canalisé un grand nombre de cours d’eau dans les montagnes voisines, (Sierra Nevada) jusqu’à une distance de 40 kilomètres, sansarriver à obtenir une force motrice suffisante.
- On se décida alors à cette singulière solution d’envoyer au fond d'un puits de mine l’eau d’évacuation des roues hydrauliques des moulins, d’utiliser cette eau pour actionner les turbines d’une usine électrique, au fond de la mine, et de renvoyer à la surface, à ces mêmes moulins, l’énergie obtenue sous forme de courant électrique. Voilà qui n’est pas banal, et bien américain.
- Le moulin de Nevada comprend 60 boccards, avec tous les accessoires, tels que concasseurs, laveurs, trieuses etc, il est alimenté par l'eau d’un réservoir disposé dans la montagne à une certaine distances mais, comme nous l’avons dit, la force fournie est insuffisante. On recueille donc cette eau, à la sortie des roues et on l’envoie au fond du puit de la rr.ine de Chollar, qui est voisin de ce moulin et dont la profondeur est de 500 mètres. L’eau est amenée par 2 tuyaux en tôle, de x20 et 25 centimètres de diamètres, dans une chambre souterraine de 15 mètres sur 7,s m. et d'une hauteur de 3,50 m. excavée dans du porphyre.
- Les deux tuyaux sont réunis dans cette cham-
- bre, dans un collecteur commun d’où partent 6 dérivations de 15 centimètres aboutissant aux distributeurs des roues hydrauliques. Celles-ci sont des roues verticales système Pelton, à augets et injection inférieure, et complètement renfermées dans des caisses en tôle. Elles actionnent directement à 900 tours par minute 6 machines Brush de 130 chevaux, établies de manière à être particulièrement robustes, avec graissage continu. Ces machines sont munies d’un enroulement compound pour courant constant, et il paraît qu’on a réussi à obtenir une régularisation automatique très satisfaisante, sans emploi d’aucun autre régulateur.
- Les dynamos sont disposées en deux rangées, à côte de leurs moteurs, dans l’étroit espace disponible. La chambre des machines est naturellement éclairée à l’électricité par 36 lampes Swan alimentées en série par l’une des dynamos. Le courant est amené de la mine par autant de circuits que de machines.
- Les câbles, à fil de cuivre parfaitement isolés, aboutissent à la chambre des moteurs électriques, au moulin de Névada , la longueur totale de chaque circuit est de 1 700 mètres environ.
- La chambre des moteurs comprend 6 machines de 80 chevaux disposées tout le long d’un arbre de transmission qu’elles actionnent par courroies, et auquel est également reliée la roue hydraulique de l’usine.
- Les moteurs sont munis de régulateurs à force centrifuge, qui règlent la vitesse moyenne à 850 tours. Le rendement mécanique de la transmission électrique serait de 70 0/0, ce qui est très beau dans un cas pareil. Quant au rendement de l’eau motrice, il est certainement très faible, néanmoins, grâce à l’énorme chute réalisée par cette ingénieuse combinaison, on obtient avec les moteurs électriques et une faible partie de l’eau disponible, un travail bien plus considérable qu’avec la roue hydraulique primitive.
- L’eau une fois utilisée au fond du puits est envoyée hors de la mine par un tunnel, et on parle même de l’utiliser une troisième fois à un niveau inférieur.
- On a rencontré deux difficultés principales dans la réalisation de cette'installation'vraiment curieuse ; la première a été la régularisation, au moins approximative, de la vitesse des roues hydrauliques, qu’on avait négligé dès l’abord de munir d'un dispositif quelconque de ce genre;
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- JOURNAL ÜNÏVÈRSEL D'ÉLECTRICITÉ
- enfin, la température très élevée de la chambre souterraine a donné lieu à des accidents aux génératrices, En effet* cette température atteignait 25 degrés centigrades et l’air est entièrement saturé de vapeur d’eau ; on a donc dû recouvrir toutes les parties électriques d’un isolant spécial, et depuis tout a bien marché.
- Cette installation est réellement remarquable, et fait le plus grand honneur aux ingénieurs de la Compagnie Brush qui l’ont réalisée. C’est sans doute la première fois qu’on développe une puissance de près de 800 chevaux avec une chute d’eau de 500 mètres !
- Nous nous rappelons avoir vu, dans le valais, en Suisse, une petite turbine marcher avec une chute de 250 mètres ; la vitesse était naturellement extrême, et l’usure des aubes très rapide, bien qu’on eut fait la turbine et le distributeur en bronze. Ce cas était considéré comme tout à fait anormal, mais les roues Pelton dont il s’agit ici sont dans des conditions bien plus extraordinaires encore, et nous aurions désiré avoir plus de détails sur leur fonctionnement que n’en donnentles journaux américains, auxquels nous avons emprunté ce qui précède. Il est curieux qu’avec une pareille chute, et un diamètre de 1 mètre seulement, la vitesse ne soit que de cpotours, ce qui correspond à une vitesse linéaire de 15 mètres. 11 faut donc, ou bien que les pertes de charge soient énormes, ou bien que les roues fonctionnent avec un choc considérable; ces roues sont disposées de manière à utiliser le choc et la réaction de l’eau qui revient sur elle-même, un peu comme dans la roue Poncelet. Ellessonten bronze silicieux, et leur poids n’est que dé 100 kilogrammes.
- Le compteur électrique E. Thomson. —Nous avons indiqué il y a quelques mois, j1) d’après un brevet, le nouveau compteur électrique du Pr. E. Thomson. C’est on se le rappelle un compteur calorico- ' électrique, la chaleur dissipée par le passage du courant produisant le mouvement alternatif de deux boules remplies d’alcool, où se trouvent deux bobines dans lesquelles le courant à mesurer passe alternativement; le mouvement même de bascule produisant les inversions des connexions électriques. Nous reproduisons ici le schéma de ce compteur, pour plus de clarté. Ce qu’indique un pareil compteur, il est impossible même de s’en rendre compte a priori, qn sent bien que la partie mobile basculera d’autant plus rapidement que le
- courant est plus intense, mais c'est tout. C’est donc à l’expérience seule de décider, et jusqu’à présent, rien n’a été publié à ce sujet; peut-être la proportionnalité obtenue n’est-elle pas très satisfaisante, car nous trouvons dans les journaux américains l’indication d’un dispositif de correction qui nous paraît compliquer beaucoup l’indicateur primitif, séduisant par sa simplicité.
- Pour obtenir cette proportionnalité des lectures au produit du courant par le temps, ou à la quantité d’électricité, M. Thomson suppose qu’il faut envoyer dans les bobines d’échauffement K(fig. 1), non plus le courant total d’alimentation des lampes,
- ou une dérivation invariable en proportion de celui-ci ; mais une dérivation variant à chaque instant comme la racine carrée du courant fourni. Pour cela, il suffit naturellement de faire varier d’une certaine manière le shunt R (fig. 1), C’est ce que représente la figure 2 où H indique l’une des bobines qui produisent réchauffement.
- Le courant principal passe toujours par le solé-noïde U et suivant son intensité déplace le contact V commandé par le solénoïde C, en sorte que H se treuveshuntée par u ne résistance variable suivant la position de cette sorte de came sur les contacts du rhéostat.
- d) Lii Lumière Électrique, v. XXVIII, p. 344.
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- .484 LA LÜMIÊRE ÉLECTRIQUE
- A défaut d’expériences, nous ne nous pronon-; cerons pas sur ce dispositif éminemment empi-i rique.
- Le Pr. Thomson a cherché aussi à appliquer le mêmè dispositif enregistreur aux courants alternatifs, et grâce aux facilités que donnent les pro-
- Fig. 2
- priétés de ceux-ci, il n a plus besoin de faire passer le courant à mesurer dans les bobines telles que K ou H, il suffit de disposer un appareil d’induction, comme l’indique la figure 3.
- Le courant principal ou une dérivation déterminée de celui-ci circule dans la bobine fixe U, et ce sont les courants induits dans la bobine V qui vont dans les bobines H H',comme dans le compteur de la figure 1. Si la bobine V était fixe, on mesurerait exactement la même chose ici que dans le premier cas, c’est-à-dire, une fonction du carré moyen du courant primaire (le courant secondaire lui étant toujours proportionnel.)
- Afin d’obtenir ici aussi la proportionnalité, il faut arrivera ceque les courants secondaires soient
- 00©’
- Fig. 3
- proportionnels à la racine carrée du courant moyen, et pour cela M. Thomson rend variable le coefficient d’induction des bobines U et V, celle-ci étant mobile autour de son axe, (fig. 3, 4 et 5). La bobine Vtend, par la réaction des courants induits à venir normalement au plan de U, et elle
- cède à cette action, contrôlée par un ressort Spécial S qui permet en outre le réglage, en variant sa position et sa tension. A mesure que le coûtant primaire augmente, la bobine est de plus en plus
- Fig. 4,6 et 6
- déviée, en sorte que le courant secondaire augmenta moins rapidement.
- Pour éviter les frottements, le courant va de V à H, H' par l’intermédiaire de godets à mercure J J' (fig. 3, 5 et 6). Une résistance interCa]ée dans le circuit donne encore un moyen de réglage. Comme on le voit c’est très ingénieux, pas trop pompliqué, mais les inconvénients qui résultent du mode même de mesure de la chaleur engendrée par le courant subsistent entièrement.
- Le frein électrique Widdifield et Bowmatm. — Le frein de MM. Widdifield et Bowmann figurait déjà aux essais de Burlington en ig86 où on l’essaya sur un train de 50 voitures. Cette expérience démontra que son emploi donnaitlieuàdes chocs préjudiciables à la queue des trains un peu longs, parsuitedu manque d’ensemble dans la prise des freins. Dès lors, les inventeurs ont cherché à remédier à ce défaut en appliquant l’électricité à leur système de *reins. Voici d’après YElectrical World, en quoi consiste ce dispositif.
- Les freins sont appliqués à la fois sur les quatre roues de chaque truc, et l’électricité n’a pour objet que de mettre en prise lefrein quiest serré parl’ac-tion même des essieux à arrêter. Chaque truc porte le mécanisme représenté figure 1 ; tout le long du train règne deux circuits, sur l’un sont couplés en dérivation tous les électro-aimants enclencheurs tels que F, sur l’autre les électroaimants déclencheurs p. Une batterie d’accumulateurs suffit pour exciter les deux séries d’appareils, dans lesquels ne passent que cjé$ courants momentanés.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ËLECTRlCtTÊ 485
- Quand l’électro F est excité, son armature k est attirée, elle fait tourner autour de i le levier coudé h,b qui porte legalet e, et vient le mettre en prise avec la poulie de friction c en métal doux, montée sur l’essieu a. Le galet e entraîné ainsi, enroule sur son axe la chaîne v, qui, par le double levier w, r vient mettre en prise la grande poulie d\ celle-ci agit alors par sa chaîne s' sur les leviers t des freins et les applique contre les roues.
- Il suffit que le courant soit momentané, car l’armature h est retenue par une crémaillère et un cliquet m, l, le mouvement est donc d’autant plus accentué que le courant envoyé est plus intense, ce qui permet de régler le freinage.
- Nous citerons les expériences‘suivantes :
- Vitesse
- klm. à l'heure arrêt sur *• en
- 54 200 mètres 28 secondes
- 30 75 — arrêt automatique après rupture
- Ces essais ont montré que ce système fonctionnait avec une grande douceur.
- Les fils électriques sont enfermés dans un tube en fer et le couplage se fait électriquement, au moyen d’un joint spécial à ressorts, pour les quatre fils à la fois. Nous laissons aux ingénieurs compétents le soin de juger de la valeur de ce dispositif.
- Pour desserrer les freins, on envoie un courant
- Les machines dynamos Bradley {Standard Electric Light System). — Il y a deux ans environ, un in-
- Fig. 1
- dans la seconde ligne et dans l’électro p dont l’armature n dégage alors le cliquet m.
- Comme on le voit l’électricité n’a pour ainsi dire pas de travail à effectuer, c’est le train lui-même qui le fournit ; il suffit donc d’une faible batterie de 10 éléments; pour la facilité du service, on la double, de manière à pouvoir actionner les freins indépendamment, soit de la locomotive soit du dernier wagon du train.
- En outre une troisième ligne est disposée, avec circuit de repos, de sorte que si le train est coupé accidentellement, le circuit des électros enclen-cheurs est automatiquement fermé dans les deux parties du train.
- Dans les essais effectués le 10 janvier sur la ligqe de Lehigh Valley, on avait disposé ces freins sur 10 voitures de marchandises, le train comprenait en outre deux wagons à voyageurs, la locomotive et un tender non munis de freins.
- venteur américain, M. Bradley, breveta un nouvel enroulement permettant de faire travailler une machine multipolaire avec les divers circuits en tension, avec une seule paire de balais, comme Andrews, Desroziers, Fritsche et d’autres l’ont fait.
- Ce système ne présente donc rien de bien remarquable, nous dirons cependant deux mots des machines telles qu’elles sont construites actuellement par une Compagnie américaine dont le siège est à Vermont.
- La machine à incandescence est une dynamo à 6 pôles, dont la figure 1 fait comprendre la disposition.
- Les inducteurs sont constitués par deux flasques A en fonte, sur lesquelles sont boulonnés les électro-aimants en fer B, pourvus d’une pièce polaire radiale au centre. Chaque électro.-est excité par deux bobines, en sorte que chaque circuit magnétique en comporte quatre.
- Comme on le voit par la figure 1, l’induit est un
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- 486 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE:
- tambour formé de tôles munies de dents de Paci-notti dans lesquelles sont insérées les barres qui forment l’enroulement. Ces barres sont isolées par une matière incombustible, en sorte qu’il n’y a pas à craindre de brûler l’induit.
- Un des types de ces machines donne 240 ampères et 100 volts à 900 tours par minute. Le poids total est de 600 kilos, avec un encombrement de 1 000 x 775 X 650 mm.
- La même Compagnie construit également des lampes à arc (système Warren S. Hill) et une machine à haute tension, de manière à avoir un système complet d’éclairage. C’est une machine bipolaire à anneau Gramme dont les inducteurs sont constitués par une carcasse octogonale en fonte avec deux électro-aimants radiaux en fer, correspondant à chaque pièce polaire. Disposition mauvaise qui rappelle un ancien type Gramme aujourd’hui abandonné.
- E. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l’étude de la conductibilité électrique des dissolutions salines, appliquée aux problèmes de mécanique chimique. — Sels acides; par M. P. Chroustchoff. (')
- «M. Bouty a décrit une méthode électrométrique pour mesurer la conductibilité électrique des liquides ; cette méthode étant, comme ce savant l’a démontré, d’une extrême sensibilité, se prête particulièrement à l’étude de bien des problèmes de statique chimique. Voici les résultats que j’ai obtenus dans cette voie intéressante.
- « Le tableau ci-joint contient le résumé des principales mesures de la conductibilité électrique des dissolutions aqueuses, ne contenant qu'un seul sel. Les nombres indiquent, conformément à la notation de M. Bouty, les conductibilités relatives, rapportés à la conductibilité d’une dissolution de chlorure de potassium de même concentration. Chaque nombre représente la moyenne d’au moins trois mesures complètes. Les nombres qui se rapportent à MgCl2 et Na 1 se sont pas défi-
- Comptts.rendus,'v. CV111 p.1003.
- nitifs, les dissolutions de ces deux sels ayant été moins exactement faites.
- Dissolutions à un équivalent (un équivalent = 1 litre)
- Conductibilité
- Nom Tempe- —
- du sel rature Chr. Kohlr.
- K CI »’ 1,0000 »
- - Mg Cl2 18,4 0,6254 » .
- » Mg Cl* 26,8 0,6370 ))
- » Sr Cia 18,4 0,6917 »
- » Ba Cl2 22,5 0,7181 0,7131
- » Zn Cl2 20,4 0,5649 0,5638
- » Cu Cl2 22,3 0,5798 »
- Na Br 18,0 0,7636 ))
- K Br 18,0 1,0327 ))
- Na I >9,3 0,8372 »
- Kl 18,6 1,0524 1,0527
- - K2 SO* 20,0 0,7123 0,7309
- » K2 SO* 230 0,7158 »
- » KHSO* 20,8 0,8229 ))
- » Mg SO‘ 18,2 0,2921 0,2943
- » 23,6 0,2072 »
- » Zn SO* >9,5 0,2627 0,2605 0,2698
- » Cu SO* 18,4 0,2621
- » 25,4 0,2610 ))
- » Cd SO* 17,8 0,2404 0,2406 (Grotrian)
- » Cd SO* 20,0 0,2403 »
- KN O* 21,8 0,8258 0,8278
- ' Sr N> 0« 18,4 0,5314 ))
- » -5,3 0,5404 ))
- » K2 Cr O1 20,9 0,8012 ))
- CH* COO Na... 19,2 0,4300 »
- CH3 COO K .... 18,8 0,6477 0,6479
- 1 [CH3 COOJ2 Zn. ' 9,6 0,1513 ))
- » rCH3 COOl2 Pb. 19,4 0,0682 »
- »C* H* Na2 0«... 18,9 0,3947 »
- H Cl 3I>> 2,9953 3,0294
- HNO3 18,4 2,9577 3,0151
- - H2 SO‘ 21,1 !,9458 1,9796
- » C* O* H2 21,2 0,5858 ))
- » O O» H» .8,2 0,0726 »
- CH’ CO OH.... 18,6 0,0137 »
- Dissolutions à un demi-équivalent {un équivalent = 2 titres)
- - Z11 Cl2 4 21,15 0,6609 »
- » Cu Cl2. 20,4 0,6522 »
- » Ba Cl2 21,0 0,7643 »
- » Na2 SO* 22,7 0,5834 ))
- » 23,8 0,5835 >)
- » K2 SO* 21,2 0,759° ))
- » Mg SO* 22,4 0,3524 »
- » K2 Cr O*... 21,3 0,8305 ))
- i CH3 COO Na... '9,4 o,4927 ))
- - [CH3 COO]2 Z11. 19,6 0,2224 »
- » rCH’ COOl2 Pb. >9,6 , 0,1014 »
- » [CH3 COOJ2 Cu. 18,8 0,1057 »
- - H Cl 2 18,8 00 3, >486
- - H2 SO* 4 1.8,8. . ',9708 1,9816
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ # 487,
- Dissolutions à uii quart d’équivalent (un équivalent = 4 lit.) 5Z11 Cl2........’ 21,0 0,7044 »
- O
- ».[CHa COO]2 Pb. 20,0 0,1381 »
- « Les résultats de M. Kohlrausch (1885,) mis en regard des miens, se rapportent à i8° environ.
- « Le tableau suivant donne le résumé des mesures exécutées sur la conductibilité des mélanges de sels avec les acides correspondants. Je n’y donne que des cas où la somme des équivalents dissous formait un équivalent par litre ; dans un cas seulement, la dissolution ne contenait qu’un demi-équivalent du mélange par litre. La conductibilité moyenne est la moyenne des conductibilités des sels séparés, prises à des températures très rapprochées dé telle du mélange.
- Tempéra- Obscrva-
- Nom du sel ture tions Moyenne
- Il 1 K2 SO1 + I H2 SO‘] .. 19",9 1,0338 1,3291
- I [Ik2SO* + H2 SO*] .. 20,4 1,2978 1,5146
- 3 II La J 1.5 K8 SOI 4. I H2 SO*] .. 20,I 0,7608 0,9179
- 6 \ *1 [_2 3 J ^'° K2 SO* + -! H2 SO*]. .. .. 20,8 0,7324 0,8244
- il [I Mg SOl+I H! S0‘] .. 21,2 0,9040 1,1190
- ni p°Mg S0* + IH» SO*]... .. 17,8 0,3824 0,4424
- ! |C‘H*Na«0« C*H0O«1 .. 20,4 0,2087 0,2337
- 2 1 La 2 J U k> so* + Ih» SO*] .. 19,7 1,1126 1,3649
- 4 La
- « On peut tirer de ces données numériques quelques conclusions intéressantes, en profitant des observations bien connues de M. Berthelot sur la chaleur de réaction de K2 S O4 en proportions variableé. La chaleur de réaction a dans ce cas un maximum pour un nombre de molécules de sulfate de potasse indéfiniment croissant ; nombre dont on approche très sensiblement avec
- le système ^ 10 K2 S O4 -f- ^ H2 S O4 = — 2 200 c“'.
- Si l’on admet alors une réaction
- 10 K2 SO* + H8 SO* = 2 K H S O* + 9 K> S O*
- c’est-à-dire une formation intégrale du sel acide KH S O4, ce qui est très voisin de la réalité, il devient aisé de trouver la conductibilité x du sel KHSO4, dans l’état qu’il se constitue en pré-
- sence de la quantité d’eau qui le dissout. En effet 2%+ 9.0,7123 = n.0,7324
- d’où l’on tire x — 0,8229 à 200,8; c’est ce nombre que j’ai inscrit dans le premier tableau. En acceptant cette conductibilité calculée, on peut l’introduire dans celle des différents mélanges de K2S04 et de H2S04, dont on peut calculer alors la conductibilité théorique, en partant de la composition des liqueurs indiquées par les observations thermochimiques. La coïncidence de ces nombres calculés, avec les données de l’observation directe apporte une nouvelle preuve à l’appui des con-i clusions de la thermochimie.
- Nom du sel Observations Moyenne Calculée-
- (I K* SO* + I H2 SO*). .. 1,0338 1,3291 1,0456
- i' ^Ik2SO*+ H‘ SO*)... .. 1,2978 1,5346 I,2917 .
- b ^ K2 SO* + I H2 SO*). .. 0,7608 0,9179 0,7661
- ré K2 SO* + I H2 SO*), ,. 0,7324 0,8244 [0,7324]
- « Le nombre entre parenthèses a servi de base pour le calcul. On voit que, par la combinaison des données électriques avec les données thermiques, on arrive à une méthode très simple qui permet de suivre la marche de la décomposition du sel acide en dissolution, et par laquelle on parvient à se faire un idée complète de l'état des corps en dissolution, et cela plus directefnent que ne; l’avait essayé de faire M. Bouty dans son mémoire de 1888. »
- Nécessité d’une correction d’humidité dans certaines installations de magnétomètre, par M. E. Marchand (’)•
- « Les mesures faites à l’observatoire de Lyon,; en vue de déterminer les valeurs absolues des. éléments du magnétisme terrestre, nous ont conduit à reconnaître que l’humidité relative de la salle avait une influence notable.sur les indications du bifilaire enregistreur de notre magnétomètre.
- « Pour le montrer, nous donnons, dans le tableau ci-dessous, quelques-unes des valeurs H0 du repère du bifilaire obtenues en retranchant de la composante horizontale mesurée H l’ordonnée correspondante de la courbe corrigée du terme
- (') Comptes rendus, v. VI11 p. 1001.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- relatif à la variation de la température 0,00055 H (/— 10).
- 0,0005 5 H (t— 10) H, e 0,000 i4H(r- -84)H'°
- 4 janvier ... 0,00051 0,20782 45 —4,00113 0,20669
- 4 — .... 0,00051 0,20790 44 —0,00116 0,20674
- 23 — . ... 0,00074 0,20771 49 —0,00102 0,20669
- 25 — .... 0,00071 0,20721 65 —0,00055 0,20666
- 35 — .... —0,00060 0,20673 84 —0,00000 0,20673
- 3' — .... —0,00058 0,20661 88 +0,00012 0,20673
- 6 février .... —0,00063 0,20713 67 —0,00049 0,20664
- 8 — 0,20717 68 — 0,00047 0,20670
- 8 — .... —o,ooo6î 0,20708 70 —0,00041 0,20667
- « La comparaison des nombres H0 avec l'état hygrométrique <;.de la salle montre que H« ainsi déterminé, présente de fortes variations dont la relation avec l’humidité relative est évidente.
- « Cet effet de l’humidité se produit sur la soie qui forme la suspension bifilaire du barreau ; elle s’allonge quand l’état hygrométrique augmente, la force de tension diminue, la composante horizontale apparente augmente, l’ordonnée de la courbe augmente aussi et H0 diminue.
- « Admettons que l’allongement soit sensiblement proportionnel à la variation d’humidité, entre les humidités 40 et 85, et désignons par b le
- coefficient moyen d’allongement pour d’humidité ; la correction à faire à la valeur de H0 pour en déduire le repère H'0 ramené à une humidité constante e sera représentée par b H (e — s).
- « Les valeurs de cette correction et de H'0 sont inscrites dans les cinquième et sixièmes colonnes du tableau précédent; on voit que la concordance des H'o est satisfaisante, et que, pour notre appareil, la correction d’humidité devient parfois plus grande que celle de température.
- « Le coefficient b peut être {obtenu soit par la discussion des observations (pour notre appareil, on trouve ainsi 0,00016), soit par des déterminations directes ; entre les humidités relatives 40 et 85, ce dernier procédé nous a donné le nombre 0,00014, au moyen duquel nous avons calculé le terme 0,00014 H (e — 84) du tableau précédent.
- « Pour déterminer directement la valeur de b, nous avons employé un hygromètre de Saussure, à graduation arbitraire en parties égales, dans dequel nous avons remplacé le cheveu par un fil de soie pris sur la même bobine que celui du bifilaire ; ce fil a été tendu par un poids peu différent de celui qu’il supporte dans l’appareil magnétique. La comparaison de cet hygromètre à soie et d’un hygromètre à plusieurs cheveux de
- Salleron, bien réglé,a permis de calculer le coefficient d’allongement de la soie. Entre les humidités 30 et 100, sa valeur a été trouvée de 0,000142.
- « Cette sensibilité hygrométrique n'est pas, d’ailleurs, un fait particuliar à la soie de notre bifilaire. Pour nous en assurer, nous avons étudié par le même procédé, une série d’autres fils provenant soit de la condition des soies de Lyon (nos 1, 2, 3 du tableau ci-dessous), soit des ateliers de M. Carpentier (nos 4 à 7). Entre les humidités 30 et 100, nous avons trouvé les coefficients moyens suivants, auxquels nous ajoutons celui obtenu pour le cheveu primitif de l’hygromètre:
- N" 1........... 0,000159
- N" 2........... 0,000167
- N° 3........... 0,000148
- N‘ 4........... 0,000155
- N" 5.......... 0,000180
- N" 6........... 0,000190
- N° 7.......... 0,000155
- Cheveu........ 0,000173
- « Il faut d’ailleurs noter que les fils de soie ne prennent pas, dès le début de leur mise en expérience, la marche à peu près régulière qu’ils ont ensuite, et que, lorsque le fonctionnement normal est obtenu, leur allongement n’est pas, en réalité, proportionnel à la variation d’humidité relative ; nous avons trouvé, par exemple, pour le fil de notre bifilaire, les coefficients suivants:
- Humidité de 30 à 40............... 0,00025
- — 40 50.............. 0,00018
- — 50 60............ 0,00016
- — 60 70.............. 0,00012
- — 70 80.............. 0,00011
- — 80 90............ 0,00011
- — 90 10b...7.......... 0,00006
- qu’on peut cependant considérer comme constants à partir de l’humidité 60.
- « Cette circonstance permet d’xpliquer la corrélation que l’on a cru constater quelquefois entre les variations du magnétisme et celle des éléments météorologiques, en particulier de la direction,du vent ; elle rend compte également de la différence qui se manifeste entre les valeurs obtenues pour le coefficient de température suivant que l’on échauffe l’aimant seul ou la salle d’expériences.
- « On doit donc s’assurer que les magnétomè-tres bifilaires ne sont soumis qu’à de très faibles variations d’humidité relative ou tenir compte de ces variations. Dans ce cas, il serait avantageux de placer, à côté du bifilaire; un hygromètre construit avec la même soie que la suspension du barreau. »
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 489
- Effet du condensateur dans la bobine d’induction(‘> pacitédu condensateur et^la quantité d'électricité
- On sait depuis Fizeau que les effets d’une bobine d’induction sont augmentés dans une forte proportion si l’on insère un condensateur en dérivation entre les électrodes où s’opère la rupture du courant primaire. Cet effet n’a jamais été expliqué d’une manière un peu satisfaisante. M. Fleming vient de montrer (The Electrician, 31 mai 1889) comment on peut ss rendre compte de son action d’une manière très simple, dans le cas où l’on se borne à considérer le phénomène produit par la rupture du courant primaire. On sait, comme Lord Rayleigh l’a montré, que dans le cas où il n’y a pas de condensateur et où la rupture du courant primaire est très brusque, la valeur initiale du courant secondaire ne dépend pas de la résistance de ce circuit, et est donnée par l’équation 1 L' 1 accumulée à partir du temps 0, c’est-à-dire depuis la rupture. En éliminant i' on obtient (. Ms\ di , q {L~U)Tt + C = 0 ou, en se rappelant que i = (>•-£)» + £- Cette équation différentielle caractérise un mouvement oscillatoire dont la période est * y/c (L- f) L’équation (2) montre qu’on doit avoir
- M étant le coefficient d’induction mutuelle, L' le coefficient de self-induction du circuit secondaire et I l’intensité du courant primaire au moment de la rupture. La valeur du courant induit à un moment donné dans le circuit secondaire dépend naturellement de la résistance et sera donnée par l’équation bien connue M i + L'i' = constante, = M 1 puisque pour t = 0, i — I. On en tire donc pour la valeur initiale du courant secondaire i> = M (i _ ,) Le mouvement de l’électricité dans le circuit pri-
- r' t 17“ maire était oscillatoire, après une demi-oscillation i dévient égal à — I, en sorte qu’à ce moment on aura pour la valeur initiale du courant secon-
- ce qui donne pour la quantité totale déplacée daire ,, , m
- Q== l ^ 1 ~2Ï7 1 • Comme on le voit, elle est double de la valeur
- Dans le cas où il y a un condensateur et où le circuit primaire est tel qu’il y a oscillation au moment de la rupture, on peut négliger l’effet des résistances et écrire pour les premiers moments après la rupture . di , ,, di' a LTt + IAdt+ii==0 (" di , . . di' M di + 17 dï = ° (2) obtenue dans le cas où il n’y a pas de condensateur. Le condensateur agit donc de cette manière, que peu après la rupture, le courant dans le circuit primaire est renversé, en sorte que la variation de flux magnétique d’induction est doublée, au lieu que, dans le cas contraire, le courant se continue simplement par l'étincelle de rupture. La distance explosive du circuit secondaire sera également augmentée dans la même proportion
- où L,M,L' sont les coefficients d'induction,Cia ca- par l’effet du condensateur. - C’est donc un phénomène de résonnance.
- (') Pbil. Mag.f 1869 et 1870. Voir aussi Mascart et Joubert, E. M.
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- 49P
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Note sur une théorie de la variation séculaire du
- magnétisme terrestre déduite de données expé-
- mentales, par Ch. Lagrange (Suite) (').
- 8. L’interprétation de ces expériences est très simple et parfaitement d’accord avec les idées déjà acquises sur la constitution des aimants ; mais leur utilité est de démontrer ce que jusqu’ici on ne pouvait que prévoir.
- Des expériences a on conclut que lorsqu’un corps a été soumis à l’aimantation dans un champ déterminé et placé ensuite dans un autre champ, le déplacement de Taxe magnétique d’une molécule peut avoir lieu tant que le moment de rotation dû à l’intensité du nouveau champ n’est pas inférieur à un certain minimum déterminé,
- Si l’on suppose aux lignes de force du champ une direction moyenne donnée et qu’on place l’axe magnétique en opposition avec la direction de ces lignes, le renversement des pôles sera complet, de o- à i8o-, tant que l’intensité I du champ lestera supérieure à un certain minimum lw ; mais, pour I < lm, il y aura encore déplacement de l’axe si on l’incline suffisamment sur la direction des lignes de force, car ainsi on augmente le bras du levier du moment de rotation, c’est-à-dire ce moment lui-même. Ce bras de levier est maximum quand l’axe magnétique est placé perpendiculairement aux lignes de force, et pour une intensité Im, minimun, il y a encore déplacement de Taxe ;mais pour une intensité moindre que Im, il n’y a plus de déplacement possible sous aucune inclinaison.
- Les expériences a prouvent donc à l’évidence que l’intensité du champ agit sur chaque molécule matérielle comme une force appliquée à un bras de levier réel, qui est la projection d’une dimension de la molécule sur le plan perpendiculaire à la direction des lignes de force. Les expériences b, qui établissent l’existence d’une vitesse finie de déplacement de Taxe, confirment cette première idée; elles prouvent que l’inertie intervient dans le mouvement de Taxe et que, par conséquent, les molécules, comme des corps solides matériels, changent réellement d’orientation en tournant autour de leurs centres. Les résultats des expériences c sont alors une conséquence forcée des résultats précédents et les confirment à leur tour. Chaque molécule est entraînée dans la rotation du disque, et les déplacements de Taxe magnétique
- (l) Voir La Lumière Electrique du i" juin.
- sont ceux d’une ligne déterminée de cette molécule considérée comme système matériel.
- 9. Quant à la résistance, mise ainsi en évidence et que doit vaincre l’intensité magnétique du champ pour déplacer Taxe, elle ne pèut provenir que des forces moléculaires et du magnétisme même des molécules; l’action résultante de toutes ces forces tend à maintenir les axes magnétiques en coïncidence (1).
- Si, dans un corps magnétique immobile, doué de force coercitive, les axes magnétiques des molécules ont été amenés d’abord dans la direction f, puis dans la direction / (dans chacune de ces positions l’équilibre est stable), et qu’on cherche à dévier très peu les axes de leur direction, on éprouvera une résistance qui tendra à les y ramener (2). Si l’effort est assez grand, la résistance sera vaincue, c’est-à-dire, en termes mécaniques, que les axes, après avoir passé par une position d’équilibre instable, atteindront une nouvelle position d’équilibre stable voisine de la première. Ainsi l’intensité magnétique du champ, supposée assez considérable, fera passer les axes moléculaires magnétiques de/ à f, par une série de positions d'équilibre stable et instable, les forces moléculaires glissant, pendant tout le trajet, sucessivement et alternativement pour contrarier ou pour favoriser le déplacement, suivant que Ton abandonne une position d’équilibre stable ou qu’on se rapproche de la position d’équilibre stable voisine.
- Ces forces ne peuvent donc modifier le sens du déplacement de Taxe sous l’influence du champ. On pourrait se représenter à peu près ce qui se passe en imaginant une série de files de petits aimants parallèles, dont les axes sont sollicités à rester en coïncidence par des forces agissant suivant ces axes eux-mêmes ; on peut concevoir plusieurs distributions des aimants dans lesquelles l’équilibre stable aurait lieu. Pour passer de l’une à l’autre, il faudrait un effort assez puissant pour vaincre la résistance qui naît de la déviation des * (*)
- l.1) Dans un disque uniformément aimanté, la force due au magnétisme de ce disque e^t démagnétisante, c’est-à-dire que, sous son action seule, les axes supposés parallèles ne pourraient être qu’en équilibre instable.
- (*) La limite de sa.uration magnétique ou le parallélisme parfait de tous les axes ne semble (d’après les théorie, de Weber et Maxwell) jamais pouvoir être atteinte. Mais la considération de ce cas limite, dans un but de simplification, est évidemment permise ici;
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 49.»
- axes en dehors de leur première position d'équilibre stable; mais après avoir dépassé une position d'équilibre instable intermédiaire, l’action des axes eux-mêmes concourrait, avec l’effort extérieur, pour faire atteindre la seconde position d’équilibre stable, Cette résistance que doit vaincre l’intensité du champ pour déplacer d’une manière permanente l’axe magnétique d’une molécule et donner lieu à un magnétisme résiduel, est le moment de rotation dû à une composante, normale à l’axe, de la force F qui maintient l’axe dans une direction déterminée, composante qui se manifeste quand en dévie l’axe de cette direction. Tant que la déviation ne dépasse pas une limite y, le moment est de signe contraire à la déviation, l’équilibre est stable. Au delà il devient instable. 11 en résulte que si la composante de l’intensité 1 du champ, normale à l’axe, est plus grande que la limite F sin X, l’axe sera dévié d’une manière permanente; cette condition étant compatible avec la condition I<F, et cela d’autant mieux que X est plus petit, c’est-à-dire que les positions d’équilibre stable sont plus voisines, on voit qu'un champ dont l’intensité est moindre que la force coercitive F d’un corps magnétique, peut déplacer d’une manière permanente l’axe magnétique de ce corps, On peut remarquer, en outre, que l’induction magnétique du corps sur lui-même, si c’est une sphère ou un disque uniformément aimantés, est défavorable au maintien de l’équilibre stable et favorise la rupture de cet équilibre f1).
- Ces conséquences déduites des faits d’expérience précédents sont entièrement d’accord avec la théorie de Maxwell et en confirment l’idée fondamentale. Dans cette théorie aussi, l’axe magnétique d’une molécule peut être dévié d’une manière permanente par un champ d’intensité moindre que la force coercitive et le corps peut acquérir un magnétisme résiduel.
- Revenons maintenant au système de molécules aimantées que nous avons supposé figurer l’état du corps uniformément aimanté. Dans le déplacement de l’axe, leurs actions réciproques agiront, d’après ce qui précède, tantôt comme résistance, tantôt comme force adjuvante, de manière
- C1) L’équilibre instable du à l’induction du corps sur lui-même paraît être la cause qui, dans les corps où les forces qui s’opposent à la rotation des molécules sont très faibles, empêche le magnétisme résiduel, Il y a là, je pense, un nouveau point de vue»
- que, si l’on veut calculer le mouvement de ce petits aimants soumis à l’action d’un champ, on pourra, dans une première approximation, en tenant compte du caractère périodique des actions réciproques, négliger l’influence de ces actions.
- Si le système des aimants tourne autour d’un axe de rotation, cette rotation se combinera avec le déplacement dû à l’action du champ, pour produire le déplacement relatif des axes magnétiques par rapport à une ligne entraînée avec le système.
- Si l’on considère, par exemple (fig. 3) un aimant ab, entraîné dans le sens/avec une vitesse constante <0 et soumis à l’action d’un champ uniforme AB, on pourra ramener son mouvement à celui d’un aimant ab, soumis à l’action d’un
- a - Z\" _ b
- i><Z7
- A'|
- A; i> j \m
- (III) ...Z"' B.y
- . /•- ' A,
- SIg, 3
- champ dont les lignes de force AB tournent avec une vitesse — w, c’est-à-dire dans le sens/'.
- Supposons a d’abord en coïncidence avec M ; sous l’action de AB, qui marche dans le sens/ ' (1), l’action exercée sur ab tendra à le faire marcher dans le sens /’ et cet effet se continuera jusqu’à ce que B A coïncide avec ba (11); au delà de cette position de B A, ab tendra à marcher en sens inverse de f, et celajusqu’au moment où B A coïn-r cidera de nouveau avec ab (111).
- ab sera donc sollicité à marcher dans le sens / pendant tout le temps mis par B A à parcourir un arc plus grand que 1800, de A! B! en A2 B2 ; et en sens inverse de/’ pendant le temps mis par BA à parcourir un arc moindre que 1800, de B2A2à B3A3, On conçoit donc qu’après une révolution entière de B A, révolution accomplie avant même que B A; soit arrivé en B3A3, l’angle dont ab a marché dans le sens f puisse être plus grand que celui dont il. a rétrogradé dans le sens contraire ; de telle ma-»’
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- nière qu’après une révolution, l’axe abde l’aimant aura avancé de la différence des deux angles, par rapport au rayon déterminé M du disque, dans le sens /, c’est-à-dire rétrogradé par rapport au mouvement f de ce disque ; et, la différence s’ajoutant à chaque tour, si le mouvement de rotation continue, pourra, quelque faible qu’elle soit, faire rétrograder ab sur le disque, après un nombre suffisant de révolutions, d’un angle aussi grand que l’on voudra.
- io. En s’appuyant sur les données expérimentales précédentes, il est possible de soumettre maintenant au calcul les mouvements de l’axe magnétique dans un corps en mouvement, sous l’action d’un champ magnétique donné.
- Le déplacement d’un axe magnétique provient, en effet, comme il a été reconnu, de celui d’un
- /R
- /
- I;
- U.
- Fig.. 4
- système matériel polarisé suivant une de ses lignes.
- Cette polarisation peut provenir de ce que le système tourne autour d’un axe passant par son centre d’inertie et de ce qu’il est électrisé, car alors la rotation donne lieu au même effet que si le système était un solénoïde. Si le système n’a pas de rotation sur lui-même, il faut le considérer, sans autre explication, comme aimanté suivant une ligne passant par ce centre d’inertie.
- On embrassera donc tous les cas possibles dans un seul, en considérant un solide en rotation (la vitesse de rotation pouvant d’ailleurs être nulle), et aimanté suivant l’axe de rotation.
- Le problème général que l’on a à traiter, en vue de la question du magnétisme terrestre, est donc celui-ci : un solide en rotation uniforme autour d’un axe aimanté, passant par son centre d’inertie, est entraîné dans la rotation uniforme d’un système, à travers un champ magnétique donné (-supposé unijorme pour plus de simplicité).
- Le centre d'inertie du solide est un poini déterminé, fixe dans le système d’entraînement, et le solide est supposé soumis à l’action de forces telles que, si l’intensité du champ était nulle, il serait solidaire avec le système d’entrainement. Trouver le mouvement relatif du solide par rapport au système, sous l’action du champ. En appliquant l’analyse à ce problème de mécanique, qui concerne la théorie de la rotation des corps, la force perturbatrice étant ici l’intensité du champ magnétique, j’ai trouvé que le solide est animé, par rapport au système d’entraînement, d’un mouvement de précession qui, mesuré sur le plan perpendiculaire à l’axe de ce système, est de signe contraire à la rotation de ce même système. Ce mouvement est uniforme et proportionnel au carré de l’intensité du champ magnétique.
- Soient (fig. 4), o% l’axe de rotation du système d’entraînement, qui tourne autour de lui avec la vitesse angulaire n; oR, faisant avec l’axe o% 1’ agle 0, la direction des lignes de force du champ, dont l’intensité est I ; ox, oy, o%, des axes entraînés dans la rotation ; et w les deux angles qui déterminent la position de l’équateur du solide S, solide entraîné avec xoy et animé autour, d’un axe normal à cet équateur d’une vitesse angulaire ji.. On trouve, en fonction du temps t.
- , . , I2 pssin28 ((j. cos <0 — «)* 1 ,
- ^ — 2 A2 sin2 <0 (1—«*)» n* (l)
- p étant la distance d’un des pôles du solide S à son centre d’inertie, et A le moment d’inertie de S autour de son propre axe de rotation.
- •|/0 est une constante d’intégration, la formule excepte le cas où n — ;x, et suppose n considé-db
- rable par rapport a -^j.
- On voit que, quel que «oit le sens de l’action des lignes de force, le déplacement est toujours de signe contraire à celui delà rotation n.
- C’est la composante du champ, parallèle au plan xoy, qui produit le mouvement de rétrogradation dont il est ici question ; il provient, comme je l’ai déjà fait remarquer, de ce que, à chaque révolution autour de 0ç, l’arc de rétrogradation de S est plus considérable que son déplacement dans le sens même de la rotation.
- Je développerai plus tard, comme il convient, les calculs précédents, Dans cette note, il me
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- suffisait, après avoir nettement posé le problème, de signaler que le calcul, appuyé sur les inductions tirées des données expérimentales, confirme le fait d'une rétrogradation de l'axe magnétique dans un corps en rotation, sous l’action d'un champ uniforme; cette rétrogradation, qui naît de la rotation, disparaît quand elle s’annule et elle est, quel que soit le sens des lignes de force, en sens inverse de cette rotation.
- il. Appliquons maintenant les résultats précédents au cas du magnétisme terrestre. La terre tourne, et c’est un corps magnétique; son axe magnétique (ou si l’on veut le système de ses lignes de force) se déplace, par rapport à un méridien déterminé, en sens inverse de sa rotation ; donc la terre tourne dans un champ magnétique. Ce champ ne pourrait être celui des courants diurnes , développés par l’action du soleil sur la terre : le champ des courants diurnes se déplace sans cesse de l’Est vers l’Ouest, mais il est à peu près symétrique par rapport à un méridien et à l’équateur, et son action résultante serait sensiblement nulle. En outre, dans cette hypothèse, ni la position des pôles magnétiques ni l’existence même du magnétisme terrestre ne reçoivent d'explication. Considérons donc l’hypothèse d’un champ magnétique extérieur à la terre, et regardons l’espace céleste dans lequel la terre se meut comme sillonné par les lignes de force d’un corps magnétique. L’idée qui dès lors s’impose, c’est que ce corps magnétique est le soleil.
- Le soleil agit donc comme un aimant dont les lignes de force, dans la région parcourue par la terre, font un certain angle 0 différent de zéro avec l’axe des pôles terrestres ; ainsi l’exige la formule (i). Si l’on admet que l’axe magnétique solaire est voisin de son axe de rotation, le champ magnétique dans lequel se meut la terre aura ses lignes de force à peu près normales à l’écliptique, c’est-à-dire qu’elles feront avec l’axe des pôles terrestres l’angle que fait avec cet axe l’axe magnétique de la terre.
- La coïncidence, au moins approché, de l’axe de rotation du soleil, est plus qu’une supposition gratuite; én effet, si, comme tout le démontre, le soleil est à une très haute température, il est presque impossible d’admettre qu’il soit un aimant proprement dit.
- On n’aperçoit non plus aucune cause pouvant entretenir dans un sens déterminé des courants
- circulaires à la surface ou dans la masse du soleil. Mais si l’on s’appuie sur l’expérience de Rowland on voit que le magnétisme de cet astre peut provenir de masses électriques considérables entraînées dans sa rotation, car un corps électrisé en rotation agit comme un aimant ou un solénoïde ; si le soleil contient des masses électriques, ce qui est presque certain, sa rotation doit déterminer autour de lui un champ magnétique.
- Alors son axe magnétique ayant un pôle boréal (celui qui se place à la gauche du courant) au-dessus de l’écliptique ; ses lignes de force seront perpendiculaires à l’écliptique et formeront un champ sensiblement uniforme sur tout le parcours delà terre: elles tendront à y produire un axe magnétique moyennement incliné d’environ 230 sur l’axe géographique (’), et ayant un pôle austral dans l’hémisphère nord ; or, toutes ces circonstances se présentent en effet. Sans discuter d’abord la question de ,l’origine du magnétisme du globe, on voit que, ce magnétisme étant donné et l’axe occupant sa position actuelle, il n’est pas nécessaire, d’après ce qui précède, pour que la révolution des pôles ait ïiej de l’Est vers l'Ouest, que l’intensité du champ magnétique du soleil soit supérieure à celle du magnétisme terrestre, mais qu’il suffit, ce qui est bien différent, que la composante de cette intensité, normale à l’axe magnétique, soit plus grande qu’une fraction, qui peut être très faible, de la force coercitive de la terre. La question de l’intensité suffisante du magnétisme du soleil dû à sa rotation, magnétisme qui est proportionnel à la m :sse électrique du soleil, ne présente donc, à cet égard, aucune difficulté.
- 11 n’en est sans doute pas de même, au premier abord, de l’idée qui fait dériver le magnétisme interne de la terre de l’induction magnétique du soleil. En assimilant la terre au fer le plus doux, l’intensité d’aimantation qu’il faudrait supposer au soleil pour induire dans la terre son magnétisme actuel, serait égale à plus de dix fois celle
- (*) Il est facile de déterminer les oscillations, autour de cette valeur moyenne, qui résultent de la combinaison de l’inclinaison de l’équateur solaire, du mouvement annuel de la terre et de la précession des équinoxes. Je ne puis traiter ici la question que dans ses termes généraux. Je ferai voir dans un autre travail que l’axe magnétique résultant, tant de l’aimant intérieur que du système des courants dus à l’action du Soleil, doit être, comme il l’est en effet, entre la normale à l’écliptique et l’axe des pôles géographiques.
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- de l’acier le plus énergiquement aimanté. Mais il faut faire attention que l’intensité actuelle de la terre résulte, comme je le démontrerai dans un autre travail, non seulement de son magnétisme en tant qu’aimant proprement dit, mais aussi du champ des courants qui s’y sont progressivement rtablis sous l’action incessante du soleil; cette intensité en effet est variable : l’intensité de Xaimant terrestre peut donc être bien moindre que l’intensité totale observée et par conséquent l’intensité d’aimantation qu’il faut supposer au soleil peut être bien moins également qu’il ne le paraît tout d’abord (1).
- En outre, si on se reporte aux conditions primitives de la formation du soleil et de la terre, on voit le magnétisme terrestre se déduire d’une manière si simple de l’induction solaire, qu’il est impossible de ne pas reconnaître dans cette hypothèse l’expression d’une réalité.
- Le soleil se condensant et acquérant une rotation de plus en plu J en plus rapide, est devenu aimant par le fait de cette rotation et des masses électriques dégagées par les réactions dont il était le siège.
- La terre en formation a tourné autour du soleil avant d’acquérir sa rotation sur elle-même ; elle s’est donc formée et condensée dans un champ magnétique, normal à l’écliptique, dont l’action directive a dû favoriser la production d’un axe magnétique normal à ce plan, peu à peu, la rotation s’est ensuite établie ; l’axe magnétique, en vertu de la force coercitive croissante, a été entraîné dans cette rotation, et dès lors le champ magnétique du soleil, toujours actif, a, à chaque révolution de la terre autour de son axe fait rétrograder comme il le fait encore aujourd’hui, l’axe et le système magnétique en sens inverse de la rotation et d’une durée beaucoup plus longue.
- Voici comment on peut se représenter les choses : la perpendiculaire à l’écliptique menée par le centre de la terre découpe dans celle-ci, en vertu de la rotation, un cône de 23 degrés d’ouverture, dont elle décrit la surface en marchant de l’orient vers l’occident. Cette perpendiculaire n’est autre chose que la ligne de force du champ passant par le centre de la terre. Cette ligne de force, mobile,
- (!) L'aimant dans l’intérieur duquel l’axe sç déplace d’une manière séculaire, est la base de l’édifice magnétique de la terre, mais il semble agir surtout comme clément directeur du système des courants qui en sillonnent l’écorce.
- et l’axe magnétique se trouvent sur le cône (’), ét la première, dans chacune de ces révolutions, fait osciller le second, mais en le déplaçant chaque fois un peu vers l’Ouest.
- L’analyse mathématique du problème met en évidence, outre le mouvement de précession magnétique, toutes les oscillations de l’axe qui proviennent des différentes périodes du mouvement du soleil.
- D’après cette analyse aussi, que la terre soit un aimant proprement dit, dont les molécules sont considérées comme des molécules électrisés en rotation ou, sans autre explication, comme de petits aimants, ou que son magnétisme soit constitué par des courants circulaires intérieurs perpendiculaires à son axe, le déplacement de son axe magnétique de l’Est vers l’Ouest peut résulter dans tous ces cas de ce quelle tourne dans un champ magnétique incliné sur son équateur. Mais l’hypothèse la plus compréhensible est celle suivant laquelle la terre serait un aimant proprement dit car il est difficile, sinon impossible, de concevoir une force coercitive qui maintiendrait des courants électriques, suivant des parallèles inclinés sur l’équateur d’un angle déterminé. L’aimant intérieur, au contraire, doué de force coercitive, agit comme élément directeur ; il déplace lentement autour du globe le système des courants qui le sillonnent.
- Du mouvement de l’axe naît la variation séculaire de de l’aiguille aimantée ; l’analyse des variations annuelles et diurnes prouve qu’elles proviennent au contraire, de courants déterminés par l’action du soleil dans l’atmosphère et la couche superficielle de l’écorce du globe (8) : tous les faits observés paraissent donc recevoir une explication satisfaisante et dépendre d’une cause générale qui est l’action du soleil électrisé et en rotation.
- (* *) Cela n’est évidemment qu'approché, mais suffit ici.
- (*) La carte de la circulation diurne prouve que l’action électrisante du soleil n’est pas une action électrostatique directe, mais bien une action accumulante par rayonnement, comme celle du rayonnement calorifique. Ce fait est la clef de la théorie du magnétisme terrestre, dont le problème peut dès lors être posé avec une rigueur mathématique. Le système des lignes de force que l’on obtient est dans un rapport intime avec celui des isothermes; il n’est donc pas douteux que le système thermique du globe ne soit une conséquence directe de la chaleur dégagée, conformément à la loi de Joule, par-sa circulation-électrique............
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- La durée de la révolution des pôles ne peut être calculée a priori car elle dépend des constantes magnétiques de la terre et du soleil. C'est cette durée au contraire qui, déterminée avec précision, permettra de calculer ces constantes.
- Si la cause du déplacement de l’axe magnétique terrestre est trouvée, si le sens des actions et des mouvements du magnétisme de la terre est expliqué, il reste sans doute à étudier d’une manière approfondie les: hypothèses possibles, au point de vue critique de la grandeur des actions qu’elles supposent. Pour établir cette critique sur des bases solides, il faudra des expériences précises, à l’aide d’instruments délicats; mais en attendant que les physiciens veuillent bien entreprendre ce genre de recherches ou que je puisse m’y livrer moi-même, il m’a paru utile de signaler les résultats positifs déjà obtenus, résultats qui rendent compte, tout au moins, de la position, et de la direction des mouvements de l’un des éléments les plus importants et les moins connus de la physique de la terre. »
- VARIÉTÉS
- LES PAVILLONS DE LA VILLE DE PARIS
- L’Exposition de la Ville de Paris occupe deux pavillons jumeaux, élevés de chaque côté du Grand Dôme, dans la partie du parterre située derrière les fontaines lumineuses. La construction de ces édifices placés le long des bâtiments des sections étrangères qui font suite au Palais des Beaux-Arts et à celui des Arts libéraux est simple, mais elle n’est pourtant point dépourvue d’un certain air de grandeur.
- L’effet des installations intérieures est des plus satisfaisant. Le visiteur accessible aux démonstrations scientifiques peut se rendre admirablement compte de la manière dont fonctionnent les principaux services municipaux. Il est impossible qu’il ne soit point frappé, du luxe et du soin avec lequel on a établi les modèles de la canalisation des eaux et des égoûts. On a habilement disposé sur une échelle suffisante les moindres détails de la construction. De plus, on a dessiné un grand nombre de plans indiquant le développement at-
- teint par le réseau à différentes époques depuis le xvnc siècle jusqu’à nos jours.
- L’instruction sous toutes se formes, l’assistance dans ces détails infinis, la statistique appliquée aux objets les plus divers, l’analyse de l’air et de l’eau, la météorologie et les beaux arts ont été traités avec un soin digne d’éloges. Seule l’élec tricité ne figure que d’une façon tout à fait accès soire, par surcroît et, en quelque sorte parce qu’il n’a point été possible de faire autrement.
- C’est ainsi que l’on retrouve dans l’exposition spéciale de l’Observatoire de Montsouris, et dans celle du bureau des analyses des matières alimentaires, les appareils que nous avons décrits et qui y sont employés quotidiennement avec succès, mais on n’a fait aucun effort pour montrer le développement de l'éclairage électrique ou pour faire apprécier son avenir prochain.
- La raison de cette abstention se devine aisément. En effet, jusqu’à une époque trop récente, le développement de cette grande industrie a été, pour ainsi dire nul, au point de vue municipal. C’est seulement hier, pour ainsi dire, que le Conseil a compris la nécessité de réparer le temps perdu, et de faire de nobles efforts pour donner à la grande cité un éclairage digne du rang qu’elle occupe dans le monde civilisé.
- L’organisation de l’éclairage électrique de Paris ne pourra figurer dans le Pavillon de la Ville que vers 1900 ou vers 1901, lors de la prochaine exposition internationale. Aujourd’hui on ne peut se rendre compté de ce qui se fait qu’en parcourant les boulevards, en visitant le Palais-Royal, en se transportant sur les divers points où des centres d’éclairage électrique ont commencé à se former. Même dans l’intérieur du Champ-de-Mars, la lumière électrique est partout ailleurs que dans les Pavillons de la Ville, puisqu’ils ne font pas partie des bâtiments éclairés. Ils sont en dehors de cette grande lutte entre le gaz et l’électricité, qui n’est pas le moindre charme de l’Exposition.
- L’Exposition de la Ville, est naturellement complétée par les objets, que l’on rencontre dans les autres parties des galeries, notamment dans celle des Arts libéraux, cependant, il est assez difficile de ne pas signaler quelques lacunes. Lorsque l’on voit le luxe avec lequel l'Assistance publique a réuni les instruments employés par ses chirurgiens; on se demande s’il n’eut point été logique de faire le même travail pour l’outillage de la chirurgie électrique, qui est peu connue, et que, par
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- conséquent, on doit chercher à mettre sous les yeux des visiteurs.
- Une vitrine appartient à la jeune École de Physique et dé Chimie, qui paraît appelée à rendre les plus grands services à la haute industrie parisienne, il y figure quelques instruments intéressants, mais on n’a pas fait pour çet établissement la même chose que pour les écoles primaires, on n’a donné ni le programme des cours, ni les travaux d’élèves. Nous n’avons trouvé rien qui permette de juger du mérite de l’enseignement. Cependant, il est d’autant plus utile de l’apprécier à Sa juste valeur, que les professeurs de cet utile établissement, ont eu à éviter deux écueils, de sacrifier trop à la pratique, ou de se perdre dans des abstractions arides et superflues.
- Nous ne devons point omettre d’ajouter que nous avons lû avec le plus vif intérêt, le prospectus de l’Association des anciens élèves, contenant une nomenclature très intéressante des positions acquises par ces jeunes gens.
- Cette liste prouve que l’instruction donnée à l’École est fort appréciée par les chefs d’industries. Elle constitue, par conséquent, la preuve la plus éloquente que l’on puisse invoquer en faveur de l’École de Physique et de chimie. Mais elle ne dispense pas des documents que nous signalons.
- L’écoie d’apprentissage a envoyé une assez grande quantité d’instruments de physique dont quelques-uns appartiennent à l’électricité, et qui tous sont exécutés d’une façon satisfaisante, faisant l’éloge des maitres et des jeunes ouvriers. Une semblable institution mérite également d’être encouragée. En effet la fabrication des appareils électriques demandé une dextérité, une intelligence et une précision qui va en grandissant de jour en joür, et qui exige une préparation spéciale.
- C’est dans l’atelier que se consacre la supériorité d’une nation industrielle. Lorsque nous ce s- , serons d’avoir des artistes de premier ordre, nous deviendrons tributaires de l’étranger. En outre le travailleur intelligent, ;peut et doit découvrir bien des détails échappant à des ingénieurs prenant lés choses de plus haut. L’idéal est la réunion du calculateur et de l’artiste, c’est-à-dire quand la main peut exécuter ce que l’intelligence a conçu. Rien n’est donc plus digne d’éloge que les efforts tentés dans cette direction. v 11 ne nous a point été possible de découvrir des traces du Comité des Paratonnerres. Quel beau sujet de recherches cependant que la statistique ,
- des coups de foudre ; l’analyse des causes auxquelles on peut attribuer leur explosion ! Cette étude qui devrait être reprise sur une grande échelle, ne paraît pas avoir donné les résultats que l’on en attendait ? C’est Une lacüne des plus regrettables, et que nous avons le devoir de signaler. En effet, elle n’est pas particulière à telle ou telle administration scientifique, elle s’étend malheureusement à toutes.
- Les savants qui grâce à un outillage compliqué, dispendieux sont, à même de rechercher des renseignements, ont une tendance immuable à s’imaginer que ces documents leur appartiennent; qu’ils ont le droit de les recueillir, de les colliger, de les mettre en bouteille, jusqu’à ce qu’ils aient le désir d’en faire un usage quelconque.
- Cette opinion est tellement enracinée, que le rédacteur scientifique d’un des principaux journaux de Paris, s’est crû autorisé à prendre à partie M. janssen, parcequ’en attendant qu’il fit une communication à l’Académie, il n’avait pas enseveli dans le plus profond mystère les beaux résultats qu’il avait obtenus avec les rayons de la Tour Eiffel.
- En matière d’observations scientifiques, il n’y a rien qui doive rester caché. Le devoir strict des physiciens officiels est d’employer l’électricité à répandre la connaissance des constatations obtenues jusqu’aux limites extrêmes du monde civilisé.
- A ce point de vue l’Exposition Universelle de 1851, a donné un exemple mémorable et trop oublié. Quoique le réseau télégraphique fut rudimentaire, on affichait chaque jour toutes les dépêches météorologiques reçues à l’Observatoire. S’il était survenu à Londres un tremblement de terre, ce n’eût point été dans les journaux, qu’on en eut appris des nouvelles, mais grâce au télégraphe les nouvelles eussent été centralisées à l’Exposition; c’est à l’Exposition même que les journalistes auraient dû accourir pour être exactement renseignés.
- Nous perdons par notre indifférence, un genre d’attraction pour notre Exposition. En négligeant de démontrer la puissance du système d’informations dont nous, disposons, nous nous privons, ce qui est beaucoup plus grave encore, des moyens de le perfectionner. ‘
- W. de Fonvielle
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- JOURNAL ÜNII'RRSKL irÊlJZCTRtCtTÊ 4,<ft
- FAITS DIVERS
- Malheureusement la mort par l’électricité va entrer prochainement dans la période pratique. Un nommé Kremmeler va acquérir une célébrité, aussi peu enviable que celle du voleur de grand chemin Pelletier, le premier guillotiné qui fut supplicié à Paris à la fin d’avril 1792.
- Kremmeler est un assassin qui a été déclaré coupable par un jury américain de Buffalo de meurtre de premier degré le 10 mai dernier, et quatre jours après condamné à la peine capitale. La sentence prononcée contre lui, décide que son exécution aura lieu dans la dernière semaine de juin, et qu’il sera privé de la vie, par l’application d’un courant électrique passant au travers de son corps.
- L’administration de l’Etat de New-York a du, de son côté, se mettre en mesure de remplir convenablement le lugubre devoir que lui impose la loi nouvelle. Elle a fait l’acquisition de trois dynamos du type dit de 650 lampes. Une de ces machines sera installée dans chacune, des trois prisons de New-York, qui, contrairement à ce qui se passe en France, sont chacune aptes à recevoir les condamnés à mort. On a également procédé à l’installation de chaises, ou l’on fera asseoir le patient.
- Lé bourreau a dû, de son côté, recevoir l’instruction spéciale qui lui est indispensable, pour agir avec une sûreté et uné rapidité irréprochables.
- La loi, qui établit les exécutions électriques, a décidé qu’il n’en sera pas rendu conte, et que l’on se bornerait à annoncer le fait de l’accomplissement de la sentence. Nous . avons déjà signalé les protestations auxquelles cette limitation suprenante des droits de la discussion a donné lieu en Amérique, et nous nous sommes joints, au nom de la science, aux réclamations qu’ils ont fait entendre. La perspective d’une mise à mort par l’électricité a donné un nouveau degré d’intérêt aux déclarations qui ont été faites, et qui viennent d’être réitérées par les principaux journaux de New-York. Nous pouvons être assurés que les organes intelligents de l’opinion dans cette grande métropole, seront à la hauteur de leur mission, et prendront les mesures nécessaires pour ne pas tenir compte d'vne interdiction dont la légalité est infiniment douteuse. En effet, la constitution fédérale à laquelle toutes les législations particulières doivent obéissance réserve expressément les droits de la presse en toute occasion. Il est certain que le Sénat de Washington n’admettra pas que l’on puisse faire les ténèbres, sur la manière dont on s’y prend pour retrancher de la société les membres dangeureux et coupables.
- Nous devons donc nous attendre pour la fin de juin à un conflit plus grave encore que celui qui préoccupe en ce moment le monde médical américain, à propos de l’autopsie non autorisée d’un liseur de pensées, qui a succombé au mf-lieu de ses exercices.
- On assiste de l’autre côté de l’Atlantique à un véritable ~ krach de la potence, Les journaux sont remplis de détails
- d’exécutions dans lesquelles les bourreaux ont fait preuve d’une horrible maladresse, • et laissé languir leurs patients d’une façon qui rappelle les horreurs du moyen-âge. Nous n’attristerons point nos lecteurs en faisant devant eux l’étalage des lugubres mésaventures qui se succèdent en ce moment, et qui pourront avoir pour résultat d’accélérer la transformation du mode d’exécution sur toute l’étendue de l’Union américaine.
- Que de gens, confondant ce dégoûtant spectacle des échaf-fauds, avec la peine de mort elle-même, se sont peut-être trop hâtés de la confondre dans l’exécration des moyens barbares mis en œuvre, et n’ont pas compris que si l’humanité a ses droits, la société a aussi les siens, et qu'on ne peut sans de graves inconvénients la laisser désarmée vis-à-vis des passions les plus détestables? Peut-être, est-ce à la mise à mort par l’électricité qu’il appartiendra de concilier des notions opposées et d’indiquer la solution équitable.
- Les trois dynamos réservées aux executions ont été choisies dans les ateliers d’une grande maison électrique, qui occupe une place importante à New-York, et qui s’est adonnée avec le plus grand succès à la construction des machines à courants alternatifs. Elles sont toutes trois du type dit de 650 lampes, et parfaitement en état de foudroyer instantanément lé patient.
- Mais les achats ont été accompagnés de commentaires étranges. L’électricien chargé des achats a mis à profit cette occasion pour appeler l’attention du public sur les mérites des machines à courants continus. Il a publié des circulaires et des brochures pour démontrer que les machines à courant continu sont inoffensives, tandis que les machines à courant alternatif sont excessivement dangereuses. Il a terminé sa polémique en provpquant son contradicteur à un duel d’un nouveau genre. Il lui a offert .de recevoir le courant d’une machine continue d’une force déterminée, à condition que son compétiteur recevrait le courant d’une machine alternative de même puissance.
- Nous n’avons pas besoin d’ajouter que cet étrange défi n’a point été relevé, quoiqu’il ait été lancé d’une façon théâtral par la voix de la presse la plus retentissante.
- Nul ne peut prétendre que les dynamos soient inoffensives, et nous ne voudrions engager personne à recevoir dans son corps le courant d’une machine de 650 lampes!
- Ce qui n’a pas besoin de démonstration, c’est qu’il faut se garer avec un soin égal des dynamos à courant continu et à courant alternatif, et que l’on ne saurait prendre trop de précautions pour éviter les accidents pouvant résulter du contact des fils. Ce qui paraît démontré, c’est qu’à dépense égale les machines alternatives donnent une quantité plus considérable de lumière. Ce qui ne peut être dénié, c’est que le danger est bien moindre avec les machines les plus compromettantes, qu’avec le gaz ou avec le pétrole. Mais ce qui n’offre qu’un intérêt très médiocre serait de déterminer le danger provenant des divers appareils de tous les types connus à égalité de puissance lumineuse. La solution de cette question ne vaudrait pas la vie des animaux sacrifiés. A plus forte raison serait-il absurde de convier dans un champ clos
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- la Lumière électrique ^ -t
- des ingénieurs, pour faire passer le courant dans le corps..
- Les préparatifs de l’application de l’électricfté à l’extinction de la vie, ont donné lieu à l’abattage électrique d’un grand nombre d’animaux, chiens, chevaux et veaux. Il est bon d’ajouter que cès derniers ont été trouvés parfaitement comestibles. On peut donc tirer de ces expériences une conclusion utile, comme nous l’avons indiquer dans nos premiers articles : se préoccuper de l’introduction de l’électricité dans les abattoirs. Ce progrès ne serait point à dédaigner. En effet, s’il est abusif de réagir contre la nature, qui nous a destinés à nous nourrir en partie de viande, il est peu philosophique de ne pas se préoccuper des souffrances des animaux que nous destinons à notre alimentation. Ne serait-il point à souhaiter que la recherche d’un moyen plus humain de nous débarrasser des criminels, nous ait mis sur la voie d’un por-cédé plus doux, pour frapper les animaux utiles, dont nous avons besoin d’utiliser la chair?
- Par décret en date du 28 mai, le jury de la classe 62 est ainsi constitué :
- Membres
- MM. Fontaine, administrateur de la Société Gramme^
- Fribourg, directeur .du matériel et de la construction à la Direction générale des postes et télégraphes.
- Huet, inspecteur général des ponts etc hau'sée, s: us-directeur des travaux de la ville de Paris.
- Mascart, membre de l’Institut, proftsseur au collège de France, membre du jury des récompenses à l’Exposi-sition de 1878.
- Postel-Vinay, constructeur-électricien, médaille d’argent à l’Fxposition de 1878.
- Potier, ingénieur en chef au corps des mines, professeur à l’Ecole nationale supérieure des mines.
- Snama (Gaston), ingénieur civil, directeur de la maison Breguet, médaille d’or à l’Exposition de 1878.
- Sébert (le colonel), directeur du laboratoire central de la marine.
- Trolin, ingénieur chef de service de vérication et de réception à la direction générale des postes et télégra-
- * plies.
- Membres suppléants
- MM. Joussln, ingénieur chef de la troisième division de l’exploitation à la Compagnie P.-L-M,
- Rau, administrateur délégué de la Société Edison .
- Sautter (de là maison Sautter-Lemonnier), constructeur de phares, mécanicien constructeur électricien.
- M. Ch. Zenger professeur de physique à Prague communique à l’Académie des Sciences les détails suivants, sur les orages et leur prévision.
- « J’ai eu l’honneur de communiquer à l’Académie les indications que m’avait fournies la photographie du soleil avant
- l’onragan de février, et qui m’avait permis de l’annoncer quatre jours d’avance.
- » Le 14 mai 1889, la photographie du soleil a présenté des apparences qui m’ont fait prévoir une nouvelle catastrophe pour les 18 et 19 mai.
- » En effet, dans la nuit du 16 au 17, au nord-ouest, à l’ouest et au sud-ouest, un orage effroyable, avec grêle et chutes d’eau énormes se déchaînait et dévastait la vallée de l’Angel Jusqu’ici 42 morts ont été trouvés sous les décombres des maisons et dans les rivières d’Angel et de Rudbusa. Lavallée est recouverte par des avalanches de pierres et dè boue, les maisons de plusieurs villages sont détruites.
- » Notons que le passage de l’essaim périodique du 15 mai d’après M. Denning, et le jour de la période polaire du 19 mai étaient très rapprochés l’un de l’autre. La photographie du soleil, par un calme absolu, montrait, le 14 mai, à9 heures 35 minutes du matin, des zones blanches elliptiques de 3 à
- 7 diamètres solaires, très nettes, entourées de halos noirs très étendus; tandis que, le 13 mai, à 9 heures, il n’y avait que des zones circulaires très étroites de 1 à 2 diamètres et blanchâtres.
- » Le 18 mai, le ciel, à Prague, s’étant éclairci entièrement les zones atteignaient des dimensions extraordinaire, de 5 à
- 8 diamètres solaires. Le ciel reste clair le lendemain 19 mai jusqu’à midi ; mais, vers 1 heure 30 minutes, un court orage s’abat sur Prague, suivi par trois orages successifs qui durent jusqu’à la nuit et dévaste il les e v rons juqu’à 18 kilomètres de rayon.
- » Les zones sont encore très grandes, mais moins nettes que les jours précédents. Le 15 mai, j’avais annoncé qu’un orage épouvantable devait éclater les 18 et 19 mai : cela s’est vérifié tout à fait pour Prague.
- » Les chemins de fer qui aboutissent à Prague (de Vienne, de Breslau, de Munich) étaient en partie détruits ; le chemin de fer de l’Ouest a tellement souffert q ue les communications ont été interrompues jusqu’au 20 mai ; les avalanches de pierres d’une montagne voisine de Béroun ont couvert le chemin de fer, et il faudra plusieurs jours de travail pour déplacer les masses énormes qui sont des rendues dans cette vallée étroite.
- » Le dernier ouragan du 8 au 9 février 1889 et l’orage du 19 mai sont séparés par un intervalle de 100 jours ; les deux catastrophes se sont produites après 8demi-rotations solaires, 12,6x 8 = 100,8 j.: c’est à peu près le même jour que l’année passée, le 20 mai 1888, sur Prague et ses environs jusqu’à 28 kilomètres de distance, un orage effroyable était venu s’abattre, causant par la destruction des chaussées, des ponts des chemins de fer, et par la grêle, plus de rooooooo francs de dommages. »
- Le Prof. A. W. Rtickert et M. Thorpe ont présenté à la séance annuelle de la Royal Society de Londres le 8 mai, une carte en plusieurs feuilles indiquant la direction et l’amplitude des perturbations magnétiques dans les Iles britanniques. On peut diviser le Royaume Uni en un nombre relativement restreint de cantons dans lesquels les .forces.;perturta*
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- JOURNAL' UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- trices horizontales tendent vers des centres, ou lieux d’attractions qui sont en même temps le siège de forces verticales puissantes.
- Les cinq lignes principales vers lesquelles convergent les forces magnétiques perturbatrices de la Grande-Bretagne sont situées dans le voisinage immédiat du canal d’Ecosse, du basalte des îles ouest, du massif bouiller central de l’Ecosse, dans lequel on rencontre des roches basaltiques cristallines, de la ligne du Sud-Est du Yorkshire, vers laquelle émergent les couches du Jurassique et du Lias, et qui passe près des lacs ; de l’aréte paléozoïque qui passe entre Londres et le bassin houille r de la Galle du Sud.
- On rencontre des centres d’attraction bien déterminés entre Reading et Windsor, et près de Wash. Ces centres ont été l’objet d’une étude approfondie.
- La perturbation principale s’étend de Kenilworth, à la Manche, et de Salisbury à la mer du Nord. C’est ce qui explique les différences de la déclinaison à Greenwich et à Kew.
- Dans la même séance ont été présentés les différents appareils suivants qui se rapportent à l’électricité:
- P Lh’ydromètre de Holden destiné à mesurer la densité de l’acide pendant la charge et la décharge des accumulateurs. Cet appareil se compose de deux parties; le flotteur hydro-métrique et l’échelle. Celle-ci est fixée aux plaques des accumulateurs ou à la paroi du vase de manière à ce que son extrémité soit en contact avec le liquide; les mesures sont indiquées sur cette échelle par la position du curseur de l’hy-dromètre.
- On peut faire varier à volonté la densité et la grandeur des divisions. Cet hydromètre présente sur les appareils similaires certains avantages résultants d’une plus grande sensibilité, d’une échelle plus étendue, d’une lecture plus facile, enfin de l’emploi d’uneéchelle de dilatation pour les corrections de température.
- 2* Une lampe électrique de poche construite pour les observations astronomiques et les usages scientifiques; cette lampe du poids de 500 grammes donne pendant quatre heures une lumière d’une bougie, d’une grande fixité et d’une constance remarquable, avec un courant de 1 ampère, et 5 volts.
- y M. J. Wilson Swan a présenté un anneau Gramme qui tourne sous l’influence du magnétisme terrestre.
- Le moteur est du type ordinaire des dynamos, mais sans inducteurs, c’est-à-dire, sans autres pôles que ceux du globe terrestre; le courant qui traverse l’anneau a une intensité d’un demi-ampère.
- M. J. Puluj, recteur de l’Ecole impériale des hautes études de Prague, a fait le 4 avril dans l’amphithéâtre de physique des expériences fort intéressantes sur l’emploi du microphone de MM. Deckert et Homolka pour la téléphonie à grande distance. Cet appareil a donné les résultats les plus satisfaisants, qui ont même dépassé les espérances des inventeurs, et on peut le considérer comme étant supérieur à tous les microphones actuellement connus. L’instrument se compose
- d’une plaque vibrante en charbon, de forme ronde, et d’une plaque épaisse également en charbon, découpée en crans, entre ces deux plaques se trouvent de petites boules en charbon platiné qui servent à transmettre le courant d’une plaque à l’autre, et à transformer les vibrations sonores en ondes électriques.
- Pour les expériences, on avait mis en communication, par le réseau de l’administration centrale des téléphones, l'amphithéâtre de physique avec l’usine de M. Grab, à Licben, ce qui donne une distance de 4180 mètres environ.
- Le son d’une cloche tintée à l’usine se fit entendre dans tout l’amphithéâtre avec une netteté et une force telles qu’on entendit jusqu’à la résonnance graduellement affaiblie qui suivait le coup de marteau. L’appareil récepteur était un téléphone Siemens à entonnoir. Les paroles étaient perçues dans toutes les parties de la salle qui a 19 mètres de long sur 8 mètres de large, et un air sifflé à l’usine arrivait tellement net aux .oreilles des assistants qu’il leur semblait que le siffleur fût dans la salle elle-même.
- Les inventeurs expliquent la pureté des sons élevés par ce fa‘t que dans ce cas la membrane vibrante n’éprouve pas de vibrations provenant de son élasticité propre, ce qui a lieu au contraire dans les sons bas, ce qui prouve qu’il faut adapter à la membrane téléphonique une sourdine comme celle des pianos. I! fut prouvé que la force des tons aigus du sifflet ne diminuait pas quand on intercalait dans la ligne une résistance sans induction de 10000 ohms, ce qui représente un fil télégraphique de 105 kilomètres de longueur.
- On établit ensuite la communication entre l’amphithéâtre et la maison de M. Waldeck, conseiller impérial, chez leque on chanta on fit de la musique, et les auditeurs de la salle d’expérience purent transmettre téléphoniquement leurs remerciements et leurs applaudissements aux artistes qui avaient si obligeamment mis leurs talents au service d’une expérience scientifique.
- Les expériences sui le violon et la trompette présentèrent le plus grand intérêt; les sons de ce dernier instrument furent en particulier perçus de toute la salle, malgré une résistance d’un million d’ohms, et même quand on eut interrompu la ligne de terre.
- M. Puluj termina la séance par une expérience extrêmement curieuse. Il prit une lamelle de savon qui participâ t aux vibrations de la plaque vibrante du téléphone, et il en projeta électriquement l’image sur un écran, de sorte que les assistants entendaient non seulement l’air sifflé que leur transmettait l’appareil, mais qu’ils le voyaient en quelque sorte se reproduire sur l’écran sous la forme des mouvements correspondants de la plaque vibrante.
- On pouvait se rendre compte ainsi des phénomènes qui se passent quand un microphone convertit en ondes électriques les ondes sonores qui lui sont transmises.
- M. le professeur Puluj recommença ces expériences le 20 avril devant de nombreux assistants à la demande ue 1 association Polytechnique de Prague, et il y ajouta quelques nouveaux essais qui seraient trop longs à ‘relater ici. Qu’ils nous suffise de dre que les mots prononçés à voix basse
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- ïM LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- près du transmetteur, aussi bien que ceux qui furent dits à voix haute à 18 mètres de l’appareil parvinrent nettement à l’usine de Lieben, d’où ils furent répétés à la salle d’expérience.
- Éclairage Électrique
- Les travaux effectués pour l’éclairage électrique des Grands Boulevards, de la place de l’Opéra, de la rue Royale, etc., seront achevés lorsque ce numéro paraîtra et l’éclairage fonctionnera sans doute.
- Trois compagnies ont été chargées, comme on le ;ait, d’effectuer cette installation, qui est provisoire, du moins en principe, le Conseil municipal n’ayant voté que les fonds nécessaires à l’exploitation durant la durée de l’Exposition. Une fois qu’on aura jugé de l’effet produit, peut-être ira-t-on plus loin et conservera-t-on cet éclairage.
- Les trois sociétés qui se partagent le parcours à éclairer sont la Sociétés Edison, la Société Popp et la Société pour la transmission de la force par l’électricité.
- La première est chargée de desservir les Boulevards depuis l’Opéra à la Porte Saint-Denis; cette société a racheté l’usine établie par MM. Mildé et Clerc, dite station Drouot, qui lui servira à l’éclairage de son secteur. Les canalisations effectuées dans cette partie des Boulevards n’ont pas, en effet, i n caractère provisoire, mais font partie de la canalisation générale qui sera poursuivie après l’Exposition. Cette usine alimentait déjà 4200 lampes pour le service privé; elle est eu voie d’agrandissement, et peut fournir aujourd’hui un courant total de 3200 ampères; l’hiver prochain elle sera beaucoup plus importante. Nous reviendrons du reste prochainement sur ces travaux.
- La canalisation Edison a été effectuée dans un caniveau, sous trottoirs, traversant les rues par des galeries où l’on accède par des puits. Les câbles, formés de fils de cuivre nu, sont supportés par des cloches en porcelaine.
- Les fils de dérivation sont simplement fixés sur les câbles isolés et renfermés dans des tuyaux de plomb. C’est de celte manière qu’on accède aux candélabres placés sur des refuges, au centre de la chaussée. Les tuyaux passent simplement sous le pavé en bois.
- L’usine Edison doit alimenter 38 lampes à arc, système Pilsen de 10 ampères, groupées par 2 en série sur les circuits de 110 volts. Ces lampes sont placées dans de grandes lanternes formées de deux troncs de cône, dont l’inférieur est en verre opale et le supérieur en métal.
- Les travaux ont été commencés vers le 15 avril.
- La Société Popp s’est chargée de la section comprise entre la place de la Concorde et l’Opéra. Comme on le sait, cette société possède à Saint-Fargeau une puissante usine pour le transport de l’énergie par l’air comprimé (4500 chevaux;, c’est cette canalisation 4ui doit alimenter des sous-stations v où l’on produira l’énergie électrique.
- Il y a déjà plusieurs de ce s stations : place de la Madeleine, rue Meyerbeer, aux Montagnes russe, au boulevard des Capucines, à l’Eden, aux Variétés, etc. Les rrcs installés ac-
- tuellement sont alimentés par les premières de ces usines. Elles doivent du reste être remplacées par trois grandes usines, qui seront prêtes dans quelques temps, l’une rue Boissy-d’An-glas, près de la Madeleine, l’autre à la Bourse du Commerce et la troisième rue Royale. Chacune devra être capable d’alimenter 20000 lampes; on se propose d’employer des accumulateurs.
- Les récepteurs à air comprimé sont de 50 et de 100 chevaux, et alimentent une dynamo Thomson-Housten de 30 ou 50 foyers.
- La canalisation est faite dans des tuyaux de fonte de 0,20 m. avec joints en caouchouc, placés en tranchée; les câbles sont isolés par rie la toile caoutchoutée et delà gutta, et sont recouverts d’une chemise de plomb, ils ont été tirés dans les conduits, au moyen de regards placés de 50 en 50 mètres. Les câbles sont destinés à un courant de 10 ampères et doivent supporter une tension de 2 500 volts.
- Il y a 44 lampes à arc disposées dans des candélabres d’une hauteur de 6 mètres, bronzés et terminés par un support en forme de lyre; les lampes sont sous globe et munis de réflecteurs.
- Cette partie de l’éclairage fonctionne depuis le 24 mai; les travaux avaient été commencés dans le courant d’avril, et terminés le 5 mai.
- La Société pour la transmission de la force installe une usine centrale à Saint-Ouen pour l’éclairage de son secteur; en outre elle a des usines rue des Filles-Dieu et rue de Bondy. Celle-ci aliment:: déjà, comme nos lecteurs le savent, les théâtre de l’Ambigu, des Folies-Dramatiques, de la Porte Saint-Martin et de la Renaissance. Pour l’éclairage des Boulevards, de la Porte Saint-Denis à la place de la République, on a ajouté aux 280 chevaux primitivement installés, quatre machines de 200 chevaux.
- Cette société doit alimenter 25 lampes à arc (système dit : lampe homogène de la Société Française??). Le système de canalisation est du même genre que celui de la Compagnie Edison. Les travaux ne sont pas encore terminés.
- En somme, nous verrons d’ici à quelques jours notre grande artère centrale éclairée par 107 régulateurs qui donneront à cette partie de Paris l’aspect d’uiie ville américaine.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’exportation du fil télégraphique d’Angleterre-qui s’était élevée au mcis de mars à la somme de 7 129825 fr. est tombée à 325800 fr. pendant le mois d’avil. La valeur totale du fil exporté pendant les quatre premiers mois de l’année se chiffre néanmoins par 11083525 fr., contre 3987375 fr. en 1887 et 2877225 fr. en 1888.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italien;, 3!
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII)
- SAMEDI IS JUIN 1889
- SOMMAIRE. — Sur quelques propriétés du verre; Ch.-Ed. Guillaume.—L’indicateur de, température à distance, de MM. Morin et Barthélemy; E. Meylan. — Différences entre les électricités,dites positive et négative; C. Decharme. — L’ascenseur électrique de l’Exposition; E. Dieudonné. — Détails de construction des machines dynamos; G. Richard. — Leçons de chimie; A. Minet. — Chronique et revue de la pressé industrielle : France, Angleterre. — Revue des travaux récents en électricité : Recherches sur la polarisation rotatoire magnétique dans le spath d’Islande, par M. Chauvin. — Recherches sur la résistance électrique du bismuth, note de M. Ed. van Aubel. — Sur la conductibilité électiique des dissolutions salines contenant des mélanges de-sels neutres, par MM. P. Chroustchoff et P. Pachkoff — Sur l’étude de la conductibilité électrique des dissolutions salines, appliquée aux problèmes de mécanique chimiques; doubles décompositions, par M. P. Chroustchoff. — Sur les' électrodes à écoulement et sur la différence de potentiel entre le mercure et l’électrolyte qui le baigne, par M. Brown. — Sur h résistance des auges de décomposition électrolytique, par M. H. B. Sankey. — Faits divers.
- SUR QUELQUES PROPRIÉTÉS DU VERRE
- Il règne sur le verre deux opinions opposées. La première, la plus répandue, et la plus élémentaire consiste à considérer ce corps comme une matière idéale, la plus invariable et la plus inattaquable de toutes. L’autre, l’opinion supérieure, lui attribue tous les défauts possibles : variabilité, solubilité dans l’eau et les acides, propriétés élastiques et thermiques détestables, hygroscopicité qui le rend impropre à certains usages et particulièrement à l’isolation électrique et, avant tout, manque absolu d’uniformité.
- Tout cela est vrai ou à peu près; mais cependant rien ne remplace le verre, et, puisqu’il faut vivre avec lui, le mieux est d’étudier ses défauts afin de s’en garantir le plus possible. Et d’abord, il faut distinguer ; telle composition qui sera excellente pour la fabrication des verres optiques ne vaudra rien pour les thermomètres et les niveaux, et les verres qui s’adaptent à merveille à ces derniers instruments peuvent ne pas convenir à la fabrication des flacons de laboratoire.
- Il y a quelques années, on n’était pas éloigné de jeter le manche après la cognée, et de réduire l’usage du verre à la portion congrue; mais au-
- jourd’hui, grâce à des études suivies, le verre remonte dans l’opinion, et, en même temps que sa fabrication se perfectionne, son emploi devient dê plus en plus rationnel ; on tend à adapter maintenant chaque verre à l’usage auquel il convient le mieux.
- Nous -nous proposons d’étudier ici quelques-unes des propriétés du verre, les plus importantes pour les physiciens, et, en particulier, pour les électriciens. -
- Notre manque de compétence nous obligera à laisser presque complètement dans l’ombre, le côté chimique de la question, et la technique de la fabrication du verre. Nous ne dirons rien non plus de ses propriétés optiques, qui nous entraîneraient beaucoup trop loin. Encore quelques mots pour plaider notre cause auprès de nos lecteurs, qui pourraient nous accuser, non sans quelque apparence de raison, d’encombrer une revue consacrée à l’électricité, de choses qui n’ont rien à y faire. Nous rappellerons seulement que le verre est employé fréquemment comme isolateur, pour la fabrication des auges à électrolyse, pour la conservation des liquides que l’on a parfois intérêt à garder très purs; il sert encore à la construction des tubes pour les résistances au mercure; enfin, les thermomètres ebaréomètres de précision ne sortent
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pas entièrement du domaine que les électriciens se sont réservé.
- Constitution du verre (])
- Le verre est produit, en général, parle mélange ou la combinaison d’un silicate alcalin fusible avec un silicate terreux ou métallique infusible. Les éléments principaux du verre sont les silicates alcalins et le silicate de calcium ou de plomb; néanmoins, souvent l’alumine, la baryte, la stron-tiane, le zinc, le bismuth entrent dans sa composition. La silice elle-même peut être remplacée en totalité ou en partie par l’acide borique.
- Les silicates des bases infusibles, comme la Chaux, la magnésie, l’alumine sont infusibles ; mais mélangés avec les silicates alcalins ou plom-biques, ils fournissent un verre fusible à une température convenable pour le travail et doué des qualités nécessaires pour résister aux diverses causes de destruction auxquelles le verre peut être exposé par ses usages.
- J.-B. Dumas, dans ses recherches sur le verre, en 1830, crut, d’après plusieurs analyses, pouvoir lui attribuer la formule suivante
- (Na K) 0 (Si Oa)3 + Ca O (Si 02)3
- il reconnut bientôt que le verre n’est qu’un mélange indéterminé de silicates déterminés.
- Déformations élastiques et thermiques
- Oh admettait autrefois, qu’un corps revient au hiême volume lorsqu’on le ramène à la même température et à la même pression. Aujourd’hui, on connaît un certain nombre de solides pour lesquels cette loi n’est qu’approximativement exacte. L’est-elle pour aucun corps? 11 serait imprudent de l’affirmer; cependant, il est de nombreux métaux pour lesquels les observations les plus exactes n’ont pas encore fait découvrir d’écarts.
- Pour le verre, quelle que soit sa composition, on observe des écarts sensibles de cette loi très simple. L’effet des températures et des pressions antérieures se maintient pendant quelque temps; le verre possède, comme on dit des résidus d’élasticité et de dilatation.
- (>) Wurtz. Dictionnaire dé Chimie.
- Une tige de verre, fléchie par un poids, et abandonnée à elle-même reprend aussitôt sa première forme à peu de chose près; puis le mouvement se continue et l’équilibre n’est atteint qu’au bout d’un temps plus ou moins long, suivant la nature du verre et la grandeur de la déformation. 11 en est de même des dilatations thermiques.
- Nous étudierons séparément les déformations élastiques et thermiques du verre, d’abord sans tenir compte des résidus ; puis nous énumérerons les lois principales auxquelles ces derniers son soumis. Enfin, nous tirerons quelques conclusions suggérées par la comparaison des deux genres de déformations.
- Élasticité
- Rappelons d’abord quelques formules.
- Si l’on désigne, d’après Lamé, par X et [x les deux constantes de constitution au moyen desquelles on peut exprimer les propriétés élastiques des corps, le coefficient d’élasticité (module d’Young) sera exprimé par
- Le coefficient de Poisson (rapport de la contraction transversale à l’allongement) sera donné par la formule
- * “ 3 a + 1»)
- Enfin, l’expression de la compressibilité cubique est
- x — 1
- X + (x
- On a beaucoup discuté sur les valeurs relatives de X et |x pour différents corps. La théorie indique que |x est nul pour les liquides. Pour ces corps,
- 5 est égal à valeur trouvée aussi approximativement pour le caoutchouc, ce qui a fait dire que ce corps se comporte comme un complexe de vésicules pleines de liquide.
- En 1861, de Saint-Venant, en précisant le mode d’action des pressions à l’intérieur des corps arriva à la conclusion que, dans tout vrai solide isotrope, 5 — —.
- 4
- D’anciennes expériences de Wertheim donné*
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- rent a = i, valeur qui fut admise pendant long-
- temps.
- La question fut reprise en 1869 par M. Cornu (‘) qui dévoila des erreurs dans les expériences de Wertheim, et, en opérant par une méthode optique très ingénieuse sur une lame de verre, fut conduit à attribuer au coefficient a une valeur voisine
- de
- 4
- Des expériences très complètes faites par M. Voigt, en 1882 (2), donnèrent une valeur encore plus faible.
- MM. Cornu et Voigt avaient opéré sur des morceaux de verre d’une forme bien définie, découpés dans des glaces très homogènes. Leurs résultats, bien que très intéressants au point de vue théorique, ne permettaient cependant pas de conclure que la valeur attribuée à s fût la même pour des pièces de verre d’une forme plus compliquée, telles que celles qui constituent les piézomètres ou les réservoirs de toutes sortes, obtenus par soufflage, et dans lesquelles peuvent régner certaines tensions.
- M. Amagat (3) entreprit d’élucider cette question en 1888 à l’occasion de ses belles recherches sur la compressibilité des liquides et des gaz. Des tubes cylindriques, étirés avec soin et recuits, furent soumis à des tractions et à des pressions extérieures. Les déformations étaient mesurées par les variations de volume intérieur.
- Les coefficients trouvés par M. Amagat furent les suivants :
- O —
- Ë =
- y. =
- ouEts X =
- Verre
- Cristal
- 0,245 1,430.10-0
- 2, 181 .IO-«
- 0,709.IO°
- 2, I53.IO—G
- 0,250 I ,602. IO—c
- atm.
- 2>4°5-IO-\Tnïï
- 0,632. io6Md : cm2 2,368.10-0 Md : cm2
- Dans les recherches que nous venons de mentionner, les quantités cherchées ne se déduisent pas immédiatement des données de l’expérience ; on ne les en dégage qu’en faisant usage des formules de l’élasticité. Par une combinaison particulière des expériences, M. Amagat avait réussi à
- t1) Cornu. Comptes rendus, t. LXIX, p. 333; 1869.
- C1) Voigt, IVied. Ann., t XV, p. 397, 1882.
- (3) Amagat. — Recherches sur Vélasticité du cristal (Comptes Rendus t. CVII 15 octobre 1888). Compressibilité du mercure et élasticité du verre, t. CVIII, 4 février 1889).
- soumettre ces formules, encore discutées, à un contrôle qui avait démontré l’exactitude de cer-r taines relations fondamentales. Il crut cependant utile de contrôler ses conclusions, en employant une méthode qui permît d’obtenir directement sans aucun calcul la compressibilité du verre (*). Cette méthode fait usage d’un procédé électrique; nous citeronstextuellementune partie du mémoire de M. Amagat.
- « Un tube de la substance à étudier est comprimé de toutes parts par l’intermédiaire d’un liquide (eau) dans lequel il est plongé ; il se raccourcit; on mesure le. raccourcissement ; en le multipliant par 3, on a la diminution du volume et par suite la compressibilité cubique ».
- « Dans mon appareil, le tube étudié est placé dans un cylindre d’acier fermé à ses deux bouts par des bouchons d’acier ; il a un mètre de longueur, il est maintenu buté par un de ses bouts contre l’un des boulons au moyen d’un ressort qui, en même temps, applique fortement un petit disque d’acier contré la section droite de l’autrç extrémité, sur laquelle il a été rodé ».
- « En face de ce disque, débouche à travers le boulon correspondant, dans l'axe du cylindre, un petit piston d’acier terminé en pointe arrondie rendu étanche par une chambre à mélasse, et mû par une vis concentrique dont l’écrou est solidaire du boulon ; quand la pointe du piston vient toucher le disque d’acier, elle ferme un circuit électrique et l’on est immédiatement averti du contact par un galvanomètre ».
- « Quand on comprime l’eau dans le cylindre d’acier, celui-ci s’allonge et le tube se raccourcit; en rétablissant le contact par le pas de la vis, on peut suivre le déplacement de cette extrémité du tube dont l’autre recule avec la face du boulon contre laquelle il bute.
- Voici les résultats des expériences de M. Amagat :
- Limites des pressions Coefficient de compressibilité cubique
- en atmosphères par atmosphère
- Verre Cristal ’’
- i et 500 atmosphères. 2,250.10—0 2,454.10—k
- 1 1 000 2,248 2,424
- 1 1 500 2,235 2,41s
- 1 2 000 2,229 2,406
- (l) Amagat. — Détermination directe (c’est-à-dire sans.faire usage d’aucune formule) de la compressibilité du verre, du cristal et des métaux, jusqu’à 2 0oo atmosphères (Comptes rendus, v. CVlll, p. 727 ; 8 avril I889).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- On voit que l’accord entre les résultats trouvés par les deux méthodes est très satisfaisant. M. Amagat n’a donné nulle part l’analyse du verre et du cristal sur lequel il a opéré ; nous pouvons cependant indiquer sa composition probable. D’autres échantillons du même verre fourni par la maison Guilbert Martin à Saint-Denis, a été analysé à l'occasion d’expériences de thermométrie ; on a trouvé (nous abrégeons).
- Verre Cristal
- Silice................... 72 01
- Alumine................... 1
- Chaux.................... >4 5
- Soucie.................... h 10
- Potasse............... 6
- Acide sulfurique..... i 0
- Oxyde de plonib ...... >6
- Le verre et le cristal contenaient en outre de petites quantités de fer, de manganèse et de magnésie
- Le verre dont il est question ici est connu sous le nom de verre dur ou verre vert. 11 possède de précieuses qualités élastiques et thermiques et son usage s’est beaucoup répandu dans ces dernières années. A ce point de vue, les résultats des expériences de M. Amagat ont une importance pratique considérable ; en effet, il est utile de connaître les constantes élastiques du verre qui a servi à la construction d’un appareil (thermomètre, piézométre, etc). Le plus souvent on admet une valeur moyenne prise un peu au hasard parmi celles qui paraissent les plus probables. On pourra désormais opérer à coup sûr en employant le verre ou le cristal dont l’élasticité a été étudiée par M. Amagat. Nous verrons plus loin que, pour certains usages, le verre est de beaucoup le plus avantageux.
- Résidus d'élasticité
- L’étude des résidus d’élasticité n’est point nouvelle; ce phénomène découvert par Wilhelm We-ber(‘) en 1835, et étudié par Despretz(2) en 1837 fut, en 1866, l’objet de recherches approfondies de la part de M. F. Kohlrausch (3). Cet habile physicien opéra en particulier sur le verre, et trouva que les
- p) W. Weber. Pogg. Ann., t. XXXIV, p. 247’
- Annales de Chimie et de Physique, t. LX1V p. 312. <:t) F. Kohlrausch. Pogg, Ann., t. CXXVII, p. 4.
- résidus disparaissent suivant une loi exponentielle dont l’exposant dépe nd de la température à laquelle le verre est soumis, et augmente en même temps qu’elle s’élève. Citons encore dans ce domaine un travail de M. Hopkinson (>), sur les résidus d’élasticité de torsion dans un fil de verre, travail moins éloigné qu’on ne serait tenté de le croire de ses célèbres recherches sur l’hystérésis, et enfin une suite d’expériences de M. Wiedemann sur des fils de métal.
- Nous nous arrêterons plus longuement sur un travail fait récemment à Iena par M. Weid-mann (2).
- Diverses tiges de verre, sont fixées dans une pince et supportées à une certaine distance par un couteau; elles sont soumises à une flexion en porte à faux. On observait, au microscope le mouvement de l’extrémité de la tige, après que le poids avait été enlevé. D’autres expériences furent faites avec un piézométre. Le résidu était défini comme quotient de la flexion existant à un momentdonné, par la flexion totale à laquelle la tige avait été soumise.
- Nous reproduisons ici les résultats essentiels du travail de M. Weidmann.
- Les résidus d’élasticité du verre sont indépendants de la flexion antérieure ; en d’autres termes, la flexion qui subsiste après que sa cause a disparu est proportionnelle à la flexion produite par une force extérieure. Remarquons en passant que cette loi ne paraît pas s’appliquer à tous les corps.
- Les résidus sont indépendants des dimensions dû corps étudié.
- Les résidus sont sensiblement les mêmes quel que soit le mode de déformation employé (flexion, tension, torsion).
- Citons quelques nombres. M. Weidmann a opéré en particulier sur des verres fabriqués au laboratoire technique de lena; ces verres, désignés par des chiffres romains, ont approximativement la composition que nous indiquons ici d’après d’autres publications.
- Dans le tableau suivant, chaque colonne correspond à l’un des verres indiqués; les nombres d’une même colonne indiquent la grandeur du
- C1) Proceedings t. XXVIII, p. 148; 1878.
- (aj Weidmann. — Ueber den Zusannnenhang Zwischen elas-tischer und thermischer Nachioirhung des g/ases(lVied. Ann., t. XXIX. p. 214, 1886).
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- 5°5
- résidu pour différentes époques à partir du moment où la tige de verre a été déchargée.
- On voit que la grandeur des résidus diffère
- beaucoup d’un verre à l’autre. Ils disparaissent d’autant plus lentement qu’ils sent plus forts. On remarque enfin que les deux espèces de verre pour
- 11 v VII XVI" XVII" xvnr XIX XXII"
- Silice 24 54 5' 67,5 69 52 50 66
- Oxyde de plomb . 3,7 . .
- Oxyde de zinc... . 27,7 7 3° 20
- Chaux 7 6
- Baryte 53 30 '5 . ,
- L'thine . 6,5 . .
- Alumine l6 1,8 2,5 5 . ,
- Acide borique... 9,3 2 9
- Soude 7 '4 '5 . . <5 '4
- Potasse l6 io,5 9 '4
- il V VII XVI” XVII" XVIII" XIX xxi r
- Température 3“ 4” 3° T 8" 8° 4° 160
- 20 sec. o 0018 0,0036 0,0088 0,0065 0,0323 0,0036 0,0085 0,0150
- 40 8 28 73 45 259 24 57 . <38
- i m. 3 22 59 33 22 ! 15 40 124
- i m. 30 3 18 47 25 .85 I ï 27 "3
- 2 '4 37 9 '57 8 '9 94
- 3 10 23 H 128 5 I I 85
- lesquels les résidus sont les plus considérables longé à une température constante olf Soit Vj,son
- contiennent en même temps de la soude et de la f ôtasse. Nous y reviendrons bientôt.
- Dilatation thermique
- Le verre sert à la construction de tant d’appareils dans lesquels sa dilatation intervient directement (thermomètres, picnomètres, dilatomètres, etc.), qu'il serait très important de connaître très exactement toutes les constantes numériques relatives aux variations thermiques d’un certain nombre de verres. Cependant ce phénomène est si compliqué que l’on commence à peine à en connaître les détails.
- Certaines opinions se perpétuent de mémoire en mémoire, de traité en traité, sans avoir été suffisamment contrôlées ; par exemple, on répète, depuis Régnault, qu’une tige de verre se dilate moins qu’une boule de même composition chimique. Cela est-il exact? Nous croirions plutôt à un défaut d’interprétation des phénomènes observés ; dans un cas, Régnault mesurait des résidus de dilatation, dans l’autre, ils avaient disparus.
- Voici comment se produisent les variations de volume du verre dues à un changement de la température. Supposons qu’une certaine masse de verre ait été maintenue pendant un temps pro-
- volume.
- Si nous portons subitement cette masse à 0°2, le volume augmentera à mesure de réchauffement, et deviendra égala V2; puis il continuera encore à augmenter pendant un temps plus ou moins prolongé, et s’arrêtera à V’2.
- Si, maintenant, on ramène brusquement le verre à 0°, le volume sera, au premier instant, supérieur au volume initial, puis il diminuera peu à peu, et ne reviendra sensiblement à V2 qu’après un temps souvent considérable.
- Désignons par t le temps écoulé à partir du moment où le verre a atteint une température constante différente de celle à laquelle il a 3té soumis auparavant.
- La variation de son volume sera régie par une relation de la forme.
- V , = f(V) + cp'01,02, i)
- (O
- Le second terme de droite disparaît dans l’expression de la dilatation des corps qui n'ont pas de résidus.
- Nous pouvons mentionner quelques-unes des lois auxquelles sont soumis les résidus .de dilatation.
- Les résidus de dilatation disparaissent beaucoup
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- plus lentement qu’ils ne se sont formés; en d’autres termes, si l’on échauffe une masse de verre, elle arrive beaucoup plus rapidement à son volume définitif que si on la refroidit.
- Les résidus disparaissent d’autant plus vite que la température est plus élevée.
- Ainsi, considérons une certaine masse de verre refroidie de ioo° à o° ; les résidus auront atteint une certaine grandeur A. Si, maintenant, nous ramenons ce verre à ioo° en partant d’une température supérieuretelleque les résidus soient égaux à A, les résidus disparaissent beaucoup plus rapidement que dans le premier cas.
- Lorsque les résidus produits par une température élevée n’ont pas entièrement disparu, les variations du volume dues à des oscillations peu considérables de la température se produisent comme s’il n’existait pas de résidus.
- Il semblerait, d’après cela, que chaque partie du résidu correspond à un certain ordre de grandeur de la température, et que les parties qui disparaissent le plus rapidement sont celles qui correspondent aux températures basses.
- On constate généralement dans une certaine masse de verre, par exemple dans le réservoir d’un thermomètre, une contraction lente, qui semble indépendante des variations accidentelles. En réalité, il ne faut voir là qu’une autre manifes-tatiou du même phénomène.
- Cette contraction est produite par la disparition progressive des résidus qui se sont formés lors du dernier travail du verre.
- Il paraît certain que la formule (i), même si l’on connaissait exactement sa forme et ses constantes (et l’on en est encore très éloigné), ne pourrait pas servir à grand chose dans la pratique des mesures; elle ne peut guère être utilisée que dans les cas extrêmes c’est-à-dire lorsque t est pratiquement nul ou infini; dans ce cas, on opère avec le maximum des résidus de dilatation, ou après qu’ils ont totalement disparu.
- 11 ne reste plus alors à considérer que deux cas de la dilatation du verre, d’après ce que nous avons dit sur la rapidité des variations, ces deux cas pourront être caractérisés par les dénominations de : dilatation à température ascendante et dilatation à température descendante. Dans le premier on suppose que les résidus ont eu le temps de s’établir avant la mesure, dans le second au contraire, on admet que, en passant à une température inférieure, on fait la mesure assez rapide-
- ment pour que les résidus n’aient pas encore sensiblement diminué,
- Cette séparation nette des deux cas est tout à fait moderne, et toutes les mesures anciennes, dans lesquelles les circonstances n’ont pas été suffisamment bien définies paraissent avoir donné (indépendamment des erreurs d’observation) un résultat compris entre les deux cas extrêmes.
- Nous ne pouvons guère citer, comme étant bien définie, que la mesure de la dilatation du verre dur français entre o° et 400, faite par M. Benoît, sur des tiges de verre de 1 mètre de longueur.
- La dilatation linéaire de ce verre, sans les résidus, exprimée dans l’échelle du thermomètre à hydrogène est donnée par
- h = fi + (7 184T + 8,0T2) 10-»]
- Et la dilatation cubique, dans les mêmes conditions est :
- V, = V. [1 + (31 552 T + 34,1.T*) IOT-»]
- Ces nombres, nous le répétons, correspondent à l’état définitif du verre à chaque température.
- Données numériques sur les résidus de dilatation.
- Nous voulons maintenant citer quelques chiffres concernant les résidus de dilatation.
- D’abord, quant à la rapidité avec laquelle ils s'établissent, nous dirons que, dans les verres durs en général, le maximum de résidus est atteint après un temps très court; ainsi, pour le verre dur français, la totalité des résidus est atteinte à ioo° après une ou deux minutes. Pour les verres qui contiennent du plomb ou des quantités comparables de soude et de potasse, le mouvement est beaucoup plus lent, et la variation du volume, dans les mêmes conditions peut être observée pendant plus d'une heure. Ils peuvent mettre plusieurs mois pour disparaître. C’est là un défaut capital de ces derniers verres.
- Quant à la relation des résidus avec les températures nous avons montré ailleurs (*) qu’elle varie beaucoup d’un verre à l’autre, mais qu’elle peut être mise sous la forme d’une équation parabolique du second degré. Pour les verres durs, le premier terme est prépondérant, c’est-à -dire que
- (') Guillaume Études thermomélt iques.
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- la variation est sensiblement linéaire ; pour les autres, le second terme peut devenir très important, à tel point qu’on a cru pouvoir négliger le premier, et représenter les résidus par une formule telle que r = M2,,
- Nous donnerons dans le tableau ci-dessous, d’après M. Wiebe, la grandeur des résidus de dilatation pour les différents verres d’Iéna dont nous avons parlé plus haut, la température étant comptée à partir du zéro usuel. (Loi de Pernet).
- Dépression Résidus
- du en volumes entre Résidus
- zéro en degrés (;) O' et ioo' Dilatation
- II....... 0,02 0,000 OO3 0,001 2
- V........v 0,09 0,000 014 0,005 6
- VII...»-. 0,10 0,000016 0,0064
- XVI'..... 0,05 0,000 008 0,003 2
- XVII'".... 1,06 0,000 163 0.065 2
- XVIII"... 0,05 0,000008 0,003 2
- XIX...... 0,07 0,000011 0,0044
- xxir.... 1,05 0,000 161 0,064 4
- Les résultats de M. Wiebe ont été trouvés par la variation du zéro des thermomètres qui se produit par un échauffement à ioo° ; nous reproduirons, dans la seconde colonne ci-dessous, les nombres originaux, dans la troisième, ces nombres divisés par 6 5 00 c’est-à-dire le nombre approximatif de degrés que contient le thermomètre ; ces nombres correspondent donc aux résidus rapportés à l'unité de volume; enfin, nous avons inscrit, dans la quatrième colonne, le rapport approximatif (les données nous manquent pour faire la réduction exactement) entre les résidus et la dilatation totale (*).
- On voit que les différences entre les dilatations avec ou sans résidus peuvent dépasser 6 pour cent.
- En nous reportant aux données numériques sur les résidus d’élasticité nous voyons que, par rapport à ces deux phénomènes, les diverses sortes de verre se rangent dans l’ordre suivant :
- Élasticité II V XVIII" XVI” XIX VII XXII" XVII” Dilatation II XVIII" XVI" XIX V VII XXII" XVII"
- L’ordre est à très peu près le même dans les deux cas. Les différences sont même comprises dans les limites des erreurs d’observation. On
- (s) Pour diverses raisons, sur lesquelles il est inutile d’insister, nous croyons pouvoir affirmer que les résidus donnés par M. Wiebe sont généralement un peu trop faibles. L’erreur relative est probablement plus grande pour les résidus les plus faibles que pour les autres.
- serait tenté de conclure de cette* coïncidence et de plusieurs des lois que nous avons énumérées, que les résidus de dilatation ne sont qu’unecon-séquence des résidus d’élasticité, chaque changement de la température du verre produisant une pression ou une traction des couches superficielles sur le noyau central et réciproquement.
- Un raisonnement qui nous entraînerait trop loin, et pour lequel nous renverrons à d’autres publications (*) montre cependant qu’il n’en est rien. Les résidus de dilatation sont un phénomène thermique, et non un résultat des déformations élastiques.
- La conclusion pratique que l’on peut tirer de cet exposé est celle-ci: dans tous les instruments dans lesquels il est important de prendre en considération les variations du volume, il faut, autant que possible adopter des verres ayant de faibles résidus d’élasticité et de dilatation, c’est-à-dire des verres durs, ne contenant que l’un des alcalis. Nous ajouterons que les verres contenant du plomb ont généralement des résidus considérables.
- Sur la résistance du verre aux agents chimiques.
- C’est un fait bien connu, que le verre est attaqué dans une certaine mesure par divers agents chimiques, et même par l’eau pure.
- 11 en résulte des inconvénients multiples; d’abord, des liquides conservés, dans des flacons de verre susceptibles d’être attaqués peuvent devenir notablement impurs après un certain temps; puis le volume ou la masse des vases qui servent à des mesures (picnomètres) sont modifiés ; enfin lorsque le verre ne possède plus sa surface naturelle, il lui arrive souvent de-se fendiller, notamment sous l’influence de la chaleur.
- 11 y a une vingtaine d’années déjà, M. Stas, a,U cours de ses célèbres recherches sur les poids atomiques fut conduit à adopter un verre très insoluble de la composition suivante :
- Silice................... 77,0 pour cent
- Potasse................... 7,7
- Soude..................... 5,0
- Chaux...................... 10,3
- En suivant l’ordre chronologique nous rencon-
- (!) Guillaume. Traite pratique delà Thermométrie de prêci-s/o» (Paris. Gauthier-Villrrs 1889).
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- rons les expériences de M. Kohlrausch et de M. Foussereau, par lesquelles il a été démontré que l’eau dissout rapidement les alcalis du verre et devient électrolytique; ces recherches sont trop connues des électriciens pour que nous nous y arrêtions (1).
- Nous arrivons à d’importantes recherches faites dernièrement en Allemagne, dans le but de trouver d’abord une méthode d’examen du verre au point de vue de sa résistance aux agents chimiques, en second lieu, d’appliquer cette méthode dans le but de composer un verre aussi peu attaquable que possible.
- Les premières de ces recherches sont celles de M. Schott, directeur du laboratoire pour la technologie du verre, à léna (2). La méthode consistait à faire bouillir le verre pendant quelques jours dans l’eau distillée, puis à le sécher, et à le chauffer jusque vers 1500. Les verres de qualité inférieure perdaient des alcalis et absorbaient une petite quantité d’eau; cette dernière, chassée violemment en vapeur à une température élevée produisait de petites craquelures ; on déterminait la perte de poids après chaque opération. Nous nous contenterons de reproduire ici les conclusions de l’auteur.
- Les verres à la soude résistent beaucoup mieux à l'eau que les verres à la potasse. Ces derniers, s’ils ne contiennent pas de chaux peuvent même se détériorer à l’air humide et se fendiller alors quand on les chauffe.
- Certains verres contenant de 35 à 42 0/0 de potasse étaient tellement attaqués par l’humidité qu’ils tombèrent en petits fragments lorsqu’on les porta à une température élevée.
- En revanche, les verres contenant une grande quantité de soude devenaient cristallins à la surface.
- D’autres expériences de MM. Mylius et Foers-ter eurent pour principe l’observation des colo-
- (i) Que nos lecteurs nous pardonnent une digression quelque peu profane; il paraît démontré, par des expériences récentes, que le verre des bouteilles influe sensiblement sur la bonification du vin; les bouteilles à bon marché, faites avec dea verres de qualité inférieure, particulièrement des verres jaunes, donnent au vin un goût parfois désagréable, ce qui s’explique par leur grande solubilité.
- (*)-0. Schott. U cher dos Eindringcn von IVasser in die G1 asoberfloche (Zeitschrift fiir Instrumentcnkunde, t. IX, p. 86 mars 1889.
- rations que prend le verre sous l’influence de Xéosine (1).
- Voici en quoi cette méthode consiste :
- Une éprouvette du verre préalablement.nettoyée par de l’eau, de l’alcool et de l’éther est remplie d’une liqueur composée de 1 partie d’éosine (C20 H8 1,j 05) pour 1000 parties d’une solution concentrée d’éther dans de l’eau.
- Lorsque la solution a séjourné dans l’éprouvette pendant un temps déterminé, 24 heures par exemple, on la retire et on lave l’éprouvette avec de l’éther. La coloration du verre est d’autant plus intense qu’il a été plus attaqué. La réaction consiste en une combinaison de l’éosine avec l’alcali du verre, préalablement dissous dans l’eau qui a pénétré la surface.
- D’après MM. Mylius et Foerster, les verres facilement fusibles doivent être laissés de côté, chaque fois que l’on tient à la conservation des appareils. '
- Les bons verres à vitres et à bouteilles sont peu attaqués.
- L’influence de l’alcali employé est très considérable dans les verres contenant peu de chaux, beaucoup moindre dans ceux qui en contiennent une grande quantité.
- Composition Silice Potasse Soude Chaux
- A 2 K2O, 6 Si 02 ... A' 2 Na20, 6 Si O» ., • 65,7 74,4 34,3 25,6
- B ? KsO, 6 Si 02 .., 4 . 66,8 30,6 - 2,6
- B' ? Na20, 6 Si 02 . 4 • 74,6 - 23,0 2,9
- C ! K2O, 6 Si Os ... , 68,0 26,7 - 5,3
- C' ? Na20, 6 Si O., .. 2 1 74,8 - >9,4 00
- D 5 K2O, 6 Si O2 ... 4 69,3 21,9 - 00 CO
- D' ? Na20, 6 Si O2 .. 4 75,o — 16,2 8,8
- E K2O, 6 Si O2 E' Na20, 6 Si O2 .... . 70,6 • 75,3 18,4 12,0 11,0 >1,7
- L’examen par l’éosine étant insuffisant pour une détermination quantitative, les auteurs suivirent, pour cette dernière, un procédé qui consiste à pulvériser le verre et à le passer par un filtre, en ayant soin que, dans toutes les recherches comparatives,
- (*) Myuus et Foerster. Die Prlifting der oberfloche des Gloses durch Farbreaktion. — Ucbcr die Loslichkcit der Kali uud Nalronglaser (Zeitschrift, p. 50 et 117, 1889).
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- les particules de verre aient la même grosseur moyenne, puis à le faire digérer pendant5 heures dans l’eau bouillante. Chaque composant est ensuite dosé dans la solution. Des verres de composition bien définie furent alors examinés. Ces verres avaient les compositions atomiques et centésimales indiquées dans le tableau ci-dessus (p. 508).
- Les verres A et A' se dissolvent presque entièrement dans l’eau, en donnant une masse gélatineuse; pour les autres, la quantité dissoute en pour cent était la suivante :
- Rapport
- B • 24,6
- B' ••••• 2,67
- C •••• ','7
- C'...., 0,198
- D 0,168
- D' . OjOÇO
- E 0,0p0
- E' 0,038
- On voit que pour les verres E et E', la différence de la matière dissoute est presque nulle, puisqu’elle s’explique par la différence des poids atomiques de la potasse et de la soude.
- Il semble que, dans les verres contenant une grande quantité de chaux, il se forme des silicates doubles difficilement décomposables.
- En nous reportant à l’analyse du verre dur français, nous voyons qu’il correspond à peu près au verre E'; il doit donc posséder une solubilité analogue (*),
- Nous avons étudié jusqu’ici trois défauts essentiels du verre : résidus d'élasticité, résidus de dilatation, solubilité. Il est avantageux que les résidus des deux espèces soient faibles et disparaissent rapidement. Nous avons reconnu que cette condition est surtout remplie par les verres durs, et, en particulier, par ceux qui ne contiennent que l’un des alcalis.
- Au point de vue de la solubilité dans l’eau, nous avons aussi été conduits à donner la préférence aux verres durs; les verres à la soude sont préférables aux autres, et, dans tous les cas, il est avantageux que le verre contienne une forte proportion de chaux.
- Le verre dur français remplit toutes ces condi-
- 0) Nous aurons peut-être l’occasion de revenir plus tard sur cette question, à propos d’une nouvelle méthode d’examen du verre, qui nous paraît plus rapide et plus précise que toutes les méthodes employées jusqu'ici.
- tions d’une manière remarquable ; ses constantes les plus importantes sont bien connues, et il a de plus l’avantage d’être d’une fabrication courante et peu dispendieuse. Il serait néanmoins désirable, dans l’intérêt des sciences exactes, que la fabrication de ce verre fût contrôlée de très près, afin que l'on fût assuré de la constance de sa composition.
- Sur les condensations à la surface du verre.
- Les travaux modernes ayant eu pour objet d’é-tudiér la condensation de l’eau et des gaz à la surface du verre sont extrêmement nombreux. A côté des noms illustres de Faraday, de Saussure, Bunsen, nous trouvons liés à cette question ceux d’un grand nombre de physiciens.
- Nous ne saurions faire ici une bibliographie complète, ni même décrire le phénomène dans ses détails; nous résumerons seulement en quelques lignes la théorie qui paraît devoir s’affirmer.
- Les gaz condensés à la surface du verre y sont maintenus par une force très considérable; ils sont dissous dans une mince couched’eau, que le verre retient à surface, et que l'on ne peut chasser qu’en chauffant à une température élevée.
- La raison de l’hygroscopicité du verre paraît devoir être recherchée dans celle des alcalis qu’il contient.
- Dès lors, il se présente un moyen très simple de rendre le verre moins hygroscopique ; c’est, d’abord, d’éviter l’emploi de la potasse dans sa fabrication, et, en second lieu, de le laisser séjourner quelque temps dans l’eau chaude. Une partie de l’alcali voisin de la surface se dissout dans l’eau, et sa proportion diminue'.
- On a reconnu, en effet, que le verre soumis au traitement par l’eau chaude est moins hygroscopique que le verre naturel. Il devient, par conséquent, moins bon conducteur de l’électricité, puisque les pertes de charge par des isolateurs de verre doivent être attribuées en grande partie à la couche d’eau superficielle. Enfin, il semble que son attraction capillaire pour le mercure soit plus régulière. Ce sont là d’importantes qualités, qui, dans bien des cas, vaudront la peine que l’on prendra, en faisant subir au verre un traitement préalable.
- Nous reviendrons du reste sur cette question lorsque nous aurons parlé de I’électrolyse du verre, par laquelle nous terminons cette étude.
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- Electrolyse du verre\ moyen de le fendre bon isolant.
- Divers auteurs ont étudié l’électrolyse du verre à différents points de vue. Tandis que les uns examinaient ce phénomène pour lui-même, d’autres en faisaient le point de départ de l’étude de l’élec-trolyse des solides, d’autres enfin ont employé le verre au lieu d’un liquide dans les éléments galvaniques.
- Les travaux les plus importants dans ce domaine sont ceux de Buff, Beetz, Perry, Fousse-reau, Th. Gray, Sir William Thomson, Warburg, et enfin, le travail de M. Barus, dont nous avofis parlé dernièrement.
- Comme on sait, l’électrolyse du verre ne se produit d’une manière sensible qu’à une température assez élevée, mais bien avant que le verre soit visiblement pâteux. Cependant on peut, par des moyens très délicats, constater une conduction à travers la masse du verre déjà à des températures basses.
- Par l’emploi d’un condensateur et d’un électromètre capillaire, M. Foussereau 0 est parvenu à mesurer la résistance opposée au passage du courant par les parois d’une éprouvette de verre refroidie jusqu’à — 170, remplie et entourée d’acide sulfurique formant les électrodes. Des expériences très soignées l’ont conduit à donner les formules suivantes pour représenter la résistance du verre de Bohême, du verre ordinaire et du cristal en fonction de la température; les résistances sont
- exprimées en millions de megohms pour
- log r = 1,783 00 — 0,049 35° t + 0,000 071 10 t-log r = 3,005 07 — 0,052 664 i 4- 0,000 003 73 i‘l log r = 7,223 70 — 0,088 014 t + 0,000 280 72 ts
- Le coefficient de variation de la résistance varie fortement avec la température; il dépasse en général 10 0/0.
- Le verre ordinaire est environ 10 fois plus résistant que le verre de Bohême et plus de 1 000 fois moins que le cristal. Ce dernier peut donc être employé avantageusement comme isolant tant du moins que l’on n’a pas à craindre la conduction çar la surface.
- (') Fousserf.au. Sur la résistance électrique du verre aux basses températures (Journal de Physique, 2" s., t. II, p. 254, 1883).
- Nous dirons encore quelques mots des recherches de M. Warburg (*) sur le même sujet. Ces recherches avaient pour but d’étudier le mécanisme de l’électrolyse du verre plutôt que de déterminer ses constantes. Le verre sur lequel il opérait contenait essentiellement 70 0/0 de silice, 2 d’alumine, 4 de chaux, 4 de potasse et 15 de soude.
- En employant deux électrodes de mercure, et en chauffant l’appareil jusque vers 300“, il obtint, avec une pile de 30 Bunsen, un courant de 24000 micro-ampèresà travers les parois d’unèéprouvette; au bout d’une heure, le courant s’était réduit à 20 micro-ampères.
- En employant, au contraire, des électrodes formées par de l’amalgame de sodium, le courant demeura à peu près constant.
- 11 en résulte que l'affaiblissement observé n’est point'dû à une polarisation, mais bien au dépôt d’une couche de silice du côté de l’anode. Nous ajouterons que des expériences faites beaucoup plus tard par M. Mylius ont montréune différence très grande, au point de vue de l’attaque de l’eau, entre les deux faces du verre ayant subi l’électrolyse; le côté silice était devenu inattaquable, tandis que l’autre donnait, avec l’éosine, une réaction très forte.
- En considérant l’éprouvette électrolysée comme un conducteur séparé de l’anode par un diélectrique forméparlamincecouche desilicedéposée à la surface du verre, on peut calculer l’épaisseur de celle-ci. Pour la force électromotrice donnée par 30 Bunsen, M. Warburg la trouve égale à 0,047 lJ-> correspondant à une capacité du condensateur de 0,021 microfarad par cm2.
- L’électrolyse du verre dans les conditions que nous venons de décrire est non seulement importante au point de vue du phénomène lui-même ; elle peut avoir de multiples applications ; on peut en particulier l’appliquer avantageusement à augmenter dans une proportion énorme la résistance électrique duverre, ou de sa surface, en éloignant les alcalis. Ce procédé nous paraît assez simple pour pouvoir être appliqué même à des objets assez gros, tels que les piliers d’une machine électrique. Ces piliers peuvent être sans inconvénient formés d’un tube muni d’une petite ouverture ser-
- (’) Warburg. Ueber die Electrolyse des festen G/asts (tVicd., Ann., t. XXI, p. 622, 1884).
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ ?u
- vant à introduire le mercure et l’électrode que l’on retire une fois l’opération terminée .
- Les isolateurs de verre électrolysé, qui, en principe ressembleraient beaucoup aux tiges de quartz fondu, de M. C.-V. Boys, mériteraient il nous semble, d’être expérimentés par les constructeurs.
- En terminant ce trop long article, nous voudrions résumer en quelques mots l’idée qui, selon nous, se dégage d'un commerce journalier avec le verre et d’une étude minutieuse de ses propriétés ; c’est que, s’il est vrai qu'une foule de gros défauts ? ont inhérents à sa nature, on peut s’en garantir en grande partie, en le choisissant judicieusement, et en réservant à chaque espèce de verre son emploi.
- Ch.-Ed. Guillaume.
- L’INDICATEUR
- DE TEMPÉRATURE A DISTANCE
- DE MM. MORIN ET BARTHÉLEMY
- La question de la mesure des températures par les procédés électriques a été exposée il n’y a pas longtemps dans nos colonnes par notre collaborateur Ch.-Ed. Guillaume (*) aussi ne voulons-nous par revenir en détail sur les divers phénomènes qui sont susceptibles de fournir cette mesure; notre but est plutôt, à l’occasion du nouvel indicateur de température à distance exposé par M. Morin, de passer rapidement en revue les dispositifs qui ont été ou qui peuvent être employés dans ce dernier but.
- L’indication de la température à des distances plus ou moins grandes présente surtout de l’intérêt au point de vue météorologique; ainsi, pour ne citer qu’un exemple d’actualité, il y aurait certainement intérêt à disposer un appareil de ce genre sur la Tour Eiffel, à côté des enregistreurs Richard que nous y avons vu fonctionner. Il serait ainsi aise de suivre les variations de la température depuis le bureau météorologique de la rue de Grenelle. Une autre application du même genre serait la mesure de la température de certains puits de mine.
- Dans l’industrie, on a souvent à mesurer, ou
- mieux à maintenir constante la température de divers locaux, tels que fours, séchoirs, étuves, etc., et un dispositif donnant des indications un peu certaines serait très utile. 11 suffit de rappeler que c’est dans ce but que M. Siemens a imaginé son pyromètre; l’appareil dont nous allons nous occuper pourrait s’appliquer dans tous ces cas, au moins pour les températures ne dépassant pas la limite d’utilisation du thermomètre à mercure.
- L’électricité peut être utilisée de deux manières bien différentes pour l’envoi à distance d’indications sur la température d’un milieu. Dans le cas des pyromètres de Siemens et de Le Châtelier (*), on observe à chaque instant l’effet produit par la température sur les propriétés du corps choisi comme thermomètre électrique, soit qu’on envoie un courant auxiliaire pour mesurer la résistance d’un fil échauffé, soit qu’une pince thermo-électrique produise elle-même ce courant en donnant lieu à une déviation variable du galvanomètre, déviation qui est fonction de la température. Au contraire, dans d’autres appareils qui sont de simples télémètres, on se borne à indiquer ou à enregistrer à distance par des courants électriques, les indications d’un thermomètre quelconque.
- Le fonctionnement de celui-ci a alors pour but de mettre en jeu des contacts électriques et les courants agissent sur des dispositifs mécaniques qui peuvent varier à l’infini; nous nous contenterons de citer entr’autres :
- Le télémètre de Clarke (2), l’indicateur universel de Siemens et Halske (3), le téléthermomètre Drouet (4) le thermomètre indicateur à distance Baudet et Archat (5), ainsi que le très ingénieux appareil de M. P. Moennich (ft) ; dans d’autres dispositifs, enfin on mesure le déplacement d’une tige conductrice, depuis une position initiale jusqu’au moment ou elle vient en contact avec le mercure; c’est une véritable lecture à distance (7).
- Nous ne citons que poür mémoire les innombrables appareils destinés non plus à mesurer les
- (*) La kunuire Electrique, v. XXVIII, p. 602, 603 et 604.
- ts) La Lumière Electrique, t. XXIV, p. 351.
- (?) La Lumière Électrique, t. XXXI, p. 57. Ils suffirait de remplacer le flotteur et son contrepoids par un thermomètre métallique.
- (?) La Lumière Electrique, t. XXVIII p. 567.
- t0) La Lumière Electrique, v. XXVIII, p. 506.
- (,;) La Lumière Électrique, t. XXXI, p. 338.
- (7) Thermomètre à lectures électriques de Van Rysselberghe, mctéorograplie Theorcll. — L. E. v. IV, p. 325 et 369.
- (*)2La Lumière Électrique v. XXVIII.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- températures, mais seulement à indiquer une certaine limite.
- M. Morin, lui, s’est posé le problème complet d’indiquer par une lecture directe à distance les indications d’un thermomètre à mercure, et dans ce but il emploie les variations de la hauteur de la colonne thermométrique à faire varier la résistance d’un circuit parcouru constamment par le courant électrique fourni par une pile sensiblement invariable.
- Il suffit pour cela d’introduire dans la tige du thermomètre un long fil de platine, très fin, com-
- Fig. 1
- muniquantavec le circuit extérieur par deux électrodes soudées dans le verre.
- C’est sous cette forme que l’appareil représenté fio-ure i a été réalisé par M. Barthélemy, constructeur d’instruments de précision., et qu’il figure dans les vitrines de l'Exposition.
- C’est un thermomètre qui n’offre rien de particulier,si ce n’est le dispositif indiqué pour le remplissage; la tige a environ 20 centimètres de longueur; elle est graduée de o à 300 C., la longueur d’un degré étant d’environ 6 millimètres et le diamètre intérieur d’un demi-millimètre environ.
- Le réservoir a environ 7 centimètres cubes. Ce n'est donc pas un thermomètre de précision, ni à indications rapides. Dans la paroi du réservoir et à la partie supérieure sont soudés deux fils de platine, munis d’œillets à l’intérieur, où sont fixés les
- extrémités d’un fil de 1/50 de millimètre en alliage de platine.
- La résistance de ce fil est de 900 ohms au mètre, en sorte que la longueur entre o et 36° représente environ 200 ohms.
- Dans l’appareil que nous avons vu, le circuit était complété par une résistance auxiliaire de 200 ohms et un galvanomètre genre Deprez-d’Arson-val à faible résistance et à fil de suspension horizontal, dont l’aiguille se déplaçait sur un cadran gradué d’après les indications du thermomètre lui-même. Le courant était fourni par deux gros éléments Leclanché, reliés en quantité, en sorte qu’avec une intensité moyenne de 0,004 ampère, le courant peut rester constant des mois entiers.
- La pile Leclanché a été choisie à cause de l’invariabilité de sa force électromotrice avec la température. Nous avouons ne pas être absolument du même avis que l’inventeur à ce sujet; les indica-
- AA/WV
- R
- G
- yy
- Fig. S
- tions du galvanomètre sont une fonction compliquée de la température du thermomètre, comme nous le verrons, et il y aurait grand avantage à faire les lectures dans un local àtempérature à peu près fixe, où se trouverait également la pile; on éliminerait ainsi l’influence de la température sur la résistance du galvanomètre et la force électromotrice de la pile. Des éléments Callaud conviendraient alors aussi bien et donneraient probablement une constance supérieure.
- M. Morin indique dans son brevet, qu’il est avantageux de diminuer, autant que possible, la résistance du galvanomètre, en équilibrant la ligne par une résistance telle que le charbon, avec des lampes par exemple, dont la résistance diminue avec la température. Nous pensons qu’il y aurait, au contraire avantage à donner au galvanomètre une sensibilité plus grande, en augmentant sa résistance de manière à avoir un courant beaucoup plus faible dans la ligne. Étant donné la résistance de l’appareil indicateur R’ (fig. 2) et celle de la ligne R, la résistance du galvanomètre qui correspond au maximum de sensibilité, ou au minimum de courant dans la ligne, pour un écart ,donné
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- 5»i
- entre les indications extrêmes, est, en admettant que la sensibilité augmente comme la résistance :
- G = n/R (R + ~R'j
- ce qui, pour les résistances employées dans notre cas : R = 200 ; R' = 200 donnerait environ 280 ohms pour la résistance du galvanomètre.
- 11 y aurait même avantage à prendre une résistance encore plus grande, pour ramener les déviations à la proportionnalité approximative. En effet, avec les résistances actuelles, on est loin d’être dans ces conditions et les déviations croissent très rapidement avec la température, comme le montre l’échelle tracée expérimentalement, et comme il est facile de s’en rendre compte par le calcul.
- En désignent en effet par R’ la résistance variable, par R la résistance de la ligne et du galvanomètre, on a, en négligeant l’augmentation de résistance du fil de platine sous l’influence de la température et en admettant la proportionnalité du galvanomètre :
- E E
- G = r» . r» / 1 t = -----1----X
- et tu étant les limites de l’appareil, c’est-à-dire que la résistance R’ est comprise entre les degrés ta et (dans notre cas, c’est o et 30°).
- L’écart du galvanomètre de la position initiale, où la lecture est donc :
- „ „,. KER'x —1„
- 0 1.) R+R, R(/(—fj R' (ti—t)
- sions de l’échelle varie de i à 4 lorsque la température varie de 0 à 300,
- Du reste la loi réelle de variation est bien plus compliquéeque nous ne l’avons indiqué, car à mesure que le mercure monte dans la tige du thermomètre, le reste du fil de platine s’échauffe non seulement par l'effet de la température ambiante, mais encore parce que le courant augmente. Les équations deviennent alors inextricables, mais il est facile de comprendre que le courant croissant moins vite, on se rapproche un peu de la proportionnalité.
- L’effet de réchauffement dû au courant dans le fil de platine est très loin d’être négligeable, et en partant des expériences deM. Preece sur réchauffement des fils, nous avons trouvé, avec les données de l’instrument construit, que le fil doit être d’une dizaine de degrés au dessus de la température indiquée par le thermomètre, pour les températures basses; comme le courant augmente jusqu’à doubler vers 300, on voit que le fil doit s’échauffer beaucoup, et pour cette raison encore, il vaudrait mieux augmenter la résistance de la ligne et celle du galvanomètre.
- Malgré les quelques observations que nous avons cru devoir faire, l’appareil de M. Morin est susceptible de bien des applications utiles, pour lesquelles il rendra de bons services.
- E. Meylan.
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- ou en supposant pour simplifier que t0 = 0
- V. — Effets physiologiques (*).
- KER'
- t
- KER'
- R + R' (R + R') ti — R' i (R + R')2/,
- R' l R + R' h
- On voit qu’on se rapproche d’autant plus de la
- R/
- proportionnalité que le rapport est plus
- petit., c’est ce qu’on pourrait réaliser avec un galvanomètre très résistant et très sensible, le courant étantalors toujours extrêmement faible, toutescon-ditions favorables. Dans notre cas. pour R = R’ = 200“, et tt = 30°, il est facile de voir que le coef-et 8
- ficient jj, proportionnel à la grandeur des divi-
- On connaît l’action puissante de l’électricité (statique, dynamique ou d’induction) sur le système nerveux. On sait qu’elle produit des contractions musculaires et des sensations ou commotions plus ou moins douloureuses. Ces effets varient, non seulement avec la tension électrique ou l’énergie du courant, mais encore, et surtout, avec le sens du courant, c’est-à-dire suivant qu'il se propage dans le sens de la ramification des nerfs ou en sens inverse; point qui nous intéresse spécialement et même exclusivement ;- car nous n’avons pas à examiner ici Faction de l’électricité
- (*) La Lumière Electrique du 8 juin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sur les diverses parties du système nerveux, ni des applications à la physique et à la thérapeutique, mais nous devons nous borner à constater la différence des effeis physiologiques que les électricités positive et négative peuvent produire sur les êtres vivants ou morts.
- Lorsqu’on opère sur un animal mort et qu’on fait passer un courant continu, mais faible, dans un muscle, ou mieux dans le nerf moteur correspondant, il y a contraction au moment de la fermeture du circuit, si le courant est descendant ou direct, c’est-à-dire s’il va dans le sens de la ramification des nerfs du centre à la périphérie.
- Il y a contraction au moment oû l’on supprime le courant dans le muscle qu’il parcourt en sens inverse de la ramification des nerfs, c’est-à-dire où il est inverse ou descendant,
- Pendant toute la durée du courant, le muscle reste à peu près inerte, à moins que l’intensité ne varie dans l’intervalle de la fermeture à la rupture du circuit.
- On en conclut que la contraction musculaire n’est provoquée que par des variations de l’état électrique.
- Si le courant a une intensité croissante et s’il est ascendant, la contraction qui correspond à la fermeture du circuit est d’abord plus forte que celle de l’ouverture, puis les deux secousses deviennent égales et enfin si l’intensité est suffisante la secousse d’ouverture l’emporte sur l’autre.
- Si le courant est descendant dans le nerf, les phénomènes se présentent en sens inverse.
- Quand, chez les animaux morts, les muscles ne se contractent plus, par suite d’une action trop forte ou trop prolongée du courant électrique, dans le même sens, on peut obtenir instantanément de vives contractions en changeant le sens du courant.
- Les courants électriques continus produisent sur les animaux vivants, indépendamment des contractions musculaires (comme sur les animaux morts) des sensations ou commotions plus ou moins vives et douloureuses.
- Au moment ou l’on établit le courant dans le sens direct sur un muscle il y a contraction, sans commotion vive ; pendant toute la durée du passage du courant, il n’y a plus de contraction, ni dev commotion, mais un léger frémissement dans les muscles, accompagnée d'une irritation sourde particulière. Puis, au moment où le courant cesse, on éprouve une sensation asseçvive.
- Si l’on change le sens du courant, les phéno-mènes se produisent en sens inverse; c’est-à-dire, sensation au moment de la fermeture du circuit et contraction au moment de la rupture.
- En fermant le circuit avec les bras, on ressent alors une contraction plus forte au bras dans lequel le courant est direct, et une douleur plus vive au bras où le courant est inverse au moment de la rupture.
- Influence de Vélectrotonus.— « Un courant continu assez faible, qui traverse une portion d’un nerf moteur, ne provoque pas de contraction permanente dans le muscle correspondant ; mais le passage du courant met le nerf dans un état particulier dit èlectrotonus, qui en modifie l’excitabilité. Les parties de ce nerf les plus rapprochées du pôle négatif sont plus excitables par un nouveau courant qu’elles ne l’étaient dans l’état primitif. Les parties^oisines du pôle positif sont, au contraire, moins sensibles et il se trouve nécessairement, entre les deux pôles, un point dont l’excitabilité n'a pas été modifiée.
- Ce point neutre n’est pas situé à égale distance des deux pôles ; il est toujours plus près du pôle négatif et s’en rapproche d’autant plus que le courant permanent est lui-même plus intense. »(1)
- Lorsqu’on fait agir sur un nerf d’un animal vivant un courant continu, suffisamment intense, le muscle correspondant éprouve une contraction permanente ou tétanos ; état que l’on fait disparaître en changeant le sens du courant.
- Les courants continus peuvent produire encore divers autres effets sur l’organisme animal : Par exemple, des effets mécaniques, tels que le transport des fluides à travers les tissus; des effets chimiques, comme des modifications de la matière même des tissus liquides organiques, et par suite des sécrétions et des colorations; des effets phy-siologiqueset pathologiques, comme le rétablissement de certaines fonctions et la surexcitation des actions vitales.
- On sait que quand plusieurs personnes font l’expérience de la chaîne électrique, pour recevoir le courant d’une pile ou la décharge d’une bouteille de Leyde, celles qui sont au milieu peuvent ne ressentir qu’une très faible commotion ou même aucune commotion, tandis que les personnes qui sont aux extrémités sont violemment secouées.
- C1) Mascart. — Traité d’Électricité statique, t. Il, p. 198.
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- On a voulu voir dans ce fait la preuve de l’existence de deux courants électriques distincts. Mais il est prouvé que les différences d’effets ressentis par les personnes placées au milieu ou aux bouts de la chaîne, tiennent simplement à un défaut d’isolement.
- On a prétendu aussi que les personnes placées à l’une des extrémités de la chaîne ressentaient la Commotion plus fortement dans le bras gauche, tandis que celles qui étaient placées à l’autre extrémité ressentaient la secousse plus forte dans le bras droit, ce qui tendrait à prouver que le flux électrique part de chaque extrémité.
- Mais cette assertion, fût-elle exacte (ce qui est contesté), n’infirmerait en rien l’idée d’un llux unique partant de chaque extrémité.
- Les courants d'induction produisent, suivant leurs sens des effets physiologiques différents.
- « Si l’on fait passer la décharge d’une bobine entre deux points d’un nerf moteur, on constate que le courant induit direct dû à l’ouverture du courant inducteur, produit des contractions plus énergiques que le courant inverse, ce qui était à prévoir d’après la plus courte durée du premier. Une succession lente de courants induits de sens inverses provoque une succession de secousses physiologiques. Mais si les courants induits se succèdent trop rapidement, le muscle n’a pas le temps de se relâcher après chaque secousse et prend une contraction tétanique (J) ».
- Il paraît que, dans ces conditions, les vibrations du muscle sont isochrones avec les décharges de la bobine. Si les décharges alternantes sont plus rapides, le tétanos ne se produit plus, les décharges empiétant alors les unes sur les autres et les contractions relatives à chacune d’elles n’ayant plus le temps de s’exercer.
- Excitation unipolaire. — « M. Chauveau (2) a employé un mode d’excitation qu’il appelle unipolaire et qu’il croit plus propre à simplifier l’étude des phénomènes. L’une des électrodes étant appliquée en un point d’un nerf, l’autre électrode est mise en relation avec le nerf symétrique, de manière qu’on puisse apprécier immédiatement la différence des effets, ou bien communique avec le
- (*) Mascart, Traité cVElectricité, t. II. p. 200.
- (2) Comptes rendus de l’Académie des Sciences, t. LXXXI p. 779, 824, 1 038, 1 193.
- Comptes rendus, de l’Académie des Sciences, t. LXXX11, P. 7.3-
- corps du sujet par une surface très considérable; comme le liquide d’un bain dans lequel l'animal est plongé ! Dans cas conditions, les résultats sont très différents suivant la nature de l’électricité.
- « Si l’on fait agir un courant continu d’intensité croissante sur un nerf moteur, par exemple, on constate qu’à l’établissement du courant, la secousse est d’abord plus forte pour le pôle négatif, puis que les deux secousses sont presque égales pour une certaine intensité, à partir de laquelle les secousses positives deviennent prédominantes.
- « Les contractions positives augmentant d’abord proportionnellement à l’intensité du courant et moins rapidement ensuite, tout en restant continuellement croissantes ; les contractions négatives au contraire, qui sont d’abord plus grandes, aug mentent lentement et passent quelquefois par un maximum pour aller ensuite en diminuant.
- « Le sens du phénomène est renversé quand on agit sur un nerf sensitif . Les excitations positives paraissent d’abord plus grandes et deviennent ensuite plus faibles que les négatives ; avec un courant suffisamment intense, la douleur causée par l’électricité négative est incomparablement plus vive.
- « On peut rapprocher encore ces résultats de la variation de l’excitabilité pendant l’électrotonus et de cette autre propriété, constatées dans les décharges électriques, que le dégagement de chaleur est généralement plus grand à l’électrode négative, comme on le vérifie aisément dans les tubes à gaz raréfiés Q) ».
- « A l’ouverture du circuit de la pile, la contraction musculaire augmente d’abord avec l’intensité du courant pour diminuer ensuite et même disparaître, et l’électrode négative se montre toujours moins efficace.
- « Avec les courants d’induction ou les décharges des condensateurs, la marche générale des secousses est à peu près la même, mais avec moins de netteté. Les contractions négatives sont d’abord plus énergiques ; puis, à mesure que l’on fait croître l’intensité du courant inducteur, les secousses des deux électrodes ne tardent pas à devenir égales et conservent ensuite cette égalité, quelquefois avec une légère tendance à l’invertion. D’autre part, la la contraction atteint rapidement une valeur maximum, à partir de laquelle elle parait indépendante de l’intensité du courant inducteur ; toutefois, le
- (*) Masgart, Traité d’électricité statique, t. II p. 200.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- relâchement du muscle, qui est très rapide à la suite des décharges faibles, devient de plus en plus lent à mesure que l’intensité du courant inducteur va en augmentant (J) ».
- M. d’Arsonval, dans ses ingénieuses expériences pour établir une relation entre l’électricité animale et la tension superficielle, a constaté, entre autres résultats: que « le pôle négatif est plus excitant que le pôle positif (2) ». C. Decharme.
- (A suivre.)
- L’ASCENSEUR ÉLECTRIQUE
- DE L’EXPOSITION
- Quo non ascendant ?
- Jusqu’où ne monterai-je pas?
- Les visiteurs de la superbe galerie des machines auront la possibilité de satisfaire leurs gôûts variés de locomotion, et huit mètres au-dessus du niveau du sbl, deuxrporits roulants mus électriquement les promèneront dans un plan horizontal.
- Veulenl-ils grandir leur ambition? Leur choix tombera sur l’ascenseur électrique que M. Chrétien, bien connu par ses travaux sur les appareils de levage,' a établi dans un des pylônes situés aux angles du pignon nord du palais.
- Ces pylônes ont un aspect vraiment pittoresque Ils sont- dus à: l’habile conception de M.'- Dutert architecte. Leur austère silhouette s’harmonise très heureusement, avec la - puissante et vigoureuse fierté dés arceaux de la ferme frontale. ;
- La figure i a été dessinée d’après une vue photographique dé l’extrémité extérieure de la galerie.
- La plateforme est à une haüteur dé 33 mètres au dessus du niveau lu sol. Elle est dominée par une lanterne dont le sommet contient un puissant régulateur électrique; la hauteur totale de la construction atteint 44 mètres.
- Des "balcons de'la première plateforme, le regard embrasse le vaste ensemble des palais de l’exposition, couronnés de leurs dômes si gracieux, l’orgueilleuse aiguille de la Tour Eiffel au milieu de son cortège de pavillons si divers et dans le lointain, bornant la vue, l’immense, l’inoubliable grandeur du panorama de Paris et de ses environs
- (l> Mascart.— Traité d’Etectricitc statique, t. Il p. 200. (2) Comptes Rendus, 18 juin 1888, p. 1741, 1743.
- avec ses bosselures et reliefs montagneux d'une physionomie spéciale.
- Mais revenons à l’ascenseur proprement dit.
- Les développements techniques dans lesquels nous allons entrer feront apprécier la valeur .de la solution du problème posé ; en même temps que les combinaisons et les dispositifs adoptés par M. Chrétien promoteur de l’idée de l’ascenseur électrique.
- La question peut ainsi s’énoncer ; utiliser le courant d’une machine dynamo-électrique située à distance à la manoeuvre d’une cabine d’ascenseur sans que les voyageurs ressentent aucun malaise ou subissent des effets de vertige, même les plus anodins.JCette condition nécessaire et suffisante exige au démarrage, qu’il s’agisse de l’ascension ou de la descente, la vitesse croisse insensiblement jusqu’à un certain maximum où elle se maintiendra pendant la plus grande partie du trajet, pour diminuer ensuite progressivement et devenir nulle à la fin de la course.
- Aucun appareil n’est plus apte que le moteur électrique à se prêter à ce régime intermittent de vitesse et de travail variable.
- La machine Gramme génératrice débitant 50 ampères sous un potentiel de 200 volts est située dans la galerie des machines dans l’emplacement dévolu à l’exposition de la Compagnie Électrique, à une distance d’environ 250 mètres du pylône.
- Deux autres machines Gramme placées en série et se trouvant au sommet de l’édifice reçoivent le courant électrique émanant de la génératrice.
- L’appareil imprimant les mouvemeuts : alternatifs d’ascension et de descente à la cabine,, est composé de deux parties identiques commandées Symétriquement par les deux réceptrices.
- En cas d’accident affectant une desdeux parties, l’autre est capable de subvenir aux besoins de fonctionnement de l’ascenseur.
- Chacun desmoteursélectriques# (fig.2:.i, 2 et3) actionne un arbre horizontal c par l’intermédiaire d’un manchon d’accouplement spécial qui consiste en demi-plateaux en fonte calés l’un sur. l’extrémité de l’axe des moteurs, l’autre sur l’extrémité de l’arbre c. (Fig. 2:6.)
- Chacun des plateaux porte des saillies enveloppées d’une bande de caoutchouc, s’emboîtant exactement dans les intervalles qui séparent les saillies de l’autre plateau. Ces matelas de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- caoutchouc souple ont deux destinations: ils concourent à l’isolement des machines électriques du reste de l’appareil, en outre, ils transmettent graduellement et sans secousses brusques inquiétantes, le mouvement des moteurs à l’arbre horizontal.
- Celui-ci porte deux vis sans fin à trois filets et une poulie de frein. Les vis engrènent avec de grandes roues dentées b de 200 dents chacune fixées sur des arbres horizontaux dont le sens est perpendiculaire à la direction de l’arbre des moteurs et qui portent des poulies à gorge d.
- Dans les gorges de ces poulies passent des câbles en fil d’acier s’attachant par une de leurs extrémités au sommet de la cabine et supportant, à l’autre extrémité, un contrepoids de tension pour chaque poulie. Ces contrepoids J formés par deux plaques de fonte boulonnées sur les câbles se meuvent verticalement entre les flancs de la cabine et les parois métalliques du puits du pylône, guidonnées par les ailes d’un fer à double T.
- Les contrepoids sont calculés de façon à équilibrer à eux deux le poids de la cabine, et ceux du pilote accompagnés de quatre voyageurs de telle sorte que, sous cette charge, les résistances passives seules sont à surmonter. Avec moins de quatre passagers le travail nécessaire pour la montée devient négatif.
- A la descente, on retrouvé les même conditions d’équilibre avec quatre personnes ; un nombre inférieur, au contraire, réclame une dépense de force, landis qu’un plus g/and nombre procure une restitution d’énergie.
- La puissance du moteur correspond donc à la moitié du travail maximum et, en présence de la récupération d’énergie, le travail mécanique fourni est ramené à un minimum.
- Nous attirons l’attention sur le caractère particulier de cette élégante combinaison.
- Nous avons dit’précédemment que la vitesse de translation de la chaîne est variable. '
- La variation graduelle de la vitesse est obtenue par l’introduction ou la’suppression de résistances échelonnées en haut et en bas de la course. Pour cela, quatre fils conducteurs sont tendus dans toute la hauteur du pylône ; l’un vient de la génératrice, deux autres sont reliés aux balais des moteurs et le quatrième communique avec leurs électros inducteurs.
- Le conducteur venant de la génératrice est morcelé, vers le haut et vers le bas, sur une hauteur
- de 4 mètres. Les fragments sont réunis entre eux par des résistances en maillechort (fig. 3 et 4). Le dernier fragment seul olïre une isolation complète où le circuit est rompu quand les frotteurs portés
- par la cabine y arrivent. C’est le moment de l’arrêt.
- Les prises de courant sur les conducteurs se font par l’intermédiaire de frotteurs situés sur le côté et en haut de la cabine.
- Un autre rhéostat, à la disposition du pilote, per-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- met de varier la vitesse du parcours en proportionnant la puissance du courantàla charge à soulever. Celle-ci restant constante durant le trajet, le travail de la machine est proportionnel à la vitesse d’ascension ou de descente. Par suite, l’introduction de résistances dans le circuit, diminuera l’intensité du courant et la vitesse de marche dans le même rapport.
- La vitesse moyenne de déplacement de la cage est de 1,20 m. sa vitesse maxima est de 1,40 m.
- Il est aisé de calculer les valeurs des résistances successives à interférer à la fin d’une course, en fonction de la résistance R du circuit correspondant à une vitesse de 1,40 m. et à une intensité I. Il y à dix interruptions sur lesquelles 9 sont rem-placéés pardes spires de maillechort.
- Soientrj r2 r3 r4.... r9 ces résistances.
- La vitesse de descente de la cabine est de 1,40 m. à partir de l’endroit où commence le sectionnement des conducteurs, elle doit être réduite à zéro à la dixième division et diminuer à chaque interruption du fil conducteur de
- la force électromotrice est constante, I sera inversement proportionnel à R.
- On peut donc écrire ^ étant proportionnel àl.
- R + r\ 10 R
- d’où
- 10 R »= 9 (R-f-
- on trouverait de même que :
- ___j_______= 8_ t__
- R + ri + rt 10 X R
- d’où
- En poursuivant les calculs, on arriverait succes-sivement'aux valeurs suivantes :
- R étant la résistance du circuit correspondant à une vitesse de 1,40 m. et à l’intensité I, R-j-rj sera la résistance nouvelle du circuit correspondant à une vitesse de
- = 58 R
- “ *5* R
- * 2
- h = - R.
- ; R
- Q • i
- *2* X 140 centimètres
- et à une intensité
- il == ~ X I
- 3
- n> = 5 R
- De même, R+fi-l-^ sera la résistance du circuit correspondant à une intensité
- R + ti -j- r2 + r-zM résistance correspondant à une intensité
- s et ainsi de suite. Dans la formule
- Puissance des dynamos
- L’intensité du courant dans le circuit est de 50 ampères, sa force électromotrice est de 200 volts correspondant à une vitesse de déplacement de la cabine de 1,40 m.
- En substituant dans l’expression de la puissance
- T
- EJ
- g
- les chiffres ci-dessus, on a :
- 1 =
- E 1 2<W X 5<3
- g “ 9,81 ”
- I 020 kilogrartimètres
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- journal universel D'électricité
- i*9
- Travail utile à produire
- Le moteur doit pouvoir élever 400 kilogrammes à la vitesse de 1,40 m. par seconde, le travail à produire est donc
- Le rendement du moteur doit, par conséquent, être de :
- 560
- 1020
- o.55
- Frein
- 400 x 1,40 = 560 kilogrammètres
- Nous avons, au cours dé la description, mert-
- Eig. 8. — 1 ot § partie supérieure do l’aaeonseur, méeanismo moteur; 3 plan; 4 et 5 frein; 6 manehons d’aeeouplement
- tionné l'existence d’une poulie de frein sur chacun des arbres horizontaux c. Il n’est peut-être pas inutile de revenir en quelques lignes sur son mode de fonctionnement.
- Au dessus et au dessous de la poulie de frein F, se trouvent deux leviers horizontaux en fer (fig. 2 : 4 et 5) munis intérieurement de sabots en bois frottant sur la jante. A l’une de leurs extrémités, ces leviers sont articulés et à l’autre ils sont réunis entre eux par un ressort ayant une tension suffi-
- sante pour arrêter l’appareil sous sa seule action.
- Deux électro-aimants disposés au-dessus et au-dessous extérieurement à ces leviers sollicitent l’armature qui fait corps avec chacun des leviers. Ils la sollicitent quand le courant électrique qui les anime et vient de la génératrice a une^ intensité telle que, durant la plus grande partie du parcours de la cabine, lorsque la vitesse doit être maxima, l’attraction sur les leviers est suffisante
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- pour tendre les ressorts et écarter les sabots de la poulie.
- L’intensité du courant diminuant par suite de l’introduction des résistances dans le circuit, l’attraction des armatures s’affaiblit, la tension du ressort prédomine et fait serrer les sabots d’une quantité correspondante.
- Si l’intensité du courant s’annule, pour un motif quelconque, les armatures ne sont plus attirées le frein libéré agit sous la seule influence du res-
- Fig. et 4.— Rhéostats et commutateur
- sort, le frottement développé sur les sabots enraye le mouvement de la cage.
- On a donc l’égalité :
- fl
- P + 4 P — Q* r
- dans laquelle e représente la base des logarithmes
- népériens.
- — f « le coefficient de frot-
- — tement du câble dans les gorges des poulies
- — s « l’arc d’enroulement
- — r « le rayon de la poulie,
- L’arc d’enroulement étant sous-tendu par un
- angle de i8o°, - — 3,14.
- / =0,18 à 0,20;
- fs , — = 0,60
- Considérons le cas de la cabine montant avec 4 passagers, pour calculer le travail dépensé à effectuer une ascension à la hauteur H.
- Le travail dépensé à la montée sera :
- (P+4/»-Q)H = (p+4^- H =(P-MP) (' ~ ^ëb) H
- Posons
- >P + 4/»(^)=A
- Pour effectuer l’ascensiôrt avec une vitesse moyenne de 1,20 m. le travail par seconde sera A x 1,20 m.
- Lorsque le nombre de passagers sera de 1, 2 ou 3 le travail par seconde sera respectivement
- (A —3/)) 1,20 (A — 2 p) 1,20 (A —p) 1,20
- Calcul de l'entraînement du câble par les poulies à gorge
- Soient :
- Q le poids des deux contrepoids ;
- P le poids de la cabine et du pilote réunis;
- P' le poids des voyageurs (P' = np, p étant le poids d'un voyageur et n leur nombre).
- I es contrepoids équilibrent le poids de la cabine contenant 4 voyageurs, ce qui signifie que si l’on abandonnait la cage avec les 4 passagers, elle serait sur le point de descendre, mais ne bougerait pas.
- au contraire; lorsque le nombredes voyageurs sera supérieur à 4, soit 5, 6,7 ou 8, le travail dépensé par seconde sera pour chaque cas :
- (A 4r P) 1,20 (A -f- 2 p) 1,20 (A + 3/>)i,20 (A+ 4/1) 1,20
- auquel viendra s’ajouter le travail de frottement T/.
- Travail à dépenser pour descendre 4 voyageurs Ce travail est donné par l’expression
- Tf—Ax 1,20 ' ; • '
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- ---- -------------------------- ' " —T
- le travail de frottement étant égal à T f pour une vitesse de 1,20 m.
- Pour descendre i, 2, 3 personnes, les travaux à dépenser seront respectivement
- T/—Ax 1,20+ ipx 1,20= T/ — (A — y p) 1,20 Tf— (A — 2 p) 1,20 T/— (A— p) 1,20
- Pour descendre 5, 6. 7, 8 voyageurs, les travaux seront :
- T/- (A + p) 1,20 T/— (A + 2 p) 1,20 T/— (A + 3/1) 1,20 T/-(A.+ 4.0) 1,20
- Ces travaux pourront être négatifs ; les freins agiront pour modérer la vitesse.
- On peut évaluer comme suit le travail de frottement T/à l’allure de 1,20 m. :
- La machine marche à la vitesse de 1200 tours, la vis sans fin a trois filets et la roue dentée qui engrène avec elle a 200 dents.
- Le nombre de tours de la roue dentée est donc:
- 1 200 — = 18 200
- Le travail de frottement exercé dans les paliers est exprimé par la formule :
- dans laquelle f désigne le coefficient de frottement pris égal à 0,06
- — R « la résultante des forces
- agissant sur les poulies.
- — d « diamètre de l’arbre.
- — n « le nombre de tours par
- minute.
- Le travail de frottement développé dans les pa-l:ers des arbres des poulies est :
- T, = o,o6(P+P'+Q) = 0,056xdx (P+P' + Q)
- Le travail de frottement développé dans les paliers des arbres des vis sans fin, est de :
- I '’OO
- T» = 0,06 Xp\ X 3,14 X d'X = 3,76 XpiXd'
- où p\ sont le poids et d'le diamètre des arbres.
- Nous bornerons là ces considérations très familières aux mécaniciens.
- Par ce rapide aperçu, avons-nous réussi à donner une idée juste du travail énorme que s’est imposé M Chrétien, le promoteur de l’ascenseur électrique du pylône ?
- C’est à vous, indulgent lecteur, de faire la réponse qui convienne.
- Quoiqu’il en soit, nous avons le devoir de rendre hommage à l’activité, à l’indomptable énergie dont ce travailleur a donné les témoignages les plus probants pour triompher des difficultés de tous genres qui obstruaient sa route. La foi robuste dans le succès de son oeuvre l’a soutenu dans des circonstances difficiles où bien d’autres auraient défailli.
- E. Dieudonné
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES
- MACHINES DYNAMOS (*)
- L'anneau de l’armature de la dynamo multipolaire Helvetia, construite par MM. Alioth et Cie de Bâle est constitué (fig. 1 et 2) par une série de disques lamellaires isolés montés sur une âme évidée pour faciliter la ventilation. La longueur de l’anneau de la dynamo représentée par les figures 1 et 2 est de 500 millimètres, son diamètre de 355 millimètres et son épaisseur de 60 millimètres.
- Les bobines des inducteurs, au nombre de quatre ont des noyaux de 420 mm. de long sur 180 mm. de large à leur petite base intérieure.
- Les balais, au nombre de deux seulement, sont supportés par la couronne R dans des coulisses qui permettent d’en régler exactement la position au moyen d’une vis sans fin.
- L’enroulement diffère selon que la dynamo est destinée à l’incandescence ou à l’arc.
- Dans le cas de l’incandescence l’enroulement de l’armature est disposé de façon que le courant s’y divise entre quatre conducteurs, qui n’en trans portent chacun que le quart; dans le cas des lampes à arc, les conducteurs sont reliés en série,
- 0) La Lumière Electrique, t. XXXI, p. 601.
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- de manière que le courant ne s’y divise qu'en deux branches. •
- Ces enroulements sont représentés schémati-
- quement sur les figures 3 et, 4 qui supposent pour simplifier un réseau de 40 fils seulement indiqués par les chiffres de la circonférence: le
- premier enroulement en ( 1 ( 1 )) le second en (2 (2)) et ainsi de suite. Les fils de l’avant du tambour sont indiqués en traits pleins et ceux de l’arrière
- Incandescence
- Fig. 3 et 4. —- Dynamo
- par des flèches qui jointes aux indications des tableaux ci-dessous permettent de suivre facilement la marche des courants dans les fils de l’armature pour la position des balais indiquée.
- en traits ponctués et les parties actives de l’enroulement sur le tambour, entre les fonds, par des lignes radiales. Le sens des courants est marqué
- Arc
- Holvetia; Enroulement,
- Le courant va dans la dynamo pour incandescence
- Y « (>) > — (a (a) ) \
- Du balai négatif j g j I g <£ j au balai positif.
- ' (4(4)) —0 0)) 1
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- et dans la dynamo pour lampes à arc
- Du balai 4 <i (i.) ) (6 (6) ) (7 (7) ) (3 (*) ) ( au balai négatif I < (4) 4) ( (9) 9) ( (8) 8) ( (3) ) \ positif
- Les principales dimensions et particularités numériques des dynamos représentées par les figures i et 2 sont les suivantes :
- Lampes
- Incandescence à arc
- Courant normal, Intensité (ampères)... 240 16
- — tension (volts).... 130 1 600
- — watts.................... 31 200 25 600
- Tours par minute.......................... 450 450
- Nombre des fils sur l’armature........... 180 1 872
- Longueur des fils sur l’armature y
- I compris les bouts........................ 200 m. 1830m.
- Centimètres de fils par volt (*)............. 76 115
- Résistance de l’armature (ohms)....... 0,22
- Densité du courant en ampères par
- centimètre carré......................... 450 680
- Tours du fil principal par électro de
- l’inducteur................................ 6 450
- Tours de la dérivation par électro de
- l’inducteur.............................. 620
- Résistance du fil principal (ohms).... 0,0058 5,1
- — de la dérivation............... 16
- Poids du cuivre dans l’armature....... 72 k. 20
- — l’enroulement direct 30 190
- — — dérivé 163
- Poids total de la dynamo.,,........... 2 500
- L'inducteur lamellaire en fer à cheval de la dynamo Hanberg, figure 5, présente grâce à
- Fig, 5, Hanberg.
- l’égalité des ouvertures bb, cc', l’avantage de per-
- (*) Pour que ce coefficient restât comparable à celui des machines ordinaires à deux pôles, on n’a compté dans la dynamo à quatre pôles pour l’incandescence, que la moitié de la longueur des fils.
- mettre un enroulement mécanique facile de La bobine c 0).
- Les corps des inducteurs et de l’armature de la dynamo de M. Sherrin sont (fig. 6) également
- Fig» 6. — Shejrrjn.
- lamellaires, composés de feuilles de tôle émaillées ou oxydées à la surface et séparées par des rondelles de papier ou de carton. Les lames des in-? ducteurs A peuvent se détacher facilement des pièces polaires C sur lesquelles on les remonte d’un coup une fois l’enroulement fini.
- L’armature de la dynamo de MM. Lowrey Sa? vard et Wilson, de New-York est du type Gramme à barres ; l’anneau en fil de fer m (fig. 9 à 11) est compris entre deux séries de barres de cuivre nn% reliées en spirales à leurs extrémités, isolées de l’anneau par un isolant 0 et entre elles par des feuilles de mica p (fig, 11), L’épaisseur des barres intérieures étant forcément moindre que celle des barres extérieures, on a égalisé leurs sections en augmentantleur hauteur dans le sens radial (fig. 14), L’assemblage des extrémités des barres s’obtient en les entaillant à mi-voie, et en insérant dans les entailles des lames de cuivre r d’une épaisseur égale à la moitié de celle des barres qu'elles af-fleurent ainsi, en se noyant dans leur entaille.
- Lorsque les barres sont suffisamment épaisses on les fend au milieu comme en nn' (fig. 14) et l’on insère la lame d’assemblage r dans la fente.
- Les lames isolantes de mica p (fig. 11) ne s’étendent pas le long des lames d’assemblage, mais seulement entre les barres, de manière à ménager des canaux de ventilation. Cette armature très compacte, sans espaces perdus, et à grandes
- (') La Lumière Électrique, 29 janvier 1887, p. 209, S. P Thompson
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- 534 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- masses de . cuivre convient spécialement pour la production de courants très intenses.
- La fixation de l’armature sur son arbre est ingénieuse; elle s'opère par le serrage automatique de
- Fig. 15.— Knight; Bobinage mécanique
- deux poulies dilatables t’t' (fig. io) faisant écrou sur deux vis coniques et contraires de l’arbre moteur dont la rotation même dans le sens de la flèche serre ainsi les poulies sur le cuir s qui les sépare de l’anneau, avec une force proportionnelle au moment de rotation ou à la résistance tangen-tielle de l’armature. Un encliquetage au (fig. 8) monté sur le plateau v de l’arbre moteur empêche tout retour de l’armature en arrière, lorsque, dans un arrêt par exemple, elle entraîne son arbre au lieu d’être menée par lui.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures 7 et 8 les balais D frottent vers le milieu de l’armature, sur les barrés de cuivre même qui la constituent. Il n’y a pas de collecteur spécial, ce qui permet de raccourcir la machine. Les balais parfaitement accessibles et séparés par le diamètre de l’armature portent sur des surfaces très étendues. Les
- Fig:. 16. — Knight; Bobinn
- figures 12 et 13 représentent le détail d'un porte-balai mobile sur sa tringle isolée w autour de laquelle il peut glisser et tourner. Un ressorty2 appuie constamment le balai sur l’armature et lorsqu’on l’amène dans la position indiquée en pointillé, un boulon à ressort y3 s’enclenche dans |
- une rainure de son manchon jy et le rrçaintierit dans cette position d’écartement.
- L’ensemble de la machine, montée dans un bâti d’une seule pièce, est très compact. C’est une dynamo compound dont on a indiqué en y l’enroulement à fils fins, en dérivation.
- M. W. H. Knight, de New-York, a proposé de simplifier la construction des armatures Siemens en préparant d’avance leur bobinage soüs la forme d’un canevas tout fait à la machine (fig. 15) qu’il suffit d’enrouler d’un coup et de serrer au moyen de cercles sur le noyau. Ce canevas est constitué par l’assemblage d’une série d’éléments, (fig. 16) dont la largeur ab est égale à la moitié de la circonférence de l’armature: la longueurcd est égale
- Fig 24.— E. Thomson; Régulateur.
- à cette circonférence. Chaque paire des j?outs b b des éléments est reliée par une vis à un ^egment du collecteur.
- L’objet des modifications récemment apportées par M. IV. Mordey à la construction des dynamos à courants alternatifs (*) est principalement d’en simplifier l’armature, en ne lui faisant cqmporter qu’un seul enroulement au lieu de plusieurs. Les difficultés d’isolation sont aussi considérablement diminuées.
- Ainsi qu’on le voit sur le dessin schématique des figures 17 et 18, leconducteur de l’armature est constitué par un seul anneau de fils ou de lames de fer A, de grand diamètre et de faible épaisseur autour duquel sont répartis des faisceaux lamellaires I et K alternés de chaque côté, à l’intérieur et à l’extérieur de l’armature. Le nombre des phases
- (!) Voir aussi le brevet anglais 8262 du 8 jan/ier 1887 et la La Lumière Electrique, v. XXVIII, p. 492.
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- par tour est égal à la moitié de celui de ces masses de fer. L’emploi de ces masses que M. Morday désigne sous le nom de pièces magnétiques de court •circuit détruit ou, du moins, atténue considérablement les effets parasitaires d’auto-induction des inducteurs parcequ’elles maintiennent presque invariable l’écoulement des lignes de force dans le champ magnétique qu’elles traversent alternativement par les pièces I et K, tantôt à l’intérieur, tantôt à l’extérieur de la bobine induite, mais avec une résistance à peu près constante. On évite ainsi la perte d’énergie qui se manifeste d’ordinaire par réchauffement des inducteurs. Le noyau de ces inducteurs est constitué très simplement par un axe en fer C, traversé par l’arbre de la dynamo et pourvu de bras rayonnants n, s, qui constituent les pièces polaires. Ces pièces sont opposées en nombre égal vis à vis des masses lamellaires extérieures ou intérieures L ou K. L’enroulement F des inducteurs est fixe, ces derniers tournent à l’intérieur de P.
- Dans la disposition représentée par les figures 19et 20,l’inducteur C et ses pôles nn ss, ainsique l’enroulement F, sont disposés concentriquement et à l’extérieur de l’armature, dont l’enroulement A et les masses I K sont fixés à l’arbre s et tournent avec lui.
- Cette armature peut, au contraire, rester fixe ainsi que les inducteurs. Dans ce cas, (fig. 21, 22, 23) les seulespièces mobiles sont les masses lamellaires K K! ; les masses K s’étendent des pôles n auxpôless de l’inducteur, tandis que les pièces Kj, disposées par paires, sont séparées magnétique-tiquement (fig. 23) par un espace égal à l'intervalle qui sépare ces pôles tandis que leur épaisseur remplit presque entièrement l’espace compris entre les masses 11 et les pôles n s. Lorsque les masses K Kx passent entre les pôles n s et les masses I, les lignes de force traversent ces dernières pièces et enveloppent l’anneau A de l’armature. Lorsque les masses Kj sont à mi-chemin entre les pôles ns, les masses K sont devant ces pôles, de sorte que les lignes de force raversent K au lieu de I. Les masses I, alternativement magnétisées etdéma-gnétisées induisent ainsi en A des courants alternatifs; mais, grâce aux masses K,, le circuit magnétique reste presque continu et l’intensité du champ presque constante, de sorte qu’il se maintient avec le moins de perte d’énergie possible.
- Le principe du régulateur d’induction pour courants alternatifs de M. Elihu Thomson est facile à
- saisir d’après la figure 24. Ce régulateur consiste en un enroulements, mobile autour de la bobine C, montée sur un anneau lamellaire I. et quetra-^ verse, suivant acb, le courant alternatif de potentiel constant, qui alimente les lampes L. Lorsque S recouvre la bobineC, il ne s’y développe qu’une auto-induction très faible et les lampes L marchent en plein, tandis que leur éclat diminue à mesure que S se sépare de C en la découvrant; on obtient ainsi une régulation très efficace de la lumière des lampes que l’on peut faire varier par degrés insensibles. On peut augmenter encore l’effet de ce régulateur en rompant le circuit de S dès qu’il a complètement découvert C, par exemple au moyen d’un commutateur W qui vient alors heurter un taquet/>.
- Dans le dispositif de lafigure 25, on voit ce régu-
- Fig. 25
- lateur monté en série sur le circuit primaire P d’un transformateur dont le circuit secondaire B alimente les lampes.
- Un autre moyen de renforcer la puissance de ce régulateur consiste, comme l’indique lafigure 26, dans l’addition d’un second anneau l2 dans lequel on encastre en partie l’enroulement S. La bobineC pivote dans ce cas ainsi que son anneau I, sous l’influence des attractions mutuelles de C et de S autour de l’axe P, malgré l’antagonisme d’un ressort disposé de manière que les déplacements de C dans S maintiennent, dans le circuit des lampes, une intensité constante.
- La régularisation de la machine alternative A s’opère dans le système de M. Statter en faisant varier le courant de son excitatrice c. Cette variation s’obtient au moyen du déplacement des balais de c, actionnés par un solénoïde G monté dans le circuit de A. Les pièces polaires des inducteurs de c sont déterminées expérimentalement de façon que l’on puisse faire varier sur une grande étendue l’orientation des balais sans y provoquer d’étincelles. On obtient ainsi, de l’alternative A, un courant d’intensité constante et de force électromo-
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- trice variable avec la résistance du circuit M. Chacune des lampes Lde ce circuit est pourvue d’un
- Fig. 26. — E. Thomson
- transformateur O (fig. 28) dont le fil primaire o\ est relié en série avec le circuit principal M et le secondaire o2 avec le filament très résistant de la lampe.
- La disposition proposée par MM. Crompton et Swinburne, représentée schématiquement par la figure 29 a pour objet de maintenir automatiquement en concordance de phases des dynamos alternatives At, A2 montées en quantités sur un même circuit. Les pôles positifs, par exemple, de
- Fig. 2T et 28. — Régulateur Statter.
- ces dynamos sont reliés directement au circuit, et les pôles négatifs indirectement, par des synchro-nisateurs d’induction C, E, D. Ces synchronisa-teurs sont constitués par des enroulements disposés autour d’un anneau de fer symétriquement, de manière, qu’en concordance de phases, leurs influences se neutralisent sur l’anneau, qui ne
- s’aimante pas : dès que la concordance cesse, au contraire, le synchronisateur développé, dans le circuit des deux armatures qui lui sont reliées,.
- Fig. 29. — Crompton.
- une auto-induction qui tend à rétablir la concordance (fig. 29).
- Le système est complété par l’appareil de sûreté représenté par la figure 30 destiné à avertir dès qu’il se produit une terre dans le circuit et à atténuer considérablement les dangers qui pourraient résulter pour un homme de sa mise en contact accidentelle avec ce circuit. A cet effet et pour le cas des courants continus un bras M qui tourne lentement, avec le moteur par exemple, fermé alternativement son contact en N et en P sur les fils négatif et positif du circuit. Supposons que la terre se produise sur le fil positif. Lorsque M touche la borne N, l'électricité passe du fil positif, par la fuite, à la plaque de terre E, puis au trembleur
- Fig. 30 et 81. — Crompton.
- S, à l’électro Q, en M, puis à la dynamo, quand M touche P. D’autre part, l’attraction de Q sur R déclenche S qui, tombant sur T, fait partir la sonnerie avertisseuse U.
- Dans le cas de courants alternatifs, le commutateur M est doublé d’une étoile W, tournant très vite en concordance avec les dynamos, et l’élec-
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- tro Qest pourvu d'un condensateur en dérivation X. j négatif, par exemple, le courant deviendrait inof-La borne P est munie d'une terre de sûreté E, de I fensif dès que M viendrait au contact de P (fig. 31). sorte que, si un homme venait à toucher le fil I M. Crompton constitue de préférence ses con_
- y/////y////yy// ////// / / / /
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- Fig. SS à 85. — Crompton
- ducteurs principaux par la superposition de bandes de cuivre très minces et larges e fig. 32 à 35 reposant dans des canivaux sur des poteaux isolés b. Ces bandes e se posenten les tirant au moyen d’un chariot i2, attelé à un câble ia par un triangle i que les galets i7 guident latéralement au droit de l’auge d, tandis que le galet central t4 roule sur la première bande, dont la pose s’effectue en supportant le triangle i par les roues auxiliaires /8. On réalise ainsi, d’après M. Crompton, un conducteur économique, très accessible, facile à poser
- Fig. 86. — Hookham et Housman
- et à visiter, d’un entretien plus commode que celui des câbles ordinairement employés pour le transport de la force et de la lumière.
- Les nouvelles dynamos de MM. Hookham et Housman sont caractérisées fig. 36 par l’emploi d’un électro auxiliaire E destiné principalement à
- éviter la production des étincelles aux balais. On sait, en effet, qu’il ne se produit aucune étincelle tant qye la commutation s'opère dans un champ magnétique d’intensité, juste suffisante pour renverser le courant, et aussi, tant que l’intensité de ce champ augmente dans le plan de commutation proportionnellement à celle du courant de l’armature. A cet effet, l’électro auxiliaire E est excité par un enroulement Fen, série sur le circiut prin-
- Fig. 87. — Sperry ; calage automatique de« balais.
- cipal : l’enroulement des aimants principaux D est monté en dérivation.
- Le réglage final de l’électro E s'opère en déterminant son courant au moyen d’une dérivation ou en faisant varier sa distance à l’armature, jusqu’à ce que l’on ait obtenu le minimum d’étincelles.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- On doit opérer ce réglage lorsque l’intensité du courant de l’armature est la plus grande : on peut, en général, fixer définitivement les balais dans la position déterminée, une fois pourvûtes, par un réglage.
- Lorsque l’angle au centre sous-tendu sur le tambour de l’armature par le pôle de l’électro-auxiliaire est égal à celui d’un segment du collecteur, la force électromotrice reste constante, mais on peut, en augmentant cet angle, faire qu’elle, croisse ' pratiquement autant qu’on le veut avec l’intensité du courant de l’armature. 11 vaut mieux
- Fîg. 88 ot 89; — Sperry.
- agir ainsi que d’augmenter la puissance de l’élec-tro intermédiaire; sans faire varier l’intensité du champ de commutation.
- Le pôle, de l’électro auxiliaire est, suivant qu’il s’agit d’une génératrice ou d’une réceptrice, de même nom bu de nom contraire à celui du pôle des inducteurs vers laquelle marche le fil de l’armature qui vient de le franchir, et sa section doit être telle, que i’induction n’y dépasse pas io ooo lignes par centimètre carré. Enfin, lorsque le pôle de l’électro auxiliaire est à la même distance de farmature que ceux des inducteurs, on obtient les meilleurs résultats comme invariabilité de l’avance des balais et de la force électromotrice, en donnant à l’électro auxiliaire deux fois autant d’ampère-tours qu’à l’armature, de manière, que la variation de l’induction dans les fils de l’arma-
- ture en commutation, occasionnée par leur passage devant l’électro auxiliaire, soit égale au changement d’induction dû au renversement de leur courant.
- Lorsque le pôle de l’électro auxiliaire sous-tend
- Fig. 40. — Sperry.
- un angle plus grand ,que celui d’un secteur de commutation, et, lorsqu’on observe en même temps la règle précédente, la force électromotrice de la dynamo augmente, reste invariable ou diminue avec l’intensité du courant, selon la position des balais ; elle augmente ou diminue avec cette intensité, suivant que l’on donne aux balais une avance négative ou positive par rapport au plan de non variation.
- Le régulateur de M. J.-A. Sperry, de Chicago, agitau contraire en modifiant le calage des balais. A cet effet, l’armature K2 (fig. yf) attirée vers la pièce polaire C, par l’accroissement de son magnétisme, dès que, par exemple, la résistance du circuit diminue, vient mettre en prise par K6 avec la tige / reliée au porte-balais, le cliquet Gu, de
- Fig. 41. — Hougton. • -
- sorte que,ce cliquet,actionné par l’excentrique Gs repousse, dent par dent, la tige J, et le porte-balais vers la position indiquée en pointillés. L’excentrique G5, est constamment mu, par un moteur quelconque, au moyen d’une poulie G4. Mais, à mesure que le porte-balais s’oriente vers sa nouvelle position d’équilibre, l’attraction de C sur
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- 5jq LA LUMIÈRE électrique
- l'armature K2 diminue rapidement, de sorte qu'il a fallu compléter son action par celle d’une came/4, disposée sur la barre j\ (fig. 40), de façon qu’elle assiste, par le jeu du mécanisme L3, L2, Lu l'attraction de C sur K2 en antagonisme avec le ressort K3.
- L'inverse a lieu pour ramener les balais en arrière par la prise du rochet G10, quand la résistance du circuit augmente.
- tifs par le nombre d’oxhydryles (OH) substitués à un nombre égal d'atomes d’hydrogène. >
- La basicité, au contraire, est déterminée par le nombre des oxhydryles qui font partie du groupe caractéristique des acides CO OH, que nous avons nommé carboxyles.
- ACIDES MONO-ATOMIQUES Série C" H2"—8 O*
- Le dispositif proposé par M. Houghton fig. 41 a pour objet d’assurer automatiquement l’inversion des balais quand le mouvement de la dynamo change de sens, comme c’est le cas pour des dynamos commandées par les essieux d’un train éclairé à l’électricité.
- Les balais sont portés par un cadre H. articulé en II de manière qu’il amène au contact du collecteur A la paire de balais B B ou la paire B! Bj, Suivant que c’est l’électro c ou l'électro c' qui attire son armature D ou D'. Un commutateur spécial dérive sur le circuit de la dynamo l’un ou l’autre des électros c ou c’ suivant le sens de sa rotation. Chacun de ces électros actionne, de plus une armature auxiliaire F ramenée par un ressort G de manière à maiatenir, tant que l’électro ne fonctionne pas, la pièce de bronze E sous l'armature D, et empêche ainsi cette armature de descendre. Lorsque le courant passe F est attirée malgré son ressort G et laisse l’armature D libre d’obéir à l’attraction de son électro tandis que l’armature D’ est, au contraire, bloquée par sa butée E’.
- Gustave Richard
- LEÇONS DE CHIMIE (Suite) Q).
- CHIMIE ORGANIQUE
- ACIDES bË LA SÉRIE AROMATIQUE
- Comme dans l’étude des acides de la série grasse, nous aurons à considérer les acides de la série aromatique à deux points de vue différents qui sont relatifs à leur atomicité et à leur basicité.
- Tout acide aromatique possède l’atomicité de Falçool ou du phénol dont il dérive. Cette atomicité est elle-même fixée, dans les composés primi-
- (>) Voir La Lumière Electrique du 8 juin 1889.
- Benzoïque , Orthotoluique j Isotoluique ! Paratoluique j a — Toluique j Xylique..., Paraxylique 1 Mésitylénique J Lauroxylique ] a — Xylique 1 - Ethylbenzoïque j Phénylpropionique ........... J a h® op [c» H8 0* | C® H8 0» C» H‘« O* 1 C? H*8 O* ! _
- u — Phénylpropionique \ Cumilique I Cuminique j Homocuminique C» H18 O* Cio H1» 0* CU H» O*
- SÉRIE C” H2>>—î« O*
- Cinnamique 1 Atropiquç f isatropique Phénylangélique C9 H8 O* C« H8 O» C“ H1* O*
- Série C" H2n—12 O*
- Phénylpropiolique C» H* Ot
- Série C" H2"-h O»
- u — Naphtoïque 1 P — Naphtoïque ) CH H8 O*
- Série C" H2n—O*
- Diphénylcarboxylique Diphénylacétique Benzylbenzoïque Dibenzyl corboxyliq uo Ci* H*8 G» CH H« O* CH hh 0* C‘8 H“ O*
- SÉRIE C" H2n~28 O2
- Anthracéno-carboxylique Ci" Hio O*
- Propriétés. — i° Distillés en présence d’une base énergique, ils régénèrent un hydrocarbure appartenant à une série inférieure à la leur;
- 20 Les divers halogènes, agissant sur ces acides donnent naissance à des produits de substitution très stables;
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 5î«
- 3° Soumis à l’action de l’acide nitrique, ils se résolvent en composés nitrés;
- C« H8 CO* H + Az O1 H = H» O + C« H< (Az O») CO* H
- Acide Acide
- benzoïque , nitrobenzoïque
- 4° Réaction semblable avec l’acide sulfurique.
- Préparation. — i° Par oxydation des alcools correspondants;
- 2° Par la distillation, en chauffant un hydrocarbure aromatique trichloré avec de l’eau ;
- 3° Pat* synthèse au moyen de procédés spéciaux imaginés par Kékulé et Wurtz.
- (a) MONOBASIQUES
- par la substitution d’un radical alcoolique uo acide à l’hydrogène typique de ceux-ci, soit par la substitution d’un halogène à leur oxhydryle.
- Ces composés peuvent être divisés en trois classes :
- Ie Éthers proprement dits et mixtes;
- a0 Éthers simples ;
- , 4
- 3e Éthers composés.
- 1° ÉTHERS PROPREMENT DITS ET MIXTES
- ils résultent de la substitution d’un radical alcoolique à l’hydrogène typique d’un alcool. Lorsque le radical substitué est le même que celui de l’alcool on obtient un éther proprement dit.
- A la suite des acides mono-atomiques-mono-basiques, dérivés des hydrocarbures aromatiques, il existe un assez grand nombre d’acides ayant une atomicité et une basicité plus élevées, nous citerons seulement pour mémoire les plus connus.
- Salicylique........ C7 H6 O3 diatomique-monobasique
- Diphénique......... C14 H10 O4 diatomique-bibasique
- Caféique........... C9 H8 O4 triatomique-monobasiq.
- Oxytéréphtalique.... C8 H8 O5 triatomique-bibasique
- Irimésique......... C9 H8 O8 triatomique-tribasique
- Gallique........... C7 H8 O6 tétratomique-monobasiq.
- Pyromellique....... C8 H8 O8 tétratomique-tétrabasiq.
- Mellique........... C6 H8 O1* hexatomique-hexabasiq.
- 2
- J'C* H8 / -]_ C* H8
- L HrJ"C* H8
- AIcool Éther
- O + H* O Eau
- Le radical alcoolique C2H5, éthylique, a remplacé l’hydrogène typique H de la molécule alcool.
- Lorsqu’au contraire le radical alcoolique substitué est différent du radical de l’alcool, sur lequel s’opère la réaction, l’éther produit prend le nom d’éther mixte. Ainsi :
- C H3 ( o C* H8 1 H I + H ( Alcool Alcool méthylique éthylique
- C H3 /
- 0 - C* H8 [ ° + H8 °
- Éther mixte Eau de méthyle et d’éthyle
- Remarque. — Pour terminer, indiquons un moyen permettant d’avoir la basicité d’un acide dont on connaît la formule chimique et l’atomicité; ce qui est le cas le plus général. Il suffit de retrancher de l’exposant de l’oxygène le nombre représentant l’ordre de l’atomicité; la différence obtenue représente la basicité cherchée, déduction faite des atomes d’oxygène contenus dans les radicaux de substitution; comme par exemple AzO2 dans l’acide nitrobenzoïque.
- Cette méthode est basée sur la définition même
- Propriétés. — Ie Par l’action du trichlorure de phosphore, il se produit de-l’anhydride phosphoreux et du chlorure d’éthyle (éther simple);
- 3 (C* H8)* 0 + 2 Ph Cl3 = Ph* Cl8 + 6 C* H8 Cl
- 2e Traités par des acides ou des anhydrides acides ils donnent deux composés semblables ou différents, suivant qu’ils étaient eux-mêmes des éthers proprement dits ou mixtes. :
- des alcools et acides, et elle s’applique aussi bien •aux acides dérivés de la série grasse qu’à ceux qui résultent des hydrocarbures appartenant à la série aromatique.
- 5a Fo ction. — Éthers
- Lés éthers dérivent directement des alcools, soit
- Préparation. — i° En chauffant les alcools avec les corps avides d’eau ;
- 2° En faisant réagir un acide polybasique énergique sur un alcool ou deux alcools suivant qu’on veut obtenir un éther proprement dit ou un éther j mixte.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5 X*
- Remarque. — Nous avons donné le nom de radical alcoolique aux groupements moléculaires CH3 (méthyle) C2H5 (éthyle). Ces radicaux sont mono-atomiques. Si l’on se reporte à notre premier article, relatif à la chimie organique (*), on remarquera que Gerhardt avait adopté une nomenclature spéciale pour les hydrocarbures saturés. 11 les considérait comme des hydrures de radicaux mono-atomiques, dont la formule générale était C«Ha»+ i, les hydrocarbures saturés étant eux-mêmes représentés par le symbole C« N 2 » + 2.
- On peut aussi admettre par analogie que les hydrocarbures de la formule C" H2,t sont des hydrures de radicaux triatomiques représentés par le symbole C"H 2 «— i. Ces derniers ne fonction-neraientque comme radicaux mono-atomiques. Pas plus que ceux-ci, ils n’existeraient à l’état libre ; mais ils pourraient toutefois se substituer comme eux à un radical ou à un atome mono-atomique. C’est du reste ce qui se produit pour la formation des éthers.
- Nomenclature des éthers. — Elle sera basée sur la théorie des radicaux et rappellera la nomenclature des oxydes et des sels en chimie minérale. Les radicaux alcooliques joueront le rôle d’un métal mono-atomique comme le potassium K ou d'un radical minéral mono-atomique comme l’ammonium Az H4.
- D’après cette convention, Gerhardt donnera naturellement le nom d’hydruresde ces radicauxaux hydrocarbures saturés ou aux hydrocarbures d’atomicité paire. Les éthers proprement dits ou mixtes seront les oxydes de ces radicaux
- Faison s observer que les alcools mono-atomiques peuvent être considérés, avec ce système dé nomenclature, comme des hydrates de radicaux mono-atomiques.
- Alcool éthylique Alcool propylique
- ou hydrate d’éthyle ou hydrate de propyle
- La nomenclature des éthers qui font partie des autres classes est basée sur le même principe.
- 2e Éthers simples.
- Ils dérivent des alcools par la substitution d’un halogène ou d’un groupe moléculaire en faisant fonction, comme le cyanogène, à l’oxhydryle de ces alcools. Exemple :
- O H11 i _ O H11
- h 1° a
- Alcool amylique Éther simple
- (chlorure d’amyle)
- Propriétés. — Ie Le zinc, agissant sur eux, produit une réaction présentant deux phases :
- (a) Formation d’un sel haloïde de zinc et d’une combinaison de zinc avec le radical alcoolique.
- s C* HM + 2 Zn = Zn IJ -|- Zn (C* H6)’
- (p) Formation d’un hydrocarbure dont la molé cule est double du radical alcoolique.
- Zn (Cs H&)* + 2 (C* H» I) = Zn 1* + 2 C4 H10
- » H6 ) C* H3 j
- Éther proprement dit oxyde d’éthyle
- C H3 a H r>
- O
- Éher mixte
- oxyde double de méthyle et d’éthyle,
- de même qu’on écrira pour exprimer l’oxyde de potassium
- 21 Soumis à l’action d’un sel d’argent, ils produisent une double décomposition, d’où il résulte un sel haloïde métallique et un éther composé.
- Préparation. — En faisant agir sur les alcools un hydracide ou une combinaison de phosphore avec un halogène.
- 3° Éthers composés
- et l’oxyde d’ammonium
- Az H4 I Az H4 \
- O
- 0) La Lumière Electrique du 30 avril 1889 (page 128).
- Ils résultent de la substitution d’un radical acide à l’hydrogène typique d’un alcool ; ou même pour donner une définition plus en rapport avec leur nomenclature ils proviennent de la substitution d’un radical ou de plusieurs radicaux alcooliques, soit à l’atome d’hydrogène basique d’un acide
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- mono-atomique, soit aux atomes d’hydrogène basiques d’un acide polybasique.
- Ainsi Yoxalate neutre d’éthyle
- C2 o2 IC* H'-)*
- O2
- n’est autre chose qu’un éther composé. Les deux atomes d’hydrogène basique de Y acide oxalique
- C2 o2 H2
- O2
- ont été remplacés par deux radicaux alcooliques semblables C* H5.
- L’oxalate d’éthyle présente la constitution d’un sel et rappelle celle de l’oxalate de potassium
- ou, si nous prenons comme exemple un radical métallique composé, l’oxalate d’ammonium
- c2 o* i
- (Az H4)2 )
- O2
- Les alcools polybasiques fournissent également des éthers, dont la nomenclature est calquée sur celle des éthers dérivés des alcools mono-atomiques et des glycols.
- 6e Fonction, Amines (Phosphides, arsines, stibines)
- (a) Amines
- On donne le nom d’amines ou ammoniaques composées à une série de corps qui dérivent de l’ammoniac Az H3, par la substitution de radicaux alcooliques aux atomes d'hydrogène, de cette molécule.
- On connaît également des amines condensées résultant de molécules d’ammoniac doubles
- Az2
- H2
- H2
- H2
- triples, quadruples, etc., etc. ; ces amines prennent le nom de diamines, triamines, etc., etc.
- L’étude de ces composés, quel que soit leur degré de concentration, se divise en plusieurs par-
- ties variant entre elles avec l’atomicjté des alcools d’origine
- (a) Dérivées des alcools mono-atomiques
- Si nous envisageons la formule de constitution' de l’ammoniac
- (H Az H ( H
- et de l’hydrate d’ammonium
- Az H4 ) H i
- o
- Nous remarquons que dans- la première de ces molécules, les atomes d’hydrogène peuvent être remplacés en partie ou en totalité par des radicaux mono-atomiques RR'R" et donner ainsi naissance à trois groupes d’amines : ,
- (R
- Az H
- i. H
- i*' groupe
- (R / R
- Az R' Az R'
- (H ( R"
- 2“ groupe 3* groupe
- Monamine primaire ou base amidée
- Monamine second, ou base imidée
- Monamine tertiaire : ou base nitrilée
- Dans la molécule de l’hydrate d’ammonium, les quatre atomes d’hydrogène faisant partie du groupe AzH4 peuvent seuls être remplacés par des radicaux mono-atomiques et donner naissance à une série de composés représentés par la formule symbolique
- R R' Rv R" Az ) '
- Hi°
- que l'on désigne sous le nom générique d’hydrates d’ammonium quaternaires.
- L’oxhydryle OH de cette molécule peut être remplacé par un halogène ; le corps qui résulte de cette substitution prend le nom de sel haloïde d’ammonium quaternaire. Ainsi
- c4 H»
- H
- H
- H
- Az Cl
- (chlorure de butyl-ammonium).
- 11 existe également des sels haloides d’amraûr,
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- nium binaires, tertiaires, quaternaires. Comme par exemple
- C H3 i
- C2 H!> I Az I (iodure de rnithyl — éthyl — propyl — butyl C3 H7 l ammonium.
- C‘ H» 1
- Avec les radicaux résultant d’alcools monoatomiques, on ne peut obtenir que des mona-mines.
- (P) Dérivées des alcools diatomiques
- Représentons les alcools diatomiques par le symbole
- R"
- i o H 1 O H
- Suivant qu’on retranche de cette molécule un ou deux oxhydryles, on obtient un radical mono-ou bi-atomique.
- On pourra substituer aux atomes d’hydrogène de la molécule ammoniac, les radicaux mono-atomiques (R" — OH) résultant des glycols et produire ainsi des monamines primaires, binaires, tertiaires, comme avec les radicaux dérivés des alcools mono-atomiques suivant que la substitution se fera en partie ou en totalité.
- On formera à volonté également avec le radical (R" — OH) des hydrates et des sels haloïdes d’ammonium primaires, secondaires, tertiaires et quaternaires.
- Avec te radical diatomique, R" résultant de la suppression de deux oxhydryles dans la molécule
- R.j 0 H
- R 1 O H
- on.pourra former des monamines de la forme R"
- H
- A z
- et des diamines de la forme
- R" \
- R" Az2 R" )
- 11 n’est pas besoin d’ajouter que la théorie fait prévoir l'existence de sels haloïdes et d'hydrates
- d’ammonium à molécule double de la forme
- R"
- R"
- R"
- R"
- Az2 (OH)2
- R"
- R'
- R"
- R"
- Az2 Cl2
- Polyamines dérivées des alcools diatomiques^ — Ces composés résultent d’une chaîne formée par plusieurs molécules d’ammoniac,devenues monovalentes et divalentes, et réunies entre elles au moyen de radicaux diatomiques, exemple
- H»-\
- H-S
- R'
- H (
- H - )
- Az
- Az
- Az
- H — H — R"
- H —
- R"
- H — R"
- H — H —
- Az
- Az
- Az
- Az
- Triamine
- Tétramine
- (-.) Dérivées des alcools triatomiques
- Théoriquement et par analogie avec ce que nous venons de dire sur les amines dérivées des alcools diatomiques, on peut prévoir l’existence de monamines, diamines et triamines formées au moyen de radicaux résultant d’alcools triatomiques.
- Si nous représentons symboliquement ainsi ces alcools
- R"
- c H O H O H
- Suivant que cette molécule sera privée de un, deux ou trois oxhydryles, les radicaux qui prendront naissance seront mono-atomiques, diatomiques ou triatomiques et pourront former les premiers des monamines, les seconds des monamines de la forme
- i R"
- Az j
- et des diamines de la forme
- Az2
- R"
- R”
- R*
- En même temps que des polyamines résultant d’une série de molécules incomplètes d’ammo-iniac soudées entre elles, enfin les troisièmes for-
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- ...
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 5
- ‘meront des triamines de la forme
- •' ) R"
- Az3 R"
- ) r-
- Il existe .également des hydrates et des sels ha-lôïdèsd’arhmônium correspondant à ces amines.
- (8) Dérivées des alcooh d'atonricité supérieure à trois
- En suivant le même procédé que celui que nous venons d’employer pour les alcools mono-atomiques, diatomiques ettriatomiques, on peut se faire une idée de la quantité prodigieuse d’ammoniaques composées qui peuvent être prévues par la théorie. Jusqu’à ce jour toutefois on n’a pu guère obtenir synthétiquement que quelques mona-mines dérivés des alcools tétratomiques.
- (b) Phospbines, arsines, stibines
- Le phosphore, l’arsenic, l’antimoine appartiennent à la même famille que l’azote; leurs composés hydrogénés sont analogues à ceux de l’azote et sont
- Ph H3 hydrogène,phosphore;
- As H3 hydrogène arsénié;
- Sb H3 hydrogène antimonié.
- On conçoit la possibilité d’obtenir des bases organiques semblables aux amines par la substitution de un ou plusieurs atomes d’hydrogène par des radicaux alcooliques. La nomenclature de ces composés s’établit par analogie d’après celles des amines.
- Il existe également des hydrates et des sels de phosphonium, arsinium et stibium.
- 79 fonction. — Amides, Amines-amides, imides
- On peut dire d’une façon générale que les amides sont aux acides ce que les amines sont aux alcools. Les amides, en effet, prennent naissance par la substitution de radicaux acides aux atomes d’hydrogène de la molécule ammoniac.
- Suivant que cette substitution s’opère sur partie ou totalité de ces atomes, les composés obtenus prendront le nom d’amines, primaires, secondaires ou tertiaires,
- (a) Dérivées des acides mono-atomiques
- Les acides monô-atorhiques ne peuvent donner naissance qu’à des monamides.
- Leur formule de constitution peut s’écrire de deux manière.
- Acétamide
- Le premier de ces symboles résulte de la définition même des amides ; le second indique que la molécule incomplète d’ammoniac Az H2 agissant comme radical mono-atomique a remplacé I’oxhy-dryle de la molécule acide acétique
- C* H3 o ) _
- H ' °
- il existe des amides ou les deux atomes d’hydrogène sont remplacés par des radicaux alcooliques :
- C3 Hs O v
- CH3 ( Az (diméthyl — propionainide
- CH3 )
- (|3) Dérivées des acides diatomiques
- Pour simplifier l’examen de ces composés nous les représenterons par le symbole exprimant qu’ils résultent de la substitution de la molécule incomplète d’amoniac Az H2 aux oxhydryles qui font partie soit du groupe CO O H caractéristique de de l’acide.
- Pour faire saisir le mécanisme de la constitution de cette classe d’amides et leur nomenclature, nous prendrons comme exemple les amides dérivées des acides du glycol.
- La formule moléculaire du .glycol est
- CH3 OH
- I
- CH3 OH
- et les acides dérivés de cet alcool diatomique s’écrivent :
- CH» OH
- co OH
- acide diatomique monobasique (glycolique)
- co OH
- I
- CO OH
- acide bibasique (oxalique)
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- t! ,Lai ithéorie:fait prévoir avec l'acide glycoliquei i° Un monarriine glycolique
- CH2 Az H*
- ’ ' I
- CO OH
- 2° Un monamide glycolique, isomère avec le composé précédent . . :
- iCH2 OH
- •i.-:
- CO Az H2
- 3° Un amine-àmide
- CH2 Az H2
- ' I
- CO Az H2
- ët âVec l’àcide oxalique : i° Un monamide
- co OH
- ’ ' "I--- , ,
- CO Az H2
- 2° Un diamide
- CO Az H2
- I
- • CO Az H2
- ' 30 Un imide
- ' ’ . c2 O2 )
- . , ' -H '>•) AZ •
- , • ; . : J vV V ", V . ”
- Ce dernier corps résulte de>la substitution du radical acide diatomique à deux atomes de la molécule, f.mmoniac.
- * i . / ' ,
- (8)L Dérivées des acides d’une atomicité supérieure à deux
- Le genre ide ces composés varie avec la nature de l’acide. . ,
- C’est ainsi que lorsqùe la basicité d’un acide est égale à son atomicité, ,il ne peut se former que des amides mono, bi, tri, et suivant l’atomicité de l’acide d’origine ou des imides. Si au contraire la basicité de l’acide est inférieure à son atomicité il pourra se produire à côté de ces amides des amines-amides.
- 8e Fonction. Organo-métallique.
- Les corps qui font partie de cette fonction ont une grande analogie de constitution avec les amides, phosphines, arsines et stibines.
- On peut dire que dans l’une et l’autre de ces classes, les atomicités du corps simple qui forme
- le noyau de la molécule sont satisfaites par des radicaux alcooliques.
- Les éléments, autres que ceux qui sont compris dans la famille de l’azote, peuvent donc former avec les radicaux alcooliques des composés saturés correspondant à leur atomicité. .,-y .
- Nous nous " contenterons de 'citer ,les ^ p ri ricin paux :
- Bismuth éthyle............. Bi G2 H6 . . •
- - triéthyle............... Bi (C2 H6)3
- ___ Zn (it H-r>Vr
- — méthyle/............. ... Zn (CH3)2
- — àmylè'.'/î : iv. . ... Zn (C5 H'1)2
- Potassium éthyle..:. ..h K C2 H5 '
- Sodium éthyle »..... ... NaC* H3
- Magnésium éthyle ... Mg C2 H5
- — méthyle ... Mq,CH3* ,
- Alumiriiurn éthyle .... V.. A!2 (C2 HP')3
- méthyle...1....1 V.. Als (C2 H8)3
- Distannéthyle ... Sn (C2 H6)2
- Distannométhyle ... Sn (CH3)2
- Trétrastannéthyle.,....... ... Sn (C2 H3)4
- Tétrastannométhyle ... Sn (CH3)4
- Plomb éthyle ... Pb (C2 H6)4.
- — méthyle ... Ph (CH3)4
- Mercure monoéthyle ... Hg (C2 C3)
- — monométhyle .. Hg (CH3)
- — diéthyle ... Hg (C2 H6)2
- — diméthyle .i . Hg (CH3)2
- Bore éthyle ....... . . ... . . . Bo (C2 H3)3
- — méthyle.....1. ... Bo (CH3)3
- Silicium éthyle ... Si (C2 H3)4
- —t méthyle.......... ... Si (CH3)4
- Nous noterons les propriétés lés plus remar-' ; quables de quelques-uns de ces composés.
- ' i° Les éthylures et méthylures de bismuth sont, très stables.
- 2° Le zinc-éthyle est décomposé instantanément !par l’eau, avec production d’hÿdrate de zinc et d’éthane.
- j 30 Le potassium et le sodium éthyles, s'enflamment à l’air.
- 4° L’aluminium éthyle qui est liquide, s’enflamme à l’air également lorsqu’il est en couche mince.
- 5° L’existence du plomb-éthyle démontre la té-jtratomicité du plomb.
- i 6° Le poids atomique du mercure est déduit des 'composés organiques de ce métal.
- ! Adolphe Minet.
- {A suivre)
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ ÏÉ7
- .. CHRONIQUE ET REVUE
- 'de'LÀ'PRESSÉ INDUSTRIELLE
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- ’ . i i • ^ i . .
- L’éclairage électrique dans les mines d’Anzin. — Nous empruntons à notre confrère le Bulletin international de l’Électricité, les renseignements suivants sur une installation intéressante d’éclairage électrique d’une pômpe souterraine dans les mines d’Anzin. i
- f
- Depuis le commencement dé l’année 1888, la -fosse Enclos, de la Compagnie des mines d’Anzin, est chargée d’extraire les principales venues d’eau des fosses de Deriain, grâce( à l’installation d’une pompe souterraine d’épùisé'thent.
- Cette eau provient en grande partie du torrent d’Anzin, et offre un volume de 7400 heclolitres par jour ; étant donné le rôle important de cette pompe, il était indispensable, tant pour la surveillance de son fonctionnement que pour son entretien, qu’elle fût dans;un espace largement éclairé. Mais il y aVâit deux obstacles à vaincre : d’abord la nature de l’espace à éclairer, ensuite la présence du grisouLdans les veines de l’Enclos qui proscrivait l’emploi des lampes à feu nu.
- 11 ne restait donc, pour éclairer ce vaste espace, qu’à tirer parti de l’électricité, et on y fut conduit d’autant plus facilément que l’on avait sous la main une force motrice des plus économiques, puisqu’elle était constituée par l’eau même que la machine est chargée de remonter au jour.
- En effet, la venue des travaux supérieurs de l’Enclos arrive au puits au niveau de 314 mètres et descend au niveau de la machine par des tuyaux. Cela constitue une chute d’eau de 60 mètres de hauteur et 3200 hectolitres par heure d’un débit à peu' près constant et qu’il n’y a pas risque de voir manquer, l’intervalle entre les deux niveaux étant inéxploité. Ce débit, donne 3,70 lit. par seconde. La puissance de chute est donc de 222 kilogrammètres, soit 3 chevaux environ. Cest une force largement suffisante pour alimenter, en tenant compte de toutes les résistances passives, un nombre de lampes à incandescence assez grand pour l’éclairagè d’un espace comme' celui dé la
- 1
- chambre souterraine. Les 2 chevaux effectifs sur lesquels on pouvait toujours compter permettaient en éffet d’alimenter 16 bougies, ce qui est plus que suffisant. Il n’y avait donc qu’à utiliser cette chute dans une turbine et à transformer ce travail en électricité au moyen d’une dynamo.
- De plus, l’eau est maintenue au niveau .de 3.1.4 mètres par une digue quL constitue dans la bowette un réservoir de 150 mètres cubes. IL s’ensuit que de faibles variations de la venue ; ne se traduisent que par une variation de quelques centimètres de la hauteur de chute. On peut donc d'ire que la force motrice est constante ; condition essentielle pour le bon fonctionnement de l’éclairage électrique. La turbine en marche normale tourne avec une vitessé dé 1220 tours à la minute en débitant 3,20 lit. par seconde environ, plie actionne une machine dynamo compound fournie, comme le reste de l’installation électrique, par la société Gramme. En marche normale, elle donne 110 volts, et une intensité de 20 ampères.
- Comme la turbine et la machine sont placées dans l’accrochage, séparé de la chambre souterraine par une galerie de 25 mètres, on a préféré placer à la portée du mécanicien le voltmètre Deprez, lui permettant de se rendre compte à tout instant du nombre de volts développés entre les bornes, ainsi que les manettes de coupe-cir-ouit et d’excitation et le rhéostat.
- En fait ce dernier est inutile, car c’est avec la vitessé de la turbine que l’on règle l’intensité du courant,: suivant le nombre de lampes mises en service. Celles-ci sont au nombre de 12, la première placée dans l’accrochage, une deuxième à l’entrée de la chambre souterraine donnant sa lumière sur les manomètres; les 10 autrés, 2 par 2, symétriquement par rapport à l’axe de la chambre souterraine, à 1,20 m. de distance suivant l’axe et 2,20 m. d’écartement.
- Ce sont des lampes Swan de . 16 bougies. Comme une telle lampe éclaire suffisamment, dans un rayon de 3 mètres, il s’ensuit qu’avec les 10 lampes, on a un éclairage très brillant dans toute la chambre souterraine. Ces lampes, sauf celle de l’accrochage, sont placées en dérivation sur deux circuits parallèles à l’axe de celle-ci, ces deux circuits étant eux-même pris en dérivation ; sur les fils du circuit principal qui aboutissent au j tableau de distribution. On pourrait en cas de 1 réparation, éteindre,tout un côté à la fois.
- Chaque lampe est munie d’un coupe-circuit;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La lumière obtenue est absolument fixe, ce qui était à prévoir, la puissance de chute, pouvant être considérée comme constante. L’installation fonctionne, eh somme, dans d’excellentes conditions depuis un an.
- Le renouvellement des lampes constitue à peu près la seule dépense d’entretien.
- Une lampe Swan coûte 5 francs. En ne lui donnant que 800 heures de durée, soit 33 jours de marche, on aurait tous les 33 jours une dépense de 60 francs, soit 1,80 fr. par jour.
- Voici, d’autre part, les frais de premier établissement de l’éclairage :
- Turbine....................................... 1 090fr. »
- Dynamo........................................... 700 »
- 12 lampes, 12 douilles sans clé, 12 abat-jour,
- 14 coupe-circuits, 200 crochets émaillés, 5 pièces de'ruban chattertonné............1...... 161 30
- Tableau de distribution avec accessoires.'.. 211 »
- 70 ni. de.'câble de 5,5 mm.; 70 iri. de câble de
- 2 mm.-; 20 m, de câble de 1 mm.-............... 117 .92
- Emballage....................................... 13 i>
- ... —.------t—
- Total.................... 2 302 fr. 92
- Avec la main-d’œuvre, on a pu atteinre 2500 fr.
- En comptant l’amortissement et l’entretien (lampes à part) à 15 0/0, on aura de ce chef une dépense de 1,02 fr. par jour.
- On peut donc compter, pour coût de l’éclairage électrique de la pompe souterrain*, 2,83 fr. par jour, soit par lampe et par heure un centime environ. Si l’on compare ces résultats avec ceux que donnerait l'éclairage par lampes de mines, on verra facilement l’avantage économique de l’électricité.
- Ajoutonsquedepuis plusieursannées fonctionne à Anzin un système de signaux électriques à l’intérieur des puits et galeries de mine.
- Nouvel accumulateur genre Planté. — Bien que les applications des accumulateurs, genre Planté, à faible capacité spécifique, soient restreintes, néanmoins, leurs qualités rustiques font que certaines personnes les préfèrent encore aux autres, et divers constructeurs s’ingénient à les perfectionner.
- Voici, d’après XËlectiicien,la description d’un
- nouveau type d’accumulateur de ce genre, construit par M. Legay à Levallois-Perret. .
- Les électrodes en plomb sont contenues dans un vase cylindrique en verre de 20 cm. de diamètre et de 40 cm. de hauteur; ce vase est hermétiquement fermé par un couvercle en verre portant une rondelle r en caoutchouc faisant joint; à ce couvercle sont suspendues les électrodes au moyen d'un système de clavette P. traversant des
- ng. 1
- œillets ménagés dans les queues venues de fonte avec lesdites électrodes. Cette disposition assure un montage et un démontage très faciles.
- Les électrodes sont des manchons cylindriques en plomb m s’emboitant les uns dans les autres et à à 5 mm. d’intervalle, cet intervalle étant maintenu par des baguettes e en ébonite.
- Chacun des manchons est formé d’une âme cylindrique pourvue à l’extérieur et à l’intérieur, suivant les génératrices du cylindre, d’un nombre considérable d’ailettes de 1,5 mm. d’éraisseur et de 7 mm. de hauteur. Ces manchons sont fondus en plaques avec leurs ailettes et les queues des-
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- tinées à les soutenir,, puis roulés et soudés. Le manchon extérieur ne porte d’ailettes qu’à son intérieur, le manchon intérieur n’cn porte qu’à son extérieur.
- Dans le modèle représenté figure i, il n’y a que
- Fir. S. — Chai’g-'
- quatre manchons; deux formant plaques positives, deux plaques négatives; les queues des électrodes de même nom sont réunies par un boulon.
- Le poids des plaques est de 32 kg. et la surface utile de 4 m2.
- L’état de la charge ou de la décharge est donné à chaque imtant par un densimètre-indicateur D d’une grande sensibilité; l’extrémité de sa tige v se meut le long d’une échelle graduée en 100 parties égales.
- Dans un des modèles, chacune de ses divisions
- Fig. S. — Décharge à grand débit
- correspond à une capacité d'environ 1 ampère-heure.
- Cette disposition présente lesavantagessuivants: une grande solidité, un bon isolement, une étanchéité parfaite, un débit assez grand par rapport à la capacité, enfin une durée probable très grande, car une batterie, marchant depuis deux ans déjà, n’a subi aucune détérioration, et l’état de ses
- plaques positives permet d’espérer une durée supérieure à celle qu’on obtient d’ordinaire. Mais il faut bien reconnaître que ces avantages n’ont été obtenus qu’aux dépens de la capacité spécifique.
- Avec un accumulateur complètement formé, on peut compter sur 5 ampères-heure par kilo de plaque seulement, alors qu’avec les accumulateurs, genre Faure, on obtient couramment de 8 à 10 et même 15 ampère-heures par kilo.
- D’autre part, une telle formation ne s’obtient qu’avec du temps, et ce ne serait qu’au bout de trois ans que le type considéré atteindrait la capacité correspondante de 150 ampères-heure.
- Sans entrer dans plus de détails, voici les prin-
- Fig. 4. — Doehargo â faible débit
- cipaux chiffres fournis par les expériences et qui donnent une idée de la valeur de cet appareil :
- Force électromotrice..................... 1,90 volt.
- Différence de potentiel aux bornes, pour un débit normal de 20 ampères environ. 1,80 —
- Résistance intérieure.................... 0,003 ohm.
- Rendement en ampères-heure............... 92 pour 100
- Rendement en watts-heure...........83 —
- Courant de charge ..............i........ 20 ampères.
- Courant de décharge...................... 25 —
- Çomme on le voit la décharge n’est même pas très rapide, puisque avec 32 kilos de plomb on ne peut obtenir qu’un débit normal de 25 ampères.
- Au point de vue de la régularité de la décharge, cet accumulateur est presque parfait, le régime se maintient très bien, et la courbe représentative de la décharge s’infléchit rapidement, après s’être maintenue parallèlement à l’axe des temps.
- La figuie 2 se rapporte à une charge faite à l’aide d’autres accumulateurs; les-figures 3 et 4 à des décharges faites à des débits différents,
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- les courbes I, e, D se rapportent respectivement à' l’intensité du courant, à la différence de potentiel utile aux bornes et à la densité du liquide.
- Angleterre
- Les moyens de transport à Londres et à New-York et la traction électrique.— Dernièrement en parlant des expériences exécutées sur les chemins de fer aériens de New-York, nous citions ce fait que la limite de capacité semble atteinte actuellement, de sorte que le problème se pose de trouver un mode de communications encore plus intensif.
- New-York n’est pas du reste la seule ville où le cas se présente, et à ce propos, on lira avec intérêt quelques données sur le mouvement comparatif à Londres et à New-York, ainsi que sur l’avenir de la traction électrique dans ces capitales.
- Nous extrayons ces chiffres d’un intéressant travail de M. Rekenzaun, dans YÈlectrical Review, de Londres.
- A New-York, les moyens de transport ont doublé depuis io ans; pour les grands trajets, la locomotion est concentrée- sur- les chemins de fer aériens qui ont transporté plus de 116 ooo ooo de voyageurs en 1888, soit une augmentation de plus de; 2000 ooo sur l’année précédente.. Au début de l’exploitation, la vitesse des trains était de 32 kilomètres à l’heure; aujourd’hui, étant donné le grand nombre de trains, qui se suivent à deux minutes d’intervalle pendant les heures les plus .mouvementées, elle est descendue à 16 kilomètres seulement, y compris les arrêts.
- Le matériel roulant du chemin de fer aérien de New-York compte 266 locomotives, et 800 voitures à voyageurs; il y a 51 kilomètres de double voie et 134 desimpie voie.
- L’infrastructure est calculée pour des machines de22 tonnes; les'voitures pèsent 11 tonnes, elles sont à 49 places, mais on y voit souvent de 100 à 120 personnes à la fois.
- Chaque train se compose de 5 voitures, ce qui correspond à un tonnage brut de 200 tonnes, soit le poid maximum que peuveut traîner les locomotives.
- D’après M. Reckenzaun,la solution du problème consisterait dans la traction électrique avec chaque 'voiture motrice, ou mieux chaque essieu moteur;, on arrivarait ainsi à mieux répartir le poids et à
- augmenter la vitesse de 50 0/0 grâce aux facilités d’arrêt et de démarrage qlie donneraient l’emploi simultané d’un grand nombre de moteurs électriques.
- Toutes les rues des villes aux États-Unis sont sillonnées par des tramways, c’est à peine si l’on y connaît les omnibus et les cabs.
- New-York possède 400 klm. de tramways parcourus par 2 100 voitures traînées par 24 ooo chevaux qui ont transporté l’année dernière deux cent dix millions de voyageurs.
- On compte actuellement environ 50 chemins de fer ou tramways électriques à conducteurs aériens en pleine exploitation dans les différents Etats de l’Union ; mais à New-York où ces conducteurs sont interdits , il faut recourir aux chemins de fer souterrains, ou établir des tramways électriques, soit avec des conducteurs souterrains, soit avec des accumulateurs.
- M.Reckenzann,onlesait,est unavocatpassionné dë la cause de la traction par accumulateurs. D’après lui, indépendamment de l’économie sur les frais de traction, l’électricité permet de gagner toute la longueur ne l’attelage, elle permet en outre d’augmenter la vitesse ; en effet, avec des chevaux il est impossible de marcher à plus de 10 kilomètres à l’heure, et la vitesse moyenne ne dépasse pas 8 kilomètres. 11 suit de là que deux voitures électriques marchant à 12 kilomètres transporteraient plus de voyageurs que 3 voitures à chevaux de la même dimension.
- En outre on peut facilement donner aux voitures une plus grande longueur. On peut voir à Philadelphie une voiture électrique, actionnée par accumulateurs, qui a une longueur de 1,8 m. en plus que les voitures à chevaux, et qui peut transporter de 100 à 125 voyageurs.
- La Julien Electric Company paraît avoir remporté u n plei n succès avec ses vôitu res à accu m u lateu rs de la 4mc Avenue à New-York. L’économie réalisée est de 50 0/0 sur la traction par chevaux, une preuve de plus des avantages qu’offie l’emploi de l’électricité.
- La situation de Londres est différente : cette capitale s’étend sur une superficie beaucoup plus étendue, mais plus régulière que New-York; les rues sont tortueuses et étroites, mais lé pavage est
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- parfait. Elle n’a pas dé chemins de fer aériens, dans le sens américain du mot, bien qu’une grande partie des lignes de chemins de fer suburbains passe à hauteur des toits des maisons.
- L’emploi des omnibus y est absolument nécessaire.
- ‘"'AVèc une population de 4500000 âmes, qui augmente d’environ 500000 habitants en 10 ans, il est difficile de prévoir quelles seront, dans un Siècle, les besoins d’une pareille agglomération, au seul point de vue des facilités de transport.
- Le mouvement des voyageurs à Londres est complètement entre les mains des Compagnies de chemins de fer, car les six lignes principales qui désservent la métropole transportent annuellement 200 000 000 de voyageurs. Les compagnies de tramways transportent en tout 150 millions de voyageurs par an ; la Compagnie des omnibus et la London Rood Car Company qui se partagent le service des quartiers commerçants transportent ensemble de 120 a 130 millons de personnes pâr an.
- Outre ces moyens de communications, il y à à Londres un service de 11 300 cabs qui effectuent annuellement le transport de 36 000 000 de personnes (1).
- Enfin, les lignes de chemins; de fer qui aboutissent à la métropole transportent journellement de nombreux voyageurs qui porteraient probablement à 490 ou 500 millions, le nombre total des voyageurs transportés par an. M. Jeans assure que l’emploi de l’électriçité, en tant que force motrice, sérait de nature à améliorer grandement les conditions de la circulation à Londres. On procède en ce moment à des expériences de traction électrique sur le métropolitain et comme nos lecteurs le savent, MM. Mather et Platt ont entrepris la .construction d’une double ligne de chemins de fer électriques entre la Cité et Sonthwa1rk ; sur laquelle il y aura un mouvement de 2200 trains par jour.
- La traction électrique est sortie aujourd’hui de Tâ période des tâtonnements, elle a victorieusement fait ses preuves en maints endroits; toutes les difficultés sont loin d’être vaincues, il en Surgira peut-être de nouvelles, mais telle qu’elle est la question de la traction électrique est assez
- (') On the Street and rait'way tra ffic in the Mctropolis ; Conférence faite le 15 niai à la Société des Arts par. M. $te- ; phen Jeans, 1
- avancée pour qu’on puisse venir lui demandé^ son aide pour parer aux dfficultés provenant de l’augmentation incessante de la circulation dans les grandes villes,
- A Londres on a mis en ç,e moment trois,grands projets à l’étude, pour dégager-les rues les,,plus mouvementées ; ce sont :
- 1° Le chemin de fer métropolitain de ceinturé ;
- ‘V
- 20 Les lignes souteraines de la Cité à Soüth-wark;
- • î
- 3° La ligne de Picadilly à Holborn-Circus’.rf,' n-i-
- Le premier projet a pour but de rédHir tôtitës les lignés qui rayonnent autour rifc Londres par une ligne spéciale de chemin de fér. ' r;:
- Avec le second projet on se propose d’augmenter les voies de communication entre ia Cité et le sud de la ville,’ du côté dé Stockwell. Cette ligne sera terminée en septembre.
- Le troisième, pour lequel on demande l’autorisation du Parlement, est destiné à établir un noü-véau moyen de communication entre PiCadilly çt Holborn par deux tunnels étroits, dans, lesquels la tractiô'n Sé ferait aussi par l’électricité. ' ;
- On a également parlé d’un quatrième prô]èt§ûi consisterait à relier, par une ligné dé’fch'emirt de fer, Westminster et Edgward Rnadj Cé projet a peü de chances d’aboutir.
- Nous n’avons pas besoin de faire remarquer l’importance de la question soulevée de MM. jeans et Reckenzaun; la même question se 'pose du reste, quoique d’une manière moins aigue', à Paris, et ici comme dé l'autre côté du détroit, c’est àiï’électricité qu’on s’est adressé;
- Nous rappelons à cette occasion que l’on parle de nouveau du projet de JVl, Berlier, qui consiste, comme on se le rappelle, en une doublé ligne de chemin de fer souterrain électrique traversant Paris du Bois de Viricennes au Bois de Boulogne.
- Tous ceux qui ont eu à se plaindre, par ce temps d’Exposition, de la pénurie des moyens de-transport souhaiteront de voir aboutir cette solution partielle de la question^
- e. m.;
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- I\'•cherches sur la polarisation rotatoire magnétique dans le spath d'Islande, par M. Chauvin (<).
- « Dans une Note anterieure (2), j’ai annoncé que,; contrairement-à l'opinion de Wertheim, le spath d’Islande possède Ig pouvoir rotatoire magnétique, et cela non seulement dans la direction de l’axe, mais dans les directions voisines.
- « La lumière incident^ étant polarisée rectili-gnem.ent dans la section principale du spath, j’ai mesuré les rotations et àfî^lysé la lumière transmise sous chaque incidence par le cristal soumis à l’action du champ magqfetique. Les quantités à mesurer sont très petites; «jussi ai-je dû effectuer des réglages et employer de^ méthodes de mesure très sensibles, qui seront développées dans le Mémoire complet. j-
- « Voici les conclusions de ce travail :
- « j° Le spath d’Islande possède le pouvoir rotatoire magnétique, non seulement suivant l’axe, mais aussi suivant les dictions inclinées sur l’axe.
- « 2° Suivant l’axe, l’action magnétique est une simple, rotation de la vibration incidente.
- « y Suivant les directions inclinées sur l’axe, l’action du champ produit à 'ia fois, en général, une rotation et une transformation de la vibration rectiligne incidente en vibratjon elliptique.
- « 40 La rotation change périodiquement de sens en devenant nulle pour une série de directions particulières. , ‘
- « 50 L’ellipse produite par le champ magnétique devient alternativement mille et maximum aux points successifs où la rotation est nulle,
- « Ces phénomènes sont identiques à ceux que présente le quartz naturel. Comme pour celui-ci, ils peuvent être expliqués a l’aide de l’hypothèse d’Airy. Lorsque le rayon rectiligne incident pénètre dans le cristal soumis au champ magnétique, il se décompose eh deux elliptiques réciproques inverses qui se propagent sans altération, mais avec des vitesses différentes, et se recombinent à la
- (i) Comptes rendus, t. CVIII, p. 1097. (* *) Comptes rendus, 27 avril 1886.
- sortie. Des valeurs de la rotation et de la grandeur de l’ellipse résultante on peut, pour chaque incidence, déduire les valeurs K du rapport des axes et la différence de marche 8 ^e ces deux elliptiques intérieurs. »
- [Nous ne reproduisons pas ici ces valeurs qui n’ont pour nous qu’un intérêt secondaire, et qui se rapportent à des résultats relatifs à un spath de 26 millimètres d’épaisseur et à un champ de 1808 unités].
- « Dans une étude théorique publiée en 1885 (*), M. Gouy, appliquant le principe de l’indépendance des effets simultanés aux phénomènes produits dans un milieu par l’action combinée du pouvoir rotatoire et de la double réfraction, montre que ce principe permet de retrouver l’hypothèse imaginée par Airy,-et conduit à des relations simples entre les quantités K et 8 et la rotation w qui se superpose à la double réfraction <0 sous chaque incidence.
- « Les relations données par M. Gouy sont :
- « La première relie directement le pouvoir rotatoire et la double réfraction. La deuxième donne le pouvoir rotatoire en fonction de K et 8 seuls....
- [M. Chauvin en calculant- calculé par les deux
- formules, trouve en effet une valeur sensiblement constante pour toutes les incidences].
- « Le phénomène, interprété suivant les idées de M. Gouy, peut donc être considéré comme résultant de la superposition d’un pouvoir rotatoire magnétique uniforme à la double réfraction, »
- Recherches sur la résistance électrique du bismuth. Note de M. Edmond van Aubel (4).
- « Nous avons étudié l’influence de la température sur la résistance électrique des tiges de bis-
- (’) Journal de Physique, 2* série, t. IV, p. 149. (a) Ihid. p. 154.
- (*) Ibid. p. 158,
- t4) Comptes rendus, v. CVIII, p. 1102.
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- muth.- Ce métal a été examiné sous deux états-moléculaires : Ie fondu et lentement refroidi; 2e fondu et très rapidement refroidi ou trempé.
- « Plusieurs espèces de bismuths ont été employées; elles ont été soumises à l’analyse spectrale, en faisant éclater la décharge électrique entre des électrodes du métal. Comme il est impossible de se procurer un produit pur, même en s’adressant aux fabriques de produits chimiques les plus renommées, M. A. Classen, professeur à l’École Polytechnique d’Aix-la-Chapelle, a bien voulu nous préparer quatre échantillons de bismuth pur, par deux méthodes différentes. Dans le premier mode de préparation, on transforme le bismuth pur du commerce en oxychlorure, que l’on réduit ensuite ; dans l’autre procédé, on part du sous-nitrate de bismuth du D1' Marquardt, à Bonn, que Marignac a employé pour la détermination du poids atomique du bismuth ; on le transforme en oxychlorure qu’il faut réduire ensuite. Ces produits ont été préparés avec le plus grand soin; néanmoins l’analyse spectrale a prouvé qu’ils renfermaient tous des traces de plomb. On est donc autorisé à croire que le bismuth ne peut être obtenu, d'une manière certaine, à l’état pur par les méthodes chimiques de précipitation. Des traces de plomb sont toujours entraînées mécaniquement, alors même que les précipitations sont répétées jusqu'à treize fois de suite.
- « 11 faut prendre certaines précautions pour pouvoir déceler, avec le spectroscope, la présence de traces aussi faibles de plomb dans des produits presque purs. Au contraire, on observe des différences très considérables dans les valeurs de la résistance électrique à o° des divers bismuths, ainsi que dans l’influence de la température sur la résistance électrique. Aussi l’on peut dire que, de toutes les méthodes physiques et chimiques, la détermination de la conductibilité électrique est certainement la plus précise pour s’assurer que le bismuth est pur et surtout qu’il ne contient pas de traces de plomb.
- « En présence de ces résultats, M. le professeur Classen a pensé à préparer du bismuth pur par électrolyse. En faisant l’électrolyse d’une solution de bismuth impur, le métal pur se dépose au pôle —, et le plomb au pôle + . à l’état de superoxyde de plomb. L’analyse spectrale n’a pu découvrir aucune impureté dans ce produit.
- ; « Les résistances électriques de quelques-unes
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- des tiges que nous avons, çxaminéejs se modifient, d’une manière permanente, après' la première chauffe, pour prendre alors des valeurs constantes. M. Leduc avait déjà observé un phénomène analogue. ’
- « Les tiges d’un même bismuth, trempées ou lentement refroidies dans des conditions semblables, ont sensiblement les mêmes propriétés : les modes dé trérhpe ét de refroidissement lent restent donc toujours à peu près les mêmes pour les divers échantillons. . .
- « La structure moléculaire que l’on a modifiée par la trempe et la compressipn, exerce une grande influence sur les propriétés électriques des bismuths impurs; au contraire, la trempe paraît sans action sur le bismuth électrolysé pur. Ainsi la résistance électrique à o°, l’influence de la température et du magnétisme sur la résistance électrique sont à fort peu près les mêmes pour les bismuths électrolysés lentement refroidis et trempés.
- « Pour toutes les tiges lentement refroidies des bismuths purs et impurs, le coefficient de variation de la résistance électrique avec la température est positif. Dans les bismuths impurs, les traces de plomb ont pour effet d’augmenter la valeur de la résistance électrique ào° et de diminuer le coefficient de variation avec la température.
- « Le métal électrolysé présente une particularité que n’offrent pas les autres produits; le coefficient de variation avec la température est sensiblement le même aux difféntes températures comprises entre o° et ioo°, ce qui peut être considéré comme une preuve de la pureté du métal.
- « Les divergences qui existent entre les résultats des physiciens, relativement aux propriétés du bismuth, s’expliquent facilement par la rareté du produit pur.
- « La résistance électrique spécifique à o0 en unités C.G,S. est, pour le bismuth électrolysé lentement refroidi : io3x 107,99, et pour le même métal trempé : io3x 108,69.
- « Le coefficient moyen de variation de la résistance électrique entre o° et ioo° est, pour le bismuth électrolysé lentement refroidi : -j- 0,00429,-et pour le métal trempé : + 0,00422.
- « Nous avons étudié la variation de la résistance, électrique dans un champ magnétique dont l’intensité valait 1560 unité., C.G.S. environ. ~~
- « Si W est la résistance électrique hors du champ, et AW sa variation sous l’action du champ
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- ïv • LÀ''LUMIÈRE ' ELECTRIQUE ' '
- Ji-v: ‘1 >- Vr AW ' '
- . n^agné,tiq,i|e, la quantité,t ioo -^- est 2,9 a,o°, et
- î
- «L’influence du magnétisme diminue donc1 'è'ôrisidérablemèntlbfkque la température s’élève. »
- Sur la conductibilité électrique des dissolutions salines contenant des mélanges de sels neutres, par MM. P. Chroustchoffet y. Pachkoff (<)
- ü L’un de nous a publié les résultats d(urte re-chérché'Sur leS conductibilités électriques de dis-SolutionS^ ne côntëftént qii’ün' seul sel;(2);.ceS mesures bous ônt serVÎde tërrrié dëVfcomparaison pfjur uffé'Sétudéàrtàlogüë,'faite avec des dissolutions dohtenarit àéÜx sels neütrës ; ces sels'ëtaient totijourS'choisis de rnaniétë à rfe pouvoir donnéf liëu a'üne réaction de double échange;-'
- ' << Lès mêmés dissolütions salines à !ün sel (un équivalent = 11. de dissolution aqueuse), dorit les conductibilités)*àVaient été déterminées préala-blernënf 'Ontété mélangées à volumes égaux; nous avons pris d’ordinairé 150 cm3 de chaque dissolution initiale/que bous mesurions exacte-nVenît dartSunemêhie fiole jaugée.'
- *'«' La dissolution résultante du mélange conte-' nait évidemVn-ëTlï deux équivalents dans 2 litres Bë dissolution:^ s; ' 'f ‘ :tri "'"'-f;/ ! :! r
- La 'frt'éthô'de employée dans cette recherche ëè^diffètë d’ailleurs eriKriert de celle qui avait sërvi ârdéterminér les conductibilités des’ liqueurs 'initiales; » ‘ J ,J
- [NOus’'ne reproduisons pas ici le long tableau résurt^à'rit lëS observations des auteùrs ; ' rions' noiiS, contëntetons'de citér leurs conclusions :]
- « On voit 'qü’ii' ÿ a des cas où les conductibilités s’ajoutent ekactément au moins!’,dans les limites dëk ërréurs’ d'observation; la conductibilité pb-servée du mélange concorde avec la moyenne dés' conductibilités des dissolutions initiales.
- « Dans d’autres cas, la conductibilité du mélange est sensiblement au-dessous de la moyenne; il en résulte qu’au degré de dilution adopté, il y a réaction entre leS deux sels, formation d’une certaine quantité de' sels doubles (cas des Sulfates},’
- (') Comptes tendus, t. CVlI I, p. 1162.
- .(*) La LnmièrêÉtectrià'ùe, du 8 jliin 1889.
- ou décomposition par dilution (cas de l’acétatë de zinc). ! 't: '4 • ' 11 ' /
- << Ën ce'ffüi concerne .les sels doubles, .ces résultats* sô'rit conformes0 à céux qu’gyàiérit déjà trouvés avant nous M, Bçuty et M. Klein (Ï884, 1/ihnales de {Vieâëmami),'par la mëtlio!dé,dés feou-fàrttsâltérnatifsi Mais sans vouloir faire le, calcul de la quantité de sel double0 formé 'dan's ^chaque cas observé (calcul fondé’'sûr 'certaines hypothèses rigoureusement applicables à des, dissolutiop^ beaucoup plus étendues), nous voudrions appeler l’aïténtioh, sur ..une relation askez ;généralë,‘ 'qui fëssôrt^qnptfê}tableau.,'’J, r y
- ' &Ü ’rèfp àrq u e ë n effet qu e, pou ries' mp lances
- W’ Seik’ [yistàliisant avec‘‘plusieurs,s équivalents d’èaüf 'lés'condüctibilites s’ajoutent sèrjsibienhe'nt j On lé’.voit pbuf les sulfates et les*chlotures) à l’exception des mélanges faits àvéç'Tdü' chlofuré. ou du ‘sulfaté’‘de1 potassium.’' Par contré, oq trouvé une conductibilité bien(aüTdessQUS de là moyenne dans la plupart des'cas, où l’un des sels mélangés cristallisé à l’état anhydré’; ori lé remarquera pour lés mélanges au süîfate'et au ch loru re de potassium ’ On est porté à voir; là un phénoniène qui serait corrélatif de la' capacité des sels k épuiser leurs énergies ; le sel ne se combinant pas (Oupeu) avec de' l’eau de cristallisation daris'des condition^ données est néanmoins',.capable1 Hé s’unir à,d’aur très corps de même tÿpè (chloruré a chloruré 0u, sulfate à sulfate) pour former un sel double,,niais partiellement en présence d’une grande! quantité d’eauf Mous n’insistons toutefois pas sur cette relation, qui demande à être étudiée plus au long.
- « Le but principal de cette recherche était d’apporter une preuve expérimentalë a, fappui de la supposition, qu'une formation partielle des sels doubles au sein des dissolutions! est ,un phénomène très répandu, partant qui. |peut .venir com-f pliquer la réactiop du double échange des sels neutres, comme il a déjà été indiqué par l'un de nous. ...f
- Sur l'étude de la conductibilité électrique des dissolutions salines, appliquée aux problèmes de mécanique chimique.. — Doubles décompositions, par P. Chroustchoff. (>)
- « Dans le tableau qui suit, je donne des mesures de la conductibilité électrique dès mélanges
- Comptes rendus, v. BV111 p. nôt.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- de sels neutres (un équivalent = i /.) capables de subir une réaction de double échange*
- jfom du Bel Température Observation Moyenne
- -(-K» SO‘ + - Zn Cl*) • 22",4 0,6079 0,6385
- >; Cl + i Zn SO») . 20,0 0,6046 0,6314
- ».(k Cl + - Cu SO») . 26,0 0,6043 0,6305
- »(iCu Cl* + ^K* SO*)... • 20,7 0,6050 0,6461
- »^K Cl + -2 [CHS COOpZn" )• 20,0 0,5347 0,5757
- » Qzn Cl» + CH3 CO^Ok' )• 20,1 0,5393 0,6063
- »QCu Cl*.+jZn SO*)... • <9,5 0,4220 0,4213
- » Cu SO‘ + -2 Zn CI») .. , 19,2 0,4172 0,4127
- »(; Mg Cl* + iCu SO‘).. , . 20,2 0,4330 0,4430
- » Q Mg SO4 + - Cu Cl*). . » )) 0,4360
- »(Na Br + Kl) ,. 18,0 0,9010 0,9081
- »(Na I + K’Br) » 0,9350
- '»*(k Cl +-Sr N* 0«).... . 18,4 0,7518 0,7657
- !»(-Sr Cl» + K N Os). ... . 18,5 0.7532 0,7588
- « On peut en déduire les conclusions suivantes;
- « 1° En partant d’un système quelconque de deux sels, on obtient la même conductibilité qu’en partant du système inverse; cette coïncidence garantit l’exactitude des mesures et de la prépa* ration des liqueurs ;
- « 2° La conductibilité du mélange ne coïncide pas avec la conductibilité moyenne de l’un ou de l’autre des systèmes de deux sels ; mais elle n’est pas intermédiaire non plus entre les deux conductibilités moyennes, se tenant en général au-dessous d’elles.
- Ce phénomène indique un amoindrissement du nombre de molécules conductives dans les dissolutions de sels neutres mélangés, autrement dit une formation vraisemblable de sels doubles. En tout cas, il en ressort une complication du schéma ordinaire du double échange, évidemment liée à des réactions secondaires. La réaction typique ne semble se rencontrer que dans des conditions exceptionnelles; M. Bouty l’a observée pour le système Zn S04-{-K2N2 Ofi(un équivalent=2 /.), et certaines de mes observations sembleraient s’en rapprocher. »
- Sur les électrodes à écoulement et sur la différence de potentiel entre le mercure et l’électrolyte qui le baigne, par M. J. Brown (1).
- Quand le mercure s’écoule par un tube terminé par une pointe fine dans un électrolyte baignant la pointe le mercure qui s’amasse au fond du vase et le mercure dans le tube accusent une différence de potentiel et si l’on réunit par un fil les deux quantités de mercure, il se produit un courant qui va du vase au tube. On connaît l’explication que Helmholtz a donné de ce phénomène (2). Voici la nouvelle théorie que propose M. Brown.
- « Nous nous trouvons en présence d’une pile dont les éléments sont : mercure pur, électrolyte et mercure terni. Supposons qu’une goutte de mercure ayant une surface tout-à-fait pure dépasse légèrement la pointe du tube baignée par un électrolyte, de l’acide sulfurique par exemple. Il se produira immédiatement une action électrolytique: une couche de mercure sera oxydée ou attaquée par l’électrolyte et il se formera une couche double mais d’un sens opposé à celui que suppose Helmholtz, à savoir négative dans le métal, positive dans le liquide.
- La différence de potentiel entre les deux faces de la couche sera grande, le mercure de la goutte étant très pur; le mercure pur sera à un potentiel moins élevé par rapport à l’électrolyte que le mercure terni et en les reliant on aura un courant allant du vase au tube.
- Ce courant continuera jusqu’à ce que le mercure de la goutte soit aussi terni que celui au fond du vase. Si la goutte s’avance un peu plus hors du tube la surface du mercure s’agrandit et une nouvelle portion de mercure pur sera exposée à l’acide sulfurique nous aurons une nouvelle action électrolytique, et un nouveau courant, qui cesseront à leur tour quand la surface de la goutte sera de nouveau ternie.
- Supposons maintenant que la goutte augmente lentement et d’une manière continue. A mesure qu’elle augmente, le mercure pur sera exposé à l’électrolyse et maintiendra un courant constant mais peu intense. Peu intense, parce que la surface pure sera petite comparée à la surface déjà ternie. Mais si la goutte croît rapidement les surfaces fraîches se formant plus vite le courant augmente.
- (t) Phi/. Mag., mai 1889.
- (’) IVissriiSi'hafft. A b b., p. 925, 1881.
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- 546 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La'limité dé cet accroisement sera atteinte qüand le courant qui poùrra sé produire, com-bihé aux actions tout-à-fait locales à_ la surfacede la goutte n’auront pas le temps de la ternir avant qu’elle ne tombe. »
- Le lecteur trouvera dans le mémoire original les objections que M. Brown fait à la théorie de Helmholtz. M. Brown n’admet pas qu’une électrode à écoulement se mette au même potentiel que l’électrolyte qui baigne la partie par laquelle s’écoule le mercure. Po ir fui, tous les résultats obtenus en appliquant cette loi sont douteux. Il ne nous dit pas ce qui lui paraît inexact dans la démonstration de cette loi. Quant aux expériences que M. Brown a faites pour justifier sa théorie et pour combattre celle de M. Helmholtz nous ne croyons pas que les partisans de la théorie de Helmholtz les trouvent absolument concluantes.
- P. C.
- La résistance des auges de décomposition électrolytique, par H. - B. Sankey (’)
- Le capitaine Sankey qui depuis longtemps s’occupe de la reproduction galvanotypique des cartes de l’état-major anglais a remarqué des variations assez curieuses dans la résistance des auges où s’opère le dépôt galvanique du cuivre. Plus la densité de courant est faible, et plus grande est la résistance. Ce fait a déjà été observé par plusieurs expérimentateurs, et rapportés par eux à une résistance de transfert qui aurait lieu entre les électrodes et le liquide.
- Afin d’en déterminer la variation, M. Sankey a a fait un certain nombre d’expériences, en décomposant des solutions du Cu S O4; Zn SO4; Mg, S O4; H2 S O4, etc., avec des électrodes de cuivre, de plomb, de zinc et de platine. Cellés-ci avaient une section de 50 centimètres carrés et occupaient toute la section de l’auge, mais pouvaient être placées à des distances variables.
- Le courant était mesuré, ainsi que la différence de potentiel aux bornes, et on mesurait également par la déviation produite sur un galvanomètre en ouvrant le circuit, la valeur de la force contre électromotrice ou dë la polarisation aux électrodes.
- Là résistance de Téleçfrolyte lui-même .était mesurée, au moyen d’électrodes parasités . en cuivre, de très petites dimensions, et immergées à une distance déterminée cette résistance vraie ne dépend pas de la densité de courant. En la soustrayant de la résistance apparente de l’auge, oh obtient la résistance de transfert. . <
- On commençait par envoyer un courant de 2,7 milli-am pères, que l’on doublait chaque fois, jusqu’à ce qu’on atteigne un courant de ^70 milliampères ; la résistance commence par augmenter pendant un moment puis diminue graduellement à mesure que le courant croît (fig. 1 Çourbe 1). Le courant était ensuite ramené à 2,7miliî-amp. la résistance avait alors fortement diminué, mais
- Fig. 1
- elle commençait à augmenter pour diminuer de nouveau quand on augmentait le courant.
- La figure 1 se rapporte à une solution de Cu S O4 et à des électrodes de plomb. Dans là courbe 1, l’accroissement subit de résistance a lieu au moment où la cathode est recouverte de cuivre.
- La courbe III montre que la résistance de l’électrolyte a à peine varié pendant ces deux séries.
- Dans une série d’expériences effectuées avec dü sulfate de.cuivre acidulé, et électrodes en cuivre, on a trouvé que la résistance de transfert était à peu près la même, pour une même densité. On a trouvé également qu’une élévation de température diminuait fortement cette résistance apparente.
- D’après M. Sankey, cet effet n’est pas dû à Une couche non conductrice formée sur l’une ou sur les deux électrodes, sans cela elle augmenterait avec le courant; il l’attribue, sans s’expliquer autrement, à une action moléculaire entre l’électrode et le liquide. -
- (') Procediiigs Poya' Society.
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- JOURNAL5. -UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ' FAITS DIVERS
- Nos lecteurs se rappellent la description que nous avons donnée, l’année dernière, des nouveaux appareils installés au parc Saint-Manr pour l’étude des relations, entre les phénomènes sismiques et le magnétirme terrestre.
- . ..Voici ce qu’écrit M. Moureaux, dans une lettre à M, Mas-çart, à l’occasion du dernier tremblement de tei;re :
- « J’ai l’honneur de vous adresser un décalque photographique de nos courbes magnétiques du 30 mai au soir.
- , « La composante horizontale a subi une diminution rapide, piais.pon,brusque, à ,8 heures 25 du soir; la composante verticale et la déclinaison indiquent des variations extrêmement faibles.
- «L’heure de cette petite perturbation coïncide sensiblement avec celle du tremblement de terre;' toutefois l’anomalie ne semble différer en rien, à première vue, des troubles magnétiques ordinaires.
- « A la suite du tremblement de terre de Menton et de la discussion qui s’est élevée sur la question de savoir si les mouvements des appareils., magnétiques sont dus à une transmission mécanique ou à' un effet magnétique, j’ai installé au parc Saint-Maur un barreau de cuivre attaché à une suspension bifilaire, dont la direction est enregistrée par la photographie. Il est peut-être intéressant de constater que ce barreau n’a éprouvé aucune vibration appréciable pendant le tremblement de terre du 30 mai. »
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- Un dernier mot sur le graphophone et le phonographe; M. Edison ayant fait donner M. Gouraud à l’Académie, M. Tain, ter. ne pouvait rester en arrière; voici la note qui a été présentée à la séance du 3 courant par M. G. R. üstheimer :
- « Nous n’avons pas la prétention de présenter à l’Académie la seule machine qui enregistre et reproduise les sons nr de soutenir que ‘l’idée sur laquelle repose cet appareil appartienne à M; Tainter. Nous voulons simplement montrer, dans l’intérêt de la science, les progrès qui ont été faits dans l’art d’enregistrer et de reproduire les sons.'
- « Chacun connaît les travaux de Scott, de Cros, et le per-mier phonogrape d’Edison qui enregistrait les sons au moyen d’un stylet courant sur une feuille métallique, ce que nous appelons en anglais indentation.
- « Dans le premier phonographe d’Edison, l’inscription se faisait par l’empreinte d’un stylet; à ce propos, et pour montrer que ,1e professeur Tainter a commencé son travail au moment où le phonographe était délaissé, nous citerons un article publié par M. Edison dans le journal le New-Yorh IVorld du 6 novembre 1887 et reproduit par le journal VE/ec-trical IVorid du 12 novembre 1887 :
- «L’appareil, dit-il, pèse environ 100 [livres, il coûte fort
- w
- « cher, et, à moins d’avoir uqe compétence toute spéciale,
- mi. <.’> •vnvuif’-t.'n
- « personne ne peut en tirer le moindre parti. Le( trace de. la
- « pointe d’acier sur la feuille de plomb ne‘peut‘servir qu’un
- « petit nombre de fois, fyloi-mêine (c’est M. Edison’qui parle)
- « je doute que je puisse jamais voir parfait un phonograjatieJ
- « capable d’emmagasiner la voix et de la reproduire d’uiïè
- « manière claire et intelligible.’ Mais, je suis'certain'que,.si
- « nous n’y parvenons pas, là génération suivante le fera. J’ai
- « donc laissé le phonographe pour 'm’occuper’ 'dé'Ig .'lumière
- « électrique, sûr que j’avais semé une graine qui devait prô-
- « duire un jour. »
- « C’est à ce point que le professeur Tainter ét son collaborateur le D’ Chichester Bell ont repris le travail. Tant que leurs essais se bornèrent au procédé de Vindentation, ils n’obtinrent que peu de résultats. Lé Dr Bell abandonna bientôt ses fé'clrerches ; niais le professeur Tainter continua fidèlement, et, comme résultat de son infatigable labeur, il troitva que lé seul procédé pratique polir erhrhàgahisef lës’‘sqns était la gravure sur de la cire, ou sur ufi' cylindre dé càrîbïl recouvert de ciré. ' ‘ ‘ ’
- « Grâce à ce procédé, il est parvenu à construire un grà-phophone parfait et qui donne des résultats satisfaisants sous tous les rapports.
- « M. Edison a confirmé la justesse des découvertes du professeur Tainter èn" les adoptant pour ce qu’il appelle son phonographe perfectionne.
- « Le graphophone qui est sous les yeux de l’Académie se compose de quatre parties distinctes : • " ’ ' ‘
- « Le système mécanique d’entraînement du cylindre;
- « Le système enregistreur;
- « Le système répétiteur; "
- « Le système moteur et régulateur de vitesse.
- « Le but du professeur Tainter ayant été surtout de pro-duire un appareil aussi peu coûteux que possible, il à employé dans la construction de soir graphophone un mécanisme des moins compliqués, qui est mis en action sans le secours de moteur électrique, ou autre, se contentant dé la pédale, qui permet, après quelquès minutes d’essai,'à la personne la plus inexpérimentée de se servir très facilement dir graphophone. »
- Puisque nous sommés sur ce sujet nous terons remarquer qu’une légère inexactitude s’est glissée daiWl’article où notre collaborateur M. Richard a décrit d’une manière si complète i le graphophone.
- Les derniers appareils 11e sont pas dûs, en effet, à la collaboration de MM. G. Bell et Tainter, mais à ce dernier seul; enfin comme nous l’a fait remarquer le représentant de ce dernier,
- ; il n’y a pas précisément eu formation d’une compagnie commune pour l’exploitation des brevets Edison et Tainter aux ‘ Etats-Unis, mais le président de la Compagnie Afort b American, qui a acheté lé brevet Edison, s'est assuré l’exploitation commerciale exclusive aux Etats-Unis des appareils construits par la Tainter Graphophone Company.
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- $48 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ' Dans hotre.numéro du 26 janvier, en donnant quelques détails sur l’éclairage de la ville de Perpignan, nous avons jndfcjué que la concession était accordée à M. Bartissol. M. E.' Lamy, associé de M. Bartissol, nous écrit pour. nous (aire remarquer que la concession lui appartient,, et que le projet, '.qui doit é^re réalisé par M. Sautter-Cuénod, est de IuL Ce ptojet comprend 8 groupes de machines Sulzer de 150. chevaux commandant directement à 180 tours des ma-chimes Thury. M. Lamy réclamant son bien devant les tribunaux, nous ne pouvons qu’indiquér sa réclamation, sans commentâmes.
- Deux de noc collaborateurs, MM. Marinovitch et Szarvady, viennent de demander au Conseil municipal de Paris de les autoriser à faire poser dans les égouts un réseau de câbles téléphoniques destinés à donner des audiences musicales et dramatiques au moyen de leur appareil « le théâtrophone. »
- L’étude de cette proposition a été renvoyée à la 6* commission.
- Le caractère orageux, de l'année 1889 continue à se maintenir, d’après l’Observatoire du parc Sainl-Maur, il y a eu dans le mois de mai huit jours d’orage, les 5, 9, 14, 20, 22, 23, 25 et 26, dont deux forts, le 20 avec pluie torrentielle de 5 minutes à 4 heures 38 du soir, et le 26 avec pluie torrentielle à 2 heurçs du soir, qui donna n mm. d’eau en 10 minutes. Le 21, éclairs au NE à 11 heures du soir.
- Relativement aux moyennes normales, le moi' de mai 1889 présente les résultats suivants : baromètre plus bas de 2,08 mm.; thermomètre plus haut de r,36; tension de la vapeur plus forte de 2,14 mm.; humidité relative plus forte de 9; pluie plus forte de 4,4 mm.; nébulosité plus forte de 7. Le mois de mai de cette année est le plus chaud depuis 1875 (14“,84).
- Ces circonstances atmosphériques expliquent très bien la présence des orages, qui est en rapport avec les chiffres cités.
- On annonce qu’un traité sur l’électricité par Galvani, jusqu’ici inconnu, vient d’être trouvé dans la bibliothèque municipale de Bologne, dans une armoire contenant un grand nombre de volumes qui n’avaient jamais été classifiés.
- ' Une maison de commerce dé Londres a offert une somme importante au Directeur des Postes et Télégraphes pour avoir le privilège de faire des annonces sur le dos des timbres poste et sur les formules télégraphiques, dont on tire annuellement 100 millions d’exemplaires, vil paraît que le gouvernement de Queensland tire un revenu dé 300000 fr. par àn de ce système de publicité.
- La Société industrielle d’électricité de Bruxelles est en liquidation, et une nouvelle société[sera formée.par les administrateurs de l’ancienne.
- Nous avons déjà mentionné le succès de l’émission des actions de VInternationale Elektricitaetsgesellscbaft à Vienne et à Pesth, mais on 11e s'attendait cependant pas à un empressement aussi extraordinaire du public. Sur 14700 actions 4800 étaient réseivées aux actionnaires de la Société Ganz et Cu, de sorte qu’il n’en resteraient que 9900 pour le public, qui en a souscrit 1 100000 rien qu’à Vienne et à Budapesth, Les souscripteurs d’unités ne recevront rien à la répartition et les autres auront à peine un pour cent de leur demande.
- Un accident dont les suites auraient pû être des plus funestes s’est produit, dans la soirée, du 6 juin dernier, à l’usine d’éclairage électrique de Levallois-Perret, rue Poe card, ÿi.
- L’ouragan de ces jours derniers avait établi un contact entre deux fils conducteurs, sur le toit d’iine‘ maison, sans que personne s’èii fût aperçu. Vers six heures du soir, M. Léon de B..., ingénieur en chef de l’usine, s’approcha du tableau indicateur pour vérifier la tension de la machine dynamo. An même instant une formidable étincelle jaillit devant lui : M. de B... tomba à la renverse, en poussant un cri.
- Les ouvriers s’empressèrent auprès de lui, le croyant foudroyé par la décharge : il n’en était rien heureusement; les yeux seulement avaient été gravement atteints par l’étincelle. U11 spécialiste, mandé immédiatement auprès du blessé, n’a pu se prononcer sur la gravité de la blessure.
- Pendant toute la soirée, la foule n’a cessé de-stationner devant l’usine. Cet accient a vivement ému la population de Levallois Perret, où M. de B... ne compte que des- sympathies.
- Des expériences de traction électrique auront lieu prochainement sur la ligne de tramways à Liverpool avec une des voitures à accumulateurs appartenant à l'Electric Traction O, qui fonctionne actuellement à Londres.
- La Compagnie Edison-Swan de Londres a décidé d’abandonner tous les travaux d’installations et de se consacrer entièrement à la fabrication de lampes, d’accessoires et d’appareils. Les travaux d’installation seront exécutés à l’avenir pa la maison Mather et Platt.
- Éclairage Électrique
- Les délais pour la réception des soumissions cachetées pour l’éclairage électrique de la ville de Zurich ayant pris fin
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ ! U9'
- 7ï
- le 15 mai dernier, le Conseil municipal de la ville a procédé dès le lendemain à l’examen des offres reçues.
- Voici la liste des soumissionnaires : la Société d’Oerlikon, MM. Siemens et Halske, de Berlin, MM. Crompton et Compagnie de Chelmsford, la Compagnie Thomson-Houston, de Hambourg, MM. L.-P. Sée, de Lille, M. Ehrenberg, de Lit-tan (Lucerne), la Fabrique d’appareils électriques d’Uster (Zurich), la Compagnie des Téléphones de Zurich, MM. Stirne-rriann et Weissenbach, de Zurich. La commission a de suite commencé la comparaison des soumissions.
- . On a essayé pendant une quinzaine de jours de remplacer les globes en verre opaque d’une partie des foyers électriques sous les Tilleuls, à Berlin, par des globes en verre clair, mais l’expérience n’a pas donné de bons résultats. La lumière était aveuglante, même de loin, et projetait autour des poteaux une série de cercles clairs et obscurs qui affectaient péniblement les yeux des passants par leur mobilité.
- On annonce que l’Allgemeine Elektriçitact GcseUschaft de Berlin est en négociation pour la construction d’usines centrales d’élbcttricité tant à Madrid qu’à Constantinople.
- Les chambres législatives de l’Etat de Michigan, aux Etats-Unis, viennent de voter une loi autorisant la Compagnie du gaz à exploiter l’éclairage électrique.
- Les journaux chinois annoncent que l’éclairage électrique s’étend rapidement dans les villes comme Pékin, Hong-Kong, Shangai, Canton, etc., qui possèdent un nombre considérable, de foyers.
- La Société belge d’électricité de Bruxelles a été chargée de l’installation de la lumière électrique pour 1 éclairage public et privé dans les villes de Florence et de Pistori, en Italie. ;
- La municipalité de Bruxelles a reçu de nombreuses offres pour l’éclairage électrique de la ville et celles venues de l’Amérique semblent extrêmement bon marché. Aucune décision ne sera cependant prise pour le moment. ‘
- 11 vient de se former à Bruxelles une nouvelle société d’éclairage électrique sous le titre un peu long de Société anonyme Belge pour l’éclairage public par l’électricité, au capital de 250000 fr., divisé en 500 actions.
- Télégraphie et Téléphonie
- La Chambre des députés de Hongrie a promulgue le 8 août 1888 une loi sur les installations télégraphiques et téléphoniques en Hqhgrie.
- D’après cette loi, l’Etat seul 1 le droit d’installer et d’ex -; ploiter les ligiies télégraphiques et téléphoniques, ainsi que leurs appareils. '
- Sont exceptées les installations intérieures aux maisons, ainsi que celles qui sont placées sur une propriété particulières et d’un seul tenant, pourvu qfté l’usage en soit rigoureusement privé* et que leur installation n’ait fait l’objet d’aucune concessioh. :
- En conséqûeiiçe, quiconque voudttt procéder à la construction de lignes télégraphiques, télépHütiiques et de toute autre installation électrique sur le territoire Hongrois, devra au préalable s’en faire délivrer la concession légale.
- La concession, est donnée par un décret quand elle à pour but la constructipn de lignes télégraphiques ou téléphoniques reliant entre elles deux localités’ de plus de 10000 habitants, situées toiites deux sur le territoire Hongrois, ou une-seulement avec Une ville étrangère; si ces villes possèdent déjà un télégraphe ou une ligne téléphonique; dans tous les autres cas, la question est du ressort dû ministère dés travaux publics. Le ministre a le droit d’alléger lés clauses du cahier des charges, s'il s agit d’installations télégraphiques, téléphoniques ou autres destinées à prévenir les inondations, les incendies, etc.
- Les principales clauses de l’obtention d’une concession sont ainsi conçues ; -
- 1° La durée de la concession né peut dépasser 50 ans quand l’installation est publique, et 10 ans seulement quand elle est particulière;
- 20 L’Etat se réserve le droit d'abolir le traité avant l’échéance, pour ce qui est des installations publiques;
- 3“ A l’expiration de la concession, les installations publiques reviennent intégralement à l’Etat, et cela sans charges ni frais d’aucune sorte;
- Les installations privées pour lesquelles la concession n’aura pas été renovelée avant la date d’expiration seront en levées dans un délai de 14 jours, à partir de cette date;
- . J
- 4” L’Etat se réserve le droit de surveillance et de contrôle, et le ministère est autorisé à modifier et à changer les installations publiques, selon les besoins des travaux à effectuer;
- 5° Le concessionnaire doit effectuer le raccordement de la ligne par lui construite avec celles déjà existantes ou à faire, dans le délai fixé par le ministère, et à ses propres frais ;
- 6° Le droit de concession ne peut être cédé par le concessionnaire, qu’avec l’assentiment du ministère;
- 7” En cas de décès, le m'nistère a le droit de retirer ou d’affirmer la concession au successeur du concessionnaire, selon qu’il présente ou non les garanties nécessaires;
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- 8“ Le ministère a!cçepite1ip\v rejette :tf>us tes, plans et toutes les mesures prises par l'entreprise, en vue de l’installation ou
- \ de l’ëxplôitatiort'; *' "J '1 «•
- - /,';•( ;: I-J i." :i ' -U;.-;: ' yy.
- 9“ Les plans de la canalisation et des appareils sont également Soumis à son approbation. . ru.î'i
- Les particuliers sont forcé de' laisser passer sur leurs immeubles et de leurs propriétés, les lignes d’intérêt public, et cela ^ans pouvoir prétendre à une indemnité, pourvu que 'usage de ces propriétés ne soit pas entravé de ce chef.
- S’il faut porter les ligner, à une hauteur plus grande que celle prévue originairement pour cause de constructions d’immeubles, etc., cette modification doit être exécutée par l’entreprise dans un délai de 45 jours, à dater du jour de la signification faite par le propriétaire de l’immeuble.
- Lès propriétaires doivent laisser poser toutes le lignes aérienne? et souterraines dont la pose n’empêche pas la jouissance de l’immeuble traversé, mais ils ont le droit de réclamer après l’achèvement des travaux la remiee du terrain en l’état primitif. , . .......
- , En cas de contestation, le différent est porté devant les tribunaux. .. ..r
- :En cas d’infraction à la loi, le contrevenant sera puni d’une amende de 50 à. 300 florins, et le ministère a le droit d’arrêter l'exploitation, ?i dans un délai de 8 jpurs les prescriptions n’ont pas été pbéis.
- Montevideo possède déjà deux entreprises téléphoniques, dont l’une, la Compagnie Bell, compte 1 796 abonnés avec une moyenne de 6000 communications par jour. L’autre, une Société coopérative de formation récente, a 105 abonnés.
- Le nouveau câble entre entre Banjoewangie (Java) et l’Australie a été ouvert au service télégraphique' le i°r mars dernier.
- Il atterrit à la baie de Roebuck dans l’Australie occidentale. où il est relié à Rocburne au réseau télégraphique terrestre.de l’Australie. Le câble fonctionne en simplex de 6 heures, du matin à 10 heures du soir mais ce service sera prolongé jusqu’à 3 heures du matin en cas d’interruption de l’un des deux câbles de Banjoewangie à Port-Darwin.
- Le service sera continu et en-duplex en cas d’interruption simultanée des deux câbles mentionnés.
- l.e gouvernement brésilien recevra jusqu’au 30 octobre prochain des propositions pour l’établissement de communications télégraphiques au moyen d’un ou de plusieurs câbles sous-marins entre le Brésil et les Etats-Unis de l’Amérique du Nord.
- Le cahier des charges des charges de cette concession vient d’être publié dans VEtoile du Sud de Rio-de-janeiro dont les
- intéressés peuvent prendre connaissance au ministère .du; commerce, de l’industrie et des colonies (direction dui commerce extérieur, bureau des renseignements commerciaux), 8ôj rùé de Varenne'.
- D’après le Journal Télégraphique de Berne, le nombre des bureaux télégraphiques du monde a été augmenté en 1888 de’ 7200 nouvelles stations. En Allemagne le gouverneméht a inauguré un 10000““ bureau télégraphique. Les réseaux téléphoniques aux Etats-Unis sont aujourd’hui au nombre de 750, aveé un itotal de 200000 abonnés. En Europe, l’Allemagne possède le plus grand nombre de réseaux, viennent ensuite l’Angleterre, la Suède, la France, l’Italie, la Suisse et la Russie.
- Le nombre des dépêches transmises en France a augmenté de 1876 à 1884 de 9412601 à 24631308, soit une progression d’environ (5o pour cent,
- La ligne téléphonique projetée entre Vienne et Budapest, dont la construction est déjà décidée et commencera sous p;u, sera composée de 3 fils, dont un exclusivement réservé pour la Bourse des deux villes.
- Depuis quelques temps le câble entre Barcelone et Marseille ne fonctionnait que d’une manière irrégulière et on vient de découvrir qu’un boursier de Barcelone avait en secret relié un fil souterrain au câble, de manière à obtenir avant tout le monde les cours de Paris et de Londres, pour pouvoir jouer à coup sûr à la Bourse.
- “Le câble entre Loanda et Captown a été livré au trafic pu-. tl:c le 4 juin dernier.
- Le rapport de M. Barbey, sur les travaux militaires à exécuter dans nos ports militaires, qui vient d’être distribué au Sénat, prévoit une dépense, de 1 440000 fr. pour le réseau télégraphique de ces ports.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d’Ëlectricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- 1XES
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- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 22 JUIN 1889 N» 25
- SOMMAIRE. — Sur l’électro-métallurgie du cuivre; P.-H. Ledeboer. — Les applications de l’électricité aux chemins de fer à l’Exposition universelle de 1889 (classe 61); M. Cossmann. — Sur l’électrolyse produite par des forces électromotrices minimes; Ch.-Ed. Guillaume. — [Différences entre les électricités dites positive et négative; C. Decharme. — Scrutateur électrique pour assemblées délibérantes; P. Le Goaziou. — Leçons de chimie (suite); Adolphe Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Angleterre, Autriche. — Revue des travaux récents en électricité : Quelques propriétés des courants alternatifs.— Mesure de la période des courants électriques, par M. Ayrton. — La suppression des étincelles d’extra-courant dans les électro-aimants, par S.-P. Thompson. — Les photographies d’éclairs, par M. Hoffert. — Influence de l’aimantation sur la résistance électrique du fer, par M. Chwolson.— Influence du recuit sur la conductibilité électrique des métaux, par J. Bergmann. — Constante diélectrique de quelques liquides organiques, par S. Téreschin. — Courant galvanique obtenu dans le bismuth placé dans un champ magnétique, par Grimaldi. — Variétés : Les fontaines lumineuses; W. De Fonvielle. — Correspondance : Lettre de M. O. Patin. — Faits divers.
- SUR L’ÉLECTRO-MÉTALLURGIE
- DU CUIVRE
- Les premières applications de l’électrolyse à la métallurgie de certains métaux datent de bien avant l’invention des machines dynamo-électriques qu’on possède actuellement. C’est Becquerel, croyons-nous, qui a réalisé le premier une application industrielle vers 1856: son procédé est trop connu pour qu’il soit nécessaire d’y revenir. Après avoir dissous le minerai, Becquerel précipitait le métal par la méthode de l’appareil simple, employé en galvanosplastie. Ce procédé qui a donné d’assez bons résultats a dû être abandonné à cause de son prix de revient trop élevé.
- Depuis l’invention des machines dynamos la question de l’application de l’électricité aux opérations métallurgiques dans les mines mêmes a été agitée souvent, mais nous ne croyons pas que jusqu’ici les résultats obtenus aient été bien satisfaisants.
- Parmi les différentes méthodes proposées pour obtenir directement du cuivre électrotytique en partant des minerais sulfurés, nous ne connaissons que le procédé Marchese qui ait donné des
- résultats d’une certaine valeur industrielle. M. Marchese dispose le minerai concassé dans des cadres rectangulaires servant d’anodes et placés dans des bains appropriés, la cathode étant constituée par une lame de cuivre pur. Nous croyons que dans les dernières applications, M. Marchese forme l’anode au moyen d’une espèce de matte obtenue par la fusion du minerai ; le procédé revient ainsi plus ou moins aux procédés d’affinage électrolytique. Du reste le procédé de M. Marchese est basé sur une propriété des pyrites cuprifères, qui a été indiquée par M. Deiigny dans ce journal (*),
- Les procédés d’affinage électrolytique appliqués actuellement sur une grande échelle dans différents pays ont permis de bien se rendre compte des conditions de l’électrolyse industrielle, mais les méthodes d’exploitation d’une mine de cuivre étant tout autres que celles de l’affinage, ces procédés électrolytiques ne peuvent servir qu’à titre de renseignement lorsqu’il s’agit d’appliquer l’électricité à obtenir du cuivre en partant du minerai.
- . Le but de cet article est de rendre compte de certaines expériences que nous avons été amené à faire dans la province d’Huelva, en Espagne, afin de voir jusqu’à quel point l’intervention de Lélec-
- (*) La Lumière électrique t, V, p. 227, 1881.
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- tricité pouvait être utile dans les mines de cuivre qu’on y rencontre.
- Nous entrerons d’abord dans quelques détails, non pas sur les divers procédés qu’on y pratique, mais sur le plus simple d’entre eux, c’est du reste celui qu’on emploie presque exclusivement (*).
- Le minerai est très pauvre, c’est de la pyrite de fer cuprifère, ne contenant que 3 à 4 0/0 et même quelque fois 2 à 1 0/0 de cuivre ; il contient en outre une certaine quantité d’arsenic.
- Le minerai, qui est presque toujours exploité à ciel ouvert, est disposé en tas réguliers et grillé à l’air libre. A cet effet on établit le tas sur un lit de branches sèches et on ménage des cheminées pour faciliter le tirage.
- On allume les branchages, le feu se communique au minerai qui une fois bien allumé continue à brûler, le soufre de la pyrite formant le combustible. L’acide sulfureux se dégage à l’air libre et détruit les végétations à plusieurs kilomètres à la ronde. Si le sol permettait une culture rémunératrice, un procédé de ce genre serait inapplicable, mais comme sur les terrains qui envi-ronnentles mines la terre végétale manque presque complètement, le préjudice occasionné à l’agriculture est fort minime.
- Quiconque a visité ces régions arides et sauvages de cette partie des sierras de l’Espagne méridionale conçoit que les fumées prévenant des mines ne peuvent pas causer des dommages bien considérables. Quanta l’influence de ces fumées sulfureuses sur la santé des habitants, elle est paraît-il très faible ; l’état sanitaire des ouvriers est du reste bien supérieur à celui des ouvriers dans les mines de mercure.
- Le grillage d’un tas de minerai de 100 à 200 tonnes par exemple, dure plusieurs jours; lorsque la masse est assez refroidie on détruit le tas et on porte le minerai oxydé dans des bassins de lavage établi à cet effet. On y lave à plusieurs reprises le minerai grillé, contenant du sulfate de fer et de cuivre; les eaux qui en proviennent entraînent environ les 2/3 du cuivre contenu dans le minerai; quelque fois elles ne renferment que 0,6 et même moins.
- Pour obtenir ce qui reste de cuivre on dispose le minerai grillé et lavé sur d'énormes amas, de
- C) Voir pour plus de détails un rapport très remarquable de M. Deumié « sur les gisements et l’exploitation des pyrites de fer cuivreuses ». Ami. des Mines, 1886, p. 827.
- véritables montagnes artificielles, et par des arrosages méthodiques on arrive au bout de plusieurs années à recueillir ce qu’il restait de cuivre dans le minerai. Les eaux qui proviennent de ce dernier genre de lavage sont toujours bien moins chargées que celles qui proviennent des bassins. Toutes ces eaux réunies ensemble forment les eaux cuivreuses qu’on soumet à la cémentation. Dans les mines il existe encore une autre espèce d’eau cuivreuse, bien qu’en quantité infiniment plus faible. Ce sont les eaux d’infiltration qui ont attaqué directement la pyrite, à l'intérieur de la mine ; on épuise ces eaux à l’aide de pompes et on les joint aux autres.
- Ces eaux cuivreuses étant d’une origine différente ont naturellement une composition différente. Elles peuvent contenir en moyenne 3 à 5 kilos de cuivre à l’état de sulfate de cuivre par mètre cube, quelquefois moins et au moins le double de fer également à l’état de sulfate. Le sulfate de fer est toujours peroxydé, sauf pour les eaux provenant des pompes d’épuisement de la mine qui contiennent le fer à l’état de sulfate de protoxyde ; ces dernières sont vertes tandis que les autres sont colorées en rouge brun. L’existence de sulfate de peroxyde de fer empêche l'existence d’acide sulfurique libre, car l’acide réduirait le sulfate de peroxyde. Ceci est facile à constater ; en effet lorsqu’on verse quelques gouttes d'acide dans une solution de peroxyde rouge, cette solution change de couleur et devient verte.
- Pour recueillir le cuivre contenu dans ces eaux cuivreuses, on les soumet à la cémentation. Cette opération consiste à faire passer les eaux dans des cuves remplies de fonte de fer ; pour épuiser complètement les eaux cuivreuses il faut les faire passer sur une longueur considérable de canaux contenant du fer, quelques kilomètres au moins. La quantité de fonte nécessaire, à la cémentation est d’ailleurs très considérable. Pour obtenir une tonne de cuivre par jour, il faut quelque chose comme 300 tonnes de fer dans les bassins à cémentation.
- Considérons d’un peu plus près l’action de la cémentation. Le fer agit sur les eaux cuivreuses de deux manières bien différentes, il précipite le cuivre et il réduit le peroxyde de fer à l’état de protoxyde. Ces deux actions sont à peu près simultanées, les eaux ne changent de couleur que lorsque tout le cuivre contenu est à peu près précipité. La présence de peroxyde de fer est très
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- nuisible à la cémentation puisque la réduction de ce peroxyde consomme en pure perte une grande quantité de fonte. La consommation de fonte est de deux fois et demie à trois fois le poids du cuivre obtenu tandis que théoriquement pour 28 de fer on devrait obtenir 32 de cuivre.
- Au lieu de fonte il serait plus avantageux de prendre du vieux fer qui contient peu de carbone, comme de vieux rails par exemple, mais on n’en trouve que des quantités tout à fait insuffisantes pour cet usage. Dans de très bonnes conditions de cémentation on peut constater des effets curieux ainsi nous avons vu plusieurs tubes de cuivre parfaitement pur et cristallisé, formés par des barres ou tiges de fer laissées dans des trous où ils avaient été submergés par les eaux de la mine contenant du sulfate de cuivre et du protoxyde de fer. Autour de la tige de fer s’était formé un élément Daniell, dû probablement à cette particularité que le cuivre était resté toujours quelque peu poreux.
- La fonte de fer disposée dans les cuves à cémentation se recouvre d'une couche non adhérente de cuivre à l’état de grains très fins, une espèce de poudre. On enlève de temps en temps les grains formés en les frottant légèrement avec la main, ce qui fait tomber le cuivre au fond du bassin. On le recueille à l’état de boue que l’on fait sécher d’abord à l’air libre, puis on la grille dans un four pour chasser en grande partie l’arsenic provenant du minerai. Le carbone de la fonte est éliminé principalement par le courant d’eau, car étant très léger il reste suspendu dans l’eau au lieu de tomber au fond avec le cuivre. Sur la fin du trajet on trouve en même temps une certaine quantité de sulfate de fer précipité qui se mêle au cuivre. Ce sulfate qui provient de la réduction du peroxyde augmente nécessairement l’impureté du cuivré de cémentation ; ordinairement il n’existe qu’en très faible quantité.
- Après avoir décrit sommairement ce procédé, il nous est facile de voir de quelle manière on pourrait faire intervenir l’électricité.
- Evidemment on ne peut pas agir directement sur le minerai parce qu’il est beaucoup trop pauvre et que le combustible pour opérer une première fusion et former des mattes fait totalement défaut. D’ailleurs le procédé actuel à l’air libre est tellement économique, qu’on ne voit pas bien par quel autre procédé le remplacer. On pourrait au besoin obtenir l’oxydation sans grillage, comme
- on le fait effectivement dans les contrées où il existe des cultures, mais ce procédé est d’une lenteur désespérante et demande des dizaines d’années. On peut encore chlorurer le minerai, puisque le sel marin est à très bon compte, et empêcher ainsi la formation de peroxyde, mais nous ne savons pas si les essais dirigés dans cette voie ont donné de très bons résultats.
- On ne peut donc guère appliquer l’électricité qu’à partir de la cémentation et il y a plusieurs méthodes qui se présentent à l’esprit.
- On pourrait essayer d’électrolyser directement les eaux cuivreuses et tâcher d’obtenir d’un seul coup des eaux électrolytiques. Calculons à titre de renseignement combien coûterait ce procédé.
- Supposons qu’il s’agisse d’une solution de sulfate de cuivre ayant une résistance spécifique égale à 50 ohms et que la force électromotrice de décomposition soit de 1,2 volt, l’équivalent électrochimique du cuivre étant de 1,19 gr. par ampère-heure.
- Lorsqu’on maintient une différence de potentiel E aux bornes de n cuves à décomposition arrangées en tension l’intensité du courant sera donnée par l’équation
- . _ E — u e n r
- e= 1,2 v. étant la force électromotrice de décomposition et r la résistance de chaque cuve.
- Supposons que les électrodes aient une surface de 1 mètre carré, que la distance entre l’anode et la cathode soit de 5 centimètres, et qu’il y ait 20 électrodes dans une cuve, on aura
- et s’il y a vingt cuves, il viendra
- I 1
- n r “s 20 x — = — ohm 400 20
- on a d’ailleurs
- 11 c = 20 x 1,2 = 24 volts
- On peut se donner soit la force électromotrice E, soit l’intensité du courant i; nous supposerons que l’on se donne une intensité de 35 ampères par mètre carré ce qui correspond à environ 1 kilo de cuivre par mètre carré de cathode dans les
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- 24 heures; comme il y a 10 cathodes par cuve et 20 cuves, il y a 200 mètres carrés de cathodes, produisant 200 kilos de cuivre dans les 24 heures avec une intensité de courant de 350 ampères.
- 11 viendra alors
- E = i x II r + 11 e = 350 x — + 24 = 42 volts environ
- Quant au travail électrique nécessaire on a
- E i = 42 x 350 = 15 000 watts = 20 chevaux-vapeur
- Le moteur devrait donc fournir une énergie d’environ 25 à 30 chevaux-vapeur pour précipiter 200 kilogrammes de cuivre dans les 24 heures. Pour obtenir ainsi une tonne de cuivre par jour il faudrait un moteur d’environ 150 chevaux.
- Sans nous lancer ici dans des calculs de prix de revient, on voit qu’il faudrait brûler environ 7 tonnes de charbon pour obtenir une tonne de cuivre et on pourrait croire que dans certaines conditions spéciales ce procédé serait tout aussi avantageux que le procédé de cémentation ordinaire.
- Si l’on obtenait en effet directement du cuivre électrolytique pur, on réaliserait de ce chef toute l’économie résultant de ce que le cuivre n’a plus besoin d’être affiné. On gagnerait donc d’abord le prix de l'affinage. D’autre part, 7 tonnes de charbon de terre ne coûtent pas plus cher que 2 1/2 tonnes de fonte et il y a d’autres considérations qui font qu’il est plus avantageux pour une mine de fabriquer du cuivre pur qu’on peut vendre partout que du cuivre de cément qu’on ne peut vendre qu’à de certaines usi nés.
- Ce calcul établi d’après des considérations théoriques change singulièrement de face lorsqu’on envisage la réalité des choses.
- D’abord les eaux cuivreuses qu’on trouve dans une exploitation courante s’électrolysent mal et donnent un cuivre qui est loin d’être aussi beau que celui obtenu par la galvanoplastie et cet état va en empirant lorsque la solution s’épuise.
- Puis il ne faut pas oublier qu’au lieu d’avoir à faire à une solution simple de sulfate de cuivre, on opère en réalité sur une substance très complexe contenant notamment une très grande quantité de fer. Lorsque ce fer se trouve à l’état de sulfate de peroxyde il faut d’abord dépenser une quantité notable d’électricité pour amener la
- réduction, ce qui augmente dans des proportions très considérables le prix de l’énergie électrique.
- Ces différentes raisons s’apposent à l’application de l’électrolyse directe : il est au moins peu probable que l’application de cette méthode puisse conduire à des résultats favorables.
- Une autre manière de procéder serait de changer la méthode de cémentation et d’employer le fer à la production du courant électrique nécessaire à la précipitation du cuivre ; en d’autres termes à former des éléments Daniell dont le pôle négatif serait constitué par le fer, le dépôt se faisant sur la cathode qui serait une lame de cuivre mince.
- Cette méthode se rapprocherait, on • le voit, de celle employée par Becquerel. Elle ne fournira de bons résultats dans une exploitation industrielle, que lorsqu’on aura réuni plusieurs conditions qu’on ne rencontre guère simultanément.
- Lorsqu’on essaie dans un laboratoire l’application de cette méthode, on arrive facilement à des résultats favorables; si l’on opère sur des solutions de sulfate de cuivre contenant une certaine quantité de sulfate de protoxyde de fer et en outre un peu d’acide sulfurique libre, on voit qu’il est possible de précipiter assez rapidement tout le cuivre contenu dans la solution.
- Prenons par exemple une solution contenant, par litre, 5 grammes de cuivre à l’état de sulfate de cuivre et 10 grammes de fer également à l’état de sulfate et ajoutons y quelques gouttes d’acide libre ; la liqueur marque environ 10 Baumé et fournira du cuivre parfaitement pur lorsqu’on l’électrolysera avec une lame de fer ou de fonte comme électrode négative. La force électromotrice est faible, environ 0,4 volt, mais elle ne diminue pas sensiblement tant qu’il reste des tracesde cuivre dans la liqueur etsurtout lorsqu’on a soin d’agiter constamment ou d’établir une circulation continue. La liqueur qui entoure le fer importe peu, on peut employer, soit de l’eau faiblement acidulée, soit une solution de sulfate de fer.
- La force électromotrice de cet élément ne tombe sensiblement que lorsque la quantité de cuivre contenue dans la liqueur devient inférieure à celle qu’on peut constater par des procédés chimiques ordinaires. On constate de plus, que si l’on ajoute de l’arsenic, sous forme d’acide arsénieux, ou d’arséniate de soude, l’arsenic ne se précipite pas avec le cuivre, qui reste parfaitement pur.
- Lorsque la solution esc à peu près épuisée le
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- cuivre déposé sur l’électrode devient noir par la formation d’oxyde de cuivre, mais il redevient de nouveau brillant lorsqu’on ajoute du cuivre dans la solution. Quant à la densité du courant, c’est-à-dire à la rapidité du dépôt, on peut arriver, avec un diaphragme peu résistant, à obtenir environ
- 10 grammes par décimètre carré de cathode, mais le plus souvent avec des solutions faibles on n’arrive pas à cette intensité. Quant à la consommation de fer elle est à peu près égale à la valeur théorique, c’est-à-dire que pour ioo grammes de fer on obtient ioo grammes de cuivre.
- Le diaphragme le plus convenable pour effectuer ces expériences est le papier parchemin ; pour former un vase poreux avec cette substance,
- 11 suffit d’en couper un morceau de la hauteur voulue et de l’enrouler sur lui-même en forme de cylindre après l’avoir mouillé. On forme le fond au moyen d’un bouchon ou d’une broche en liège, sur lequel on attache le papier à l’aide d’une ficelle. Le tout se tient et le vase est parfaitement étanche.
- On peut encore faire remarquer que le parchemin, même mince, ne se laisse pas traverser par l’eau, car il est facile de conserver de l’eau dans un sac formé par cette substance ; mais lorsqu’on s’en sert pour séparer deux liquides, ces liqueurs finissent par se mêler en vertu d’un effet d’endosmose à moins d’être des colloïdes comme l’hydrate d’alumine, par exemple. On sait que la dialyse est basée sur ce fait.
- Rappelons encore que dans une pile, genre Daniell, la liqueur qui entoure le pôle négatif (zinc ou fer), a une tendance à traverser le diaphragme et qu’au bout de quelque temps le niveau est plus bas au pôle négatif qu’au pôle positif.
- On pourrait appliquer ces données à la précipitation du cuivre dans les cuves soumises à la cémentation, en établissant une séparation entre le fer et les électrodes formées pardes lames de cuivre obtenues soit par le laminage, soit par la galvanoplastie.
- Toutefois lorsqu’on essaie une application de ce genre on rencontre plusieurs difficultés.
- La première difficulté réside dans la présence de la grande quantité de sulfate de peroxyde de fer. Ce peroxyde qui est un dépolarisant précieux au point de vue d’une pile qu’on pourrait construire s’oppose à la précipitation du cuivre. On observe dans ces conditions que le cuivre ne commence à
- se précipiter que lorsque le peroxyde a été réduit, c’est-à-dire lorsque la liqueur de rouge qu’elle était est devenue verte.
- II est à noter que dans la cémentation ordinaire, qui pourtant est basée sur la même loi, l’inverse a lieu ; la réduction et le changement de couleur n’ont lieu que lorsque le cuivre a été presque complètement précipité.
- Avec les liquides sur lesquels nous avons opéré, la consommation de fer était à peu près le triple du poids de cuivre déposé, c’est-à-dire que, malgré le diaphragme, le procédé électrolytique con-sommait autant de fer que la cémentation simple. Dans ces conditions il est évident que tout l’avantage dû à l’emploi de l’électricité disparaît, puisque, quoi qu’on fasse, le procédé devient plus compliqué par l’emploi des cathodes et des diaphragmes, et ce n’est qu’en réalisant une grande économie sur la consommation du fer et par la production du cuivre absolumentpurqu’on pourrait arriver à payer l’excédent de la main-d’œuvre.
- 11 est donc avant tout nécessaire de se débarrasser du peroxyde de fer. On peut y arriver de plusieurs manières, dont voici deux des plus simples.
- Lorsqu’on fait passer dans la solution de peroxyde un courant d’acide sulfureux, le peroxyde se réduit.
- L’autre méthode consiste à faire digérer le sulfate de péroxyde avec la pyrite de fer. Il y a également réduction au bout d’un certain temps, mais l’autre procédé est beaucoup plus rapide.
- La nécessité de réduire d’abord le peroxyde de 1er complique l’emploi de l’électricité puisque la production d’acide sulfureux en quantité notable nécessite la construction de fours spéciaux. On pourrait encore arriver au même but en ajoutant aux eaux cuivreuses une certaine quantité d’acide sulfurique libre, mais la production de cet acide augmenterait nécessairement le prix de revient du procédé.
- Supposons que l’on ait d’abord réduit les eaux et qu’elles soient exemptes de. peroxyde de fer; voyons dans ces conditions si l’application de ce procédé électrolytique donnerait lieu à des résultats satisfaisants.
- Lorsqu’il s’agit d’une mine où la production journalière est toujours considérable, les moindres détails prennent une grande importance.
- Pour arranger le diaphragme en papier parchemin on peut s’y prendre de plusieurs manières ; on peut ou bien envelopper chaque
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- gueuse de fonte d’un cylindre comme nous l’avons indiqué plus haut ; le prix de revient de ce cylindre est très minime. On peut encore disposer des cadres dont les côtés sont fermés par le parchemin et dont l’intérieur est rempli de fer.
- L’emploi des cadres nécessite qu’on établisse un contact parfait entre les différents morceaux qu’il contient ce qui' nécessite des précautions assez minutieuses.
- Comme la force électromotrice de cette espèce de pile est très faible, les contacts prennent une importance prépondérante et le moindre défaut de communication diminue le dépôt dans de fortes proportions.
- Un autre point qui exige une sérieuse attention c’est l’épaisseur à donner au papier parchemin : il faut que cette épaisseur soit le plus faible possible, mais assez considérable toutefois pour empêcher que le cuivre ne se précipite directement sur le fer et produise la cémentation ordinaire. On y arrive en prenant deux ou trois épaisseurs de parchemin assez fort : on constate alors que le fer reste bien noir et qu’il n’y a pas de cuivre qui s’attache à la surface.
- La fonte qu’on emploie d’ordinaire pour la cémentation est de qualité très inférieure; dans la province d’Huelva on emploie actuellement presque exclusivement de la fonte provenant de Bilbao. Cette fonte renferme beaucoup de carbone et il se produit autour du fer dans le vase poreux une espèce de pâte renfermant tout le carbone contenu dans le fer et même des portions de fer qui se détachent de la masse. Il est donc nécessaire d’établir une circulation du liquide excitateur pour éviter que ces résidus s’amassant autour du charbon rt’interceptent le courant.
- On peut prendre pour ce liquide les eaux cuivreuses épuisées, mais le fait d’être obligé d’établir une canalisation spéciale pour conduire ces eaux complique beaucoup l’application de la méthode.
- On ne peut éviter cette complication qu’en employant de la fonte de qualité conve able et contenant notamment le moins possible de carbone. Cette fonte n’aurait pas besoin de posséder des qualités au point de vue métallurgique ; elle pourrait contenir sans inconvénient uu peu de phosphore et de soufre.
- 11 y a un autre point qu’il faut examiner, c’est l’espace dont il faut disposer pour obtenir une certaine quantité de cuivre pur. Les bassins dans
- lesquels on fait la cémentation coûtent fort cher à établir, et la place nécessaire pour en construite de nouveaux fait souvent défaut. 11 faut donc qu’avec le procédé électrolytique on obtienne un rendement au moins égal, quant à la capacité des bassins qu’avec la cémentation ordinaire.
- La rapidité du dépôt est une condition essentielle non seulement à ce point de vue, mais encore pour ne pas augmenter dans de trop grandes proportions la quantité de cuivre servant d’ànodes dans les cuves.
- Lorsqu’on opère sur les eaux cuivreuses ordir naires, contenant beaucoup de peroxyde de fer, le dépôt de cuivre, est beaucoup plus lent que lorsque le fer n’est pas peroxydé.
- Pour appliquer le procédé électrolytique il est donc de toute nécessité que les eaux cuivreuses, ne contiennent pas de peroxyde de fer. La pré7 sence d’une certaine quantité d’acide libre n’offre aucun inconvénient, puisque le fer est garanti contre l’attaque directe. La rapidité du dépôt est d’ailleurs augmentée par la présence d’un peu d’acide libre, puisque cet acide diminue la résistance spécifique du liquide.
- On le voit pour que l’application des procédés électrolytiques puisse conduire à des résultats avantageux, il faut changer la nature des eaux cuivreuses et opérer avec une espèce de fonte spécialement fabriquée à cet effet. Dans ces conditions il est possible d’obtenir directement du cuivre pur, sans que le prix de revient soit très supérieur au prix de revient actuel.
- P.-H. Ledeboer
- les
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ
- AUX CHEMINS DE FER
- a l’exposition universelle de 1889
- (Classe 61)
- Notre intention, en commençant cette série d’articles sur les applications de l’électricité aux chemins de fer, dans la classe 61, à l’exposition de 1889, était de donner aux lecteurs de La Lumière Électrique, un exposé méthodique des appareils exposés, en suivant exactement l’ordre habituel: voie, signaux, matériel, etc., et en groupant
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- ensemble les appareils de même nature, de manière à éviter des redites ^t à faciliter la comparaison des résultats obtenues au moyen de chaque système.
- Nous n’avons pas tardé à reconnaître que cette manière de procéder aurait pour conséquence de retarder beaucoup le début de notre compte rendu, en attendant que certains renseignements nous fussent1 parvenus, et que pour quelques lacunes peu intéressantes, la description d’appareils nouveaux ou peu connus risquait d’être reculée aux environs de l’époque de la fermeture de l’Exposition. D’autre part, il ne faut pas se dissimuler qu’un certain nombre des objets exposés ont déjà été décrits dans des numéros précédents de La Lumière Électrique, et qu’il suffira d’un rappel sommaire ou d’une indication des perfectionnements qui auraient pu y être apportés depuis quelques années.
- Dans ces conditions, nous prenons le parti de détailler, dès aujourd’hui, en commençant par les plus intéressants, les systèmes nouveaux, au sujet desquels nous sommes en possession de renseignements complets: les lecteurs nous pardonneront le manque d’ordre analytique en considération de l’empressement que nous devons mettre à leur donner des explications sur ce que l’Exposition leur offre de plus saillant ; nous y suppléerons d’ailleurs, par un résumé final qui fournira comme la table des matières de ces articles.
- I
- Manœuvre des aiguilles au moyen de l’électricité
- L’emploi de l’électricité pour la manœuvre, à distance, des aiguilles de changement de voie est une application des plus séduisantes de la transmission de la force; on imagine aisément tous les avantages qu’aurait la substitution d’un simple fil télégraphique aérien ou souterrain, aux organes mécaniques, tringles rigides en fer creux ou fils de tirage, dont on se sert actuellement pour mettre en mouvement les lames d’aiguilles, pour s’assurer qu’elles s’appliquent bien contre les rails, pour les verrouiller, les caler dans une position certaine enfin pour empêcher qu’on ne les déplace pendant le temps qu’un train y passe.
- Combien il serait plus commode de n’avoir à manœuvrer qu’un simple petit commutateur pour
- envoyer le courant nécessaire au déplacement de l’aiguille, au lieu de renverser un levier nécessitant un effort de 30 à 40 kilogrammes, quand la distance est grande, ou quand le même levier actionne plusieurs appareils ! Avec le fil télégraphique, on se trouverait affranchi de l’influence qu’ont les variations brusques de la température, au point de vue de la dilatation ou du raccourcissement des transmissions mécaniques; des effets de la gelée ou de la neige qui paralysent souvent le jeu de ces transmissions et empêchent de manœuvrer les aiguilles à distance ; de l’inconvénient qu’ont les courbes de la voie, qu’on ne peut suivre qu’en traçant, pour la transmission, une ligne polygonale brisée, dont chaque angle représente une articulation, et par suite une difficulté de manœuvre en plus, une cause de cherté dans l’installation etc.
- On se rend donc compte, sans qu’il soit nécessaire d’insister davantage, que l’emploi de l’électricité pour la manœuvre, le verrouillage et le contrôle des aiguilles ait été l’objet de recherches assidues qui paraissent avoir abouti à un résultat pratique.
- L’appareil, exposé par la O du chemin de fer du Nord, est, à quelques modifications près, l’un de ceux dont la description sommaire a été donnée dans le numéro d’avril 1889 de la Revue générale des chemins de fer. 11 a été étudié par M. E. Sar-tiaux, chef du service télégraphique de cette Compagnie, sur les indications de M. A. Sartiaux ingénieur en chef des Ponts et Chaussées et chef de l’exploitation du chemin de fer du Nord.
- Le principe de cette solution consiste à placer entre les lames de l’aiguille une machine dynamo électrique, dont la rotation produit par l’intermédiaire de vis héliçoïdales, le déplacement transversal de ces lames : au bout de la course, un taquet vient fortement caler la lame contre le rail et un appareil contrôleur, qui ne fonctionne que si cette application de la lame est complète, déclenche les autres appareils que l’on ne doit pouvoir manœuvrer qu’à la condition que l’aiguille ne présente aucun entrebâillement; ainsi, par exemple, le signal d’arrêt qui précède l’aiguille, ne peut-être effacé qu’autant qu’on a toute garantie que les mécaniciens pourront aborder cette aiguille sans qu’il y ait chance de déraillement. C’est ce qu’on appelle le contrôle en retour.
- Voici comment le problème a été réalisé au point de vue cinématique ; à chacune des lames
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- mm, (fig. i)de l’aiguille qu’il s’agit de manœuvrer est fixé un doigt dd, qui s’engage dans la rainure héliçoïdale rr, d’un pas de vis horizontal cc.,; sur l’axe B des deux pas de vis est calée la machine dynamo-électrique A.
- ' Selon le sens des courants que l’on envoie dans cette machine, à l’aide d’un commutateur, placé auprès de la batterie d’accumulateurs, elle tourne dans un sens ou dans l’autre, et les rainures, dans ce mouvement forcent les doigts d du et par conséquent les lames m m, à se déplacer transversalement. A la fin de la course, des taquets de calage fit,, montés sur les cylindres rainyrés^,, viennent se placer contre les lames et les obligent à s’appliquer exactement contre le rail contre-aiguille.
- Enfin un contrôleur électrique, du type en usage sur le réseau du Nord, est disposé de ma-
- nière à ne déclencher les autres leviers du poste d’où l’aiguille est manœuvrée, qu’à la condition que le contact des lames soit parfait. Si donc il y avait un entrebâillement quelconque, ce signal en serait averti par la résistance qu’il éprouverait en voulant effacer le signal qui autorise le passage sur l’aiguille.
- Les données du problème qu’on a donné à résoudre au constructeur de la machine électrique, M. Hillairet, sont les suivantes :
- Effort nécessaire au démarrage des lames.. 70 kg.
- Déplacement horizontal des lames.....0,112. m.
- Durée de la manœuvre, environ........ 0,25 s.
- La machine fournie à cet effet est d’une force de 2 chevaux et demi; le diamètre de l’anneau est
- Fig. 1
- de 0,20 m. et l’effort développé à la périphérie de cet anneau est de 20 kilogrammes, l’intensité est de 25 ampères et la résistance totale delà machine, 0,76 ohm. La différence de potentiel aux bornes est de 60 volts environ, pour effectuer la manœuvre dans le temps indiqué ci-dessus. Le nombre des accumulateurs varie évidemment selon la longueur de la transmission, on peut l’évaluer à une moyenne de 30 à 40. Ce sont des accumulateurs à lames de plomb, du type de la Société du travail électrique des métaux.
- M. COSSMANN.
- SUR L’ÉLECTROLYSE
- PRODUITE PAR
- DES FORCES ÉLECTROMOTRICES MINIMES
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- Il est peu de sujets de la physique qui, après avoir été beaucoup étudiés soient encore aussi
- peu éclaircis que la polarisation des électrodes, et l’électrolyse par des forces électromotrices minimes. Si nous nous proposons d’en dire quelques mots, ce ne sera point pour exposer nos idées, car il y aurait une singulière présomption de notre part à vouloir faire entrer notre opinion en ligne de compte, lorsque des physiciens éminents hésitent à donner la leur, et combattent même à un moment donné leurs anciennes idées. Si nous faisons allusion dans la suite à quelques travaux personnels, ce ne sera qu’incidem-ment et avec toute la réserve qui convient en pareil cas.
- Le sujet dont nous nous occupons a été depuis une quinzaine d’années l’objet de tant de travaux, que leur simple bibliographie nous entraînerait au-delà des limites que nous désirons donner à cet article; aussi nous bornerons-nous à citer les noms de MM. Varley, Herwig, Colley, Blondlot, Fromme, Bartoli, pour arriver aux travaux de M. de Helmholtz, dont nous nous proposons de donner maintenant une analyse. Ces travaux, autour desquels tous les autres ont plus ou moins
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- gravité, nous montrent l’évolution qui s’est opérée dans les opinions sur les phénomènes de polarisation des électrode et d’électrolyse par des forces électromotrices minimes.
- Rappelons en quelques mots en quoi ces phénomènes consistent :
- Lorsqu’une auge électrolytique contient, comme électrodes, des métaux inattaquables, et un électrolyte dont la décomposition régulière nécessite une force électromotrice déterminée, on observe, si l’on établit aux électrodes une différence de potentiel minime, un courant de charge très intense au premier instant, mais qui diminue très rapidement, pour devenir bientôt à peine sensible. En fermant alors l’auge sur un galvanomètre, on constate un courant de décharge, qui donne une brusque impulsion à l’aiguille, puis tombe très vite à zéro ou peu s’en faut. Dans ces conditions, l’auge agit qualitativement comme un condensateur d’une énorme capacité, et d’une médiocre isolation. Il existe bien quelques différences quantitatives importantes, entre ces condensateurs et les autres, dans la relation qui existe entre la capacité et la force électromotrice, ou la distance des électrodes, ou quelques autres facteurs, mais le phénomène brut de la charge et de la décharge est le même.
- En étudiant de près cet appareil, on trouve d’abord que le liquide ne peut aucunement agir en entier comme un diélectrique, et que l’on doit plutôt considérer l’auge comme un ensemble de deux condensateurs en cascade, dont les armatures sont les électrodes et les couches de liquides les plus voisines. Ceci est une simple constatation, liée à l’observation des résistances, ou aux sauts brusques du potentiel dans les diverses parties de l’appareil. On reconnaît de plus que l’électrode positive joue un rôle prépondérant, et que, si la capacité du condensateur n’est pas indépendante de l’électrode négative, elle n’en dépend du moins que dans une faible mesure.
- Il est très aisé d’établir un lien logique entre ces diverses propriétés du condensateur électrolytique; mais il se présente une grosse difficulté lorsqu’on cherche à expliquer de quelle manière le mouvement électrique se produit pendant la charge, entre les deux armatures internes des condensateurs. Bien plus, lorsque la charge est à son maximum, le courant continue indéfiniment, et, bien que très faible, transporte encore des quantités appréciables d’électricité d’une électrode à
- l’autre. De quelle manière ce transport a-t-il lieu? Voilà où gît la difficulté dans l’explication du phénomène.
- On a admis pendant longtemps qu’un corps composé exige, pour sa décomposition, une force électromotrice bien définie, que l’on peut calculer connaissant sa chaleur de formation. En partant de cette hypothèse, il est impossible d’expliquer que la conduction se fasse par électrolyse primaire, sans lui apporter un amendement quelconque, suffisamment probable en lui-même.
- En premier lieu, on peut reconnaître que, dans bien des cas, l'électrolyte examiné n’est pas suffisamment pur, et qu’il contient de petites quantités de corps facilement décomposables, qui peuvent entretenir l’électrolyse pendant un temps plus ou moins long. Cependant, il semble difficile d'admettre que cette électrolyse puisse se poursuivre pendant un temps très prolongé, et surtoul qu’elle puisse être produite par des forces électromotrices voisines de zéro.
- Dans l’hypothèse d’une conductibilité par convection, on ne pourrait guère expliquer le courant de charge diminuant très rapidement, et on ne comprendrait point non plus comment il se fait que la résistance entre l’électrode positive et la première couche liquide soit énorme, comparée à celle du liquide lui-même. Enfin, il serait pour ainsi dire impossible d’expliquer le fait bien connu que les propriétés du condensateur électrolytique sont totalement différentes lorsqu’on emploie de l’eau très pure, ou lorsque cette eau contient un millionième d’acide sulfurique. Il est inadmissible qu’une quantité aussi faible d’un électrolyte augmente la convection dans une proportion énorme tandis que pour l’eau pure, ce genre de conductibilité serait presque nulle. Il faut donc rejeter l’idée que la convection directe de l’électricité d’une électrode à l’autre, parles molécules liquides joue un rôle important dans les phénomènes dont nous nous occupons.
- Une troisième hypothèse est celle des molécules partiellement décomposées de Clausius. D’après cet illustre physicien, les molécules des corps se composent d’un grand nombre d’atomes; les molécules normales contiennent toujours un nombre égal d’atomes des divers composants, tandis qu’il existe des molécules incomplètes qui peuvent être décomposées par des forces minimes, parce que leurs affinités ne sont pas toutes saturées. Déplus, il doit exister, dans cette théorie, des atomes des
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- composants qui se meuvent librement dans le liquide, remplacent parfois d’autres atomes, ou sont accaparés par des molécules incomplètes. Cette conception rend compte des phénomènes, à l’aide de quelques hypothèses accessoires. Nous y reviendrons plus tard. Pour moment nous dirons seulement qu’à l’époque où Clausius l’émit, il fallait la considérer plutôt comme une idée de génie que comme un fait soit démontré, soit utile pour l’explication des phénomènes observables.
- Nous arrivons, en quatrième lieu, à la première hypothèse de M. de Helmholtz, hypothèse qui parut, pendant plus de dix ans suffire à expliquer les résultats des observations, et qui n’a été supplantée, ou si l’on veut complétée plus tard, que par une nouvelle théorie du même auteur. Voici en quoi elle consiste : Supposons que l’électrode positive contienne une petite quantité d’hydrogène provenant, par exemple, du recuit de la plaque dans une flamme de gaz ; cet hydrogène, se dégageant peu à peu de l’électrode fournira à la réaction la quantité de chaleur qui lui manque, et l’électrolyse pourra être produite dans certains cas par des forces électromotrices aussi faibles que l’on voudra. On n’introduit ainsi aucune hypothèse nouvelle, puisque le fait de l’occlusion des gaz par les solides, et, en particulier, par le platine, qui est spécialement employé dans ces expériences est susceptible d’une démonstration expérimentale directe.
- Quelques mots suffiront pour compléter cette explication.
- Si la solution contient un sel, l’hydrogène reconstituera l’acide, et la base se déposera sur l’électrode négative. Dans ce cas, la réaction est exothermique ou endothermique suivant le sel employé. La force électromotrice de décomposition sera toujours abaissée d’une quantité à peu près constante, et pourra devenir négative, c’est-à-dire que, si une seule des électrodes contient de l’hydrogène, l’auge, fermée sur elle-même, sera traversée par un courant.
- Si, au contraire, l’eau est rendue conductrice par un acide, il se produira une électrolyse secondaire de l’eau, et la décomposition pourra avoir lieu sous l’effet d’une force électromotrice voisine xde zéro.
- Dans le premier cas, l’électrode négative se couvre du métal remplacé par l’hydrogène, dans l’autre, l’hydrogène pénètre dans l’électrode, ou dans certains cas, peut même s’élever sous forme
- de bulles. M. Bartoli a publié, en 1879, des observations relatives à ce phénomène, et nous avons constaté nous-même, en 1883, en employant des électrodes dont la surface était dans le rapport de 1 à 100 000 environ, plongées dans une solution de sulfate de cuivre, que la plus petite se couvrait d’une mince couche de cuivre, sous l’effet d’une force électromotrice minime.
- Nous avons observé de plus, que les courants de charge étaient beaucoup plus forts lorsque les électrodes avaient été fraîchement chauffées dans la flamme de gaz, que lorsqu’elles avaient servi quelque temps aux expériences.
- La durée presque indéfinie du courant s’explique, dans cette hypothèse, par le dégagement lent d’hydrogène qui arrive peu àpeuàhuurface de l’électrode, ou par la diffusion de ce gaz, qui revient à l’électrode positive s’il n’a pas été absorbé par l’autre.
- Plusieurs questions importantes se posentmain-tenant relativement à la résistance de l’électrolyte lui-même, et à la résistance au passage de l’électricité de l’électrode positive dans l’électrolyte. Ces résistances sont-elles constantes ? En particulier la résistance de l’électrolyte est-elle la même pour des courants extrêmement faibles, et pour ceux qui produisent une électrolyse visible?
- En poursuivant les conséquences de la théorie des gaz occlus, nous pouvons prédire quelques-uns des résultats de l’expérience.
- Remarquons d’abord qu’à partir d’une certaine concentration assez faible, la conductibilité d’une solution saline est loin d’augmenter proportionnellement au nombre des molécules du sel dissous ; ce dernier produit donc presque tout son effet lorsque ses molécules sont relativement assez éloignées dans le liquide; or, si l’électrode positive fournit une quantité d’hydrogène suffisante pour que les molécules du sel puissent prendre part à l’électrolyse comme dans le cas où la force électromotrice suffit à sa décomposition, la résistance de la solution ne sera pas modifiée ; mais il est probable qu’elle paraîtrait augmentée si l’écoulement de l’hydrogène devenait assez faible pour qu’une grande partie des molécules du sel restent pour ainsi dire inoccupées.
- En poursuivant encore la théorie du phénomène, nous pouvons trouver, par le raisonnement, de nouveaux résultats.
- Supposons d’abord que l’écoulement de l’hydrogène soit complètement indépendant de la
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- chute de potentiel à la surface de l’électrode, et soit uniquement réglée par les affinités entre le platine et l’hydrogène. Le nombre des molécules qui arriveront à la surface de l’électrode et serviront à entretenir le courant ne dépendra que de la quantité d’hydrogène que contient la lame de platine, et de l’état de porosité de cette dernière. Par conséquent le courant sera exactement le même, quelle que soit la force électromotrice employée, jusqu’à la force électromotrice critique de décomposition, et quelle que soit la résistance extérieure du circuit, tant qu’elle restera inférieure à la résistance apparente qui s’oppose au passage de l’électricité de l’électrode positive à la première couche de l’électrolyte, il est très important de bien se rendre compte du principe de ce phénomène, parce qu’il montre, mieux que tout autre, combien la notion de résistance électrique est parfois superficielle.
- Nous écrivons la formule
- sans songer que la quantité R est celle qui, au fond, est définie par le quotient des deux autres, en sorte qu’on devrait écrire logiquement
- Dans le cas qui nous occupe, la quantité R n’a pas du tout le sens que lui attribue la loi d’Ohm,
- E
- c’est-à-dire que le quotient -j est loin d’être constant pour un même circuit. On peut même, en s’en tenant à la théorie stricte, attribuer à la résistance de passage une valeur aussi petite que l’on voudra, puisqu’on peut diminuer E à volonté ou augmenter la résistance extérieure dans certaines limites sans que 1 diminue beaucoup.
- En désignant par r la résistance extérieure, la valeur de la résistance de passage sera donnée par
- En résumé, la résistance de passage définie par l’expression ci-dessus est une quantité arbitraire,
- dans laquelle la seule chose bien définie est l’intensité du courant auquel l’écoulement de l’hydrogène donne lieu.
- Nous avons considéré un cas extrême, simplifié au maximum. En réalité, le phénomène est beaucoup plus compliqué, d’abord on n’aura pas de peine à admettre que la chute du potentiel entre l’électrode et le liquide influe sur l’écoulement de l’hydrogène.
- De plus, nous avons supposé le liquide absolument pur, mais, eu égard aux courants très faibles que l’on observe, les moindres impuretés produisent un effet considérable; par exemple, dans des expériences que j’ai faites il y a quelques années, il eut suffit d’un millionième d’un sel facilement décomposable (tels que ceux qui se détachent des vases de verre), pour expliquer tous les écarts observés.
- Je demanderai la permission de donner quelques détails sur ces expériences, entreprises dans le laboratoire de M. le Prof. H.-F. Weber à l’occasion d’une série de recherches surjets condensateurs électrolytiques (1).
- Deux lames de platine épais, de 45 cm3 chacune étaient placées à une distance de 2 cm, dans une solution moyennement concentrée de sulfate de cuivre. La résistance du circuit était négligeable. On établissait dans le circuit de cette auge, des forces électrornotrices, réglées au moyen d’une dérivation, et on mesurait le courant de charge pendant 40 minutes. La capacité du condensateur était mesurée par la décharge produite au bout de ce temps.
- On observa, que la capacité, définie comme quotient de la charge par la différence de potentiel décuplait à peu près entre o, 1 et 0,7 daniell, puis restait sensiblement constante.
- La résistance au bout de 40 minutes était cal-E
- culee par le quotient y, l’intensité étant mesureç par la déviation du galvanomètre.
- (.b Guillaume. « Sur les condensateurs électrolytiques » Archives de Genève, fev. et nov, 1883. Je crois utile d’avertir les personnes que la lecture de ce travail intéresserait, que divers points du premier article ont été reconnus plus tard comme inexacts, et qu’en particulier la théorie mathématique des condensateurs électrolytiques gagnerait à être simplifiée.
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- Les résultats de ces mesures furent les suivants :
- Différence de potentiel Résistances
- aux électrodes en unités Siemens
- 0,1 daniell 7 760
- 0,3 9 870
- o,3 11800
- 0,4 14100
- ' o, 5 14 900
- . .. 0,6 16.400
- o,7 17 003
- 0,8 |6 IOO
- °,9 15 540
- 1,0 10 800
- 5 440
- 1,2 3 740
- La marche de la résistance ne s’éloigne pas beaucoup de celle que l’on pouvait prévoir; elle augmente d’abord, puis diminue ensuite, lorsque
- Fig. 1
- l’effet des impuretés devient prépondérant. Il serait intéressant, semble-t-il, de répéter ces expériences avec une installation plus parfaite que celle dont je disposais surtout au point de vue de la pureté des liquides, je crois que la marche du phénomène se rapprocherait de celle que j’ai décrite en simplifiant les hypothèses.
- En ce qui concerne la variation apparente de la résistance de passage avec la résistance extérieure, il faut remarquer que la conclusion tirée précédemment, d’après laquelle cette résistance additionnelle serait sans influence jusqu’à une certaine limite sur l’intensité du courant était basée sur la même supposition qui nous avait conduit à conclure à l’invariabilité de cette intensité par rapport à la force électromotrice la résistance apparaissait ainsi comme proportionnelle à cette dernière.
- ' Or, nous voyons qu’au contraire, à partir d’une certaine limite, la résistance diminue rapidement à mesure que la force électromotrice augmente.
- On en conclura donc que pour des forces élec-
- tromotrices faibles, la résistance apparente' du circuit augmentera d’une quantité moindre que les résistances ajoutées, tandis que, pour des forces électromotrices plus considérables, la résistance apparente du circuit augmentera d’une quantité plus forte que la résistance ajoutée au circuit; dans ce cas en effet la chute de potentiel dans l’auge diminue, et, d’après le tableau ci-desr sus sa résistance doit augmenter.
- Lorsque j’exécutais les expériences dont je parle je n’avais pas tiré d’avance cette conclusion. L’expérience m’y conduisit d’une manière tout à fait inattendue.
- L’appareil dont je me servais (fig. 1), était disposé de la manière suivante :
- Trois gobelets de verre semblables A, B, C, étaient remplis d’une solution de sulfate de cuivre.
- Dans les gobelets A et C plongeaient de petites électrodes de platine; les gobelets C et B étaient
- Fig. s
- constamment réunis par un tube E de 20 cm. de longueur et de 1 mm2 de section environ, rempli de la même solution que les gobelets. Un tube de verre D, de 1 cm2 de section environ, recourbé comme l’indique la fig. 2, et étiré en pointe à ses extrémités pouvait être placé de A en C ou de A en B; le tube capillaire pouvait donc être introduit à volonté dans le circuit. Une expérience faite avec des électrodes de cuivre placées en B ef C donna, pour ce tube, une résistance de 77 500 unités Siemens.
- Avec des électrodes de platine, et le tube D seulement dans le circuit la résistance apparente de l’auge était de 160 000 unités, la force électromotrice étant de 1 Daniell ; lorsque j’ajoutai le tube Ela résistancedevientégaleà 600000 unités, ce qui aurait donné pour le tube une résistance près de six fois trop forte.
- Ce singulier résultat eût pu être attribué au fait signalé plus haut, que l’électrolyse n’était que partielle à travers le tube ; mais en éliminant ce dernier, et en ajoutant une résistance métallique de 10000 unités, j’observai un accroissement apparent de 70000 unités. Le fait était donc parfaitement constaté ; il était même beaucoup plus
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- frappant qu'on n'eût pu s’y attendre. U montre qu’en tous cas la méthode de Ohm ne pourrait nullement servir, sans de profondes modifications à mesurer la résistance d’un électrolyte pour les courants dont nous parlons; elle donnerait des résultats absolument erronés, et conduirait à des conclusions fausses sur la théorie de l’électrolyse. Elle a cependant été employée par plusieurs physiciens qui se sont occupés de ces questions.
- Avant de passer à d’autres phénomènes, résumons en quelques mots les résultats acquis. Aussi longtemps que l’on peut envisager l'effet des impuretés de la solution comme peu considérable, c’est-à-dire pour des forces électromotrices inférieures à 0,7 Daniell, les phénomènes observés sont bien expliqués par la théorie des gaz occlus ; mais il faut avoir recours aux impuretés pour rendre compte de la variation de résistance de l’auge lorsque la force électromotrice augmente sensiblement.
- J’indiquerai encore rapidement le résultat d’expériences faites spécialement dans le but d’examiner la théorie de Helmholtz. Plusieurs électrodes, de grandeurs très diverses furent divisées en deux groupes de telle sorte que dans chaque groupe se trouvaient deux électrodes égales. Les électrodes du premier groupe furent nettoyées soigneusement tandis que les autres servirent d’électrodes négatives dans une auge d’eau acidulée; elles furent ainsi gorgées d’hydrogène. Lorsque le courant produit par un Daniell entrait dans l’auge par une électrode nettoyée, on ne remarquait aucune différence sensible, quelle que fût l’électrode négative. Tandis qu’en employant alternativement du côté positif, une électrode nettoyée et une autre remplie d’hydrogène, le courant de charge ou le courant résiduel variait dans une proportion considérable. Dans certains cas, il était dans le rapport de i à 50.
- Enfin, en employant des électrodes dont la surface était environ comme 1 à 100000 le courant était plus de 200 fois plus fort dans un sens que dans l’autre.
- Tous ces phénomènes montrent d’une manière irréfutable le rôle prépondérant de l’électrode positive dans ces phénomènes; ils ne laissent aucun doute sur l’effet de l’hydrogène occlus dans cette électrode, et semblent donner un appui solide à la première théorie émise par M. de Helmholtz. Expliquent-ils tout ce qu’on a observé? Cela dépend des opinions que l’on se fait sur le rôle des
- impuretés, et sur la quantjté d’hydrogène qu« peut contenir une électrode de platine.
- Quoi qu’il en soit, l’illustre physicien de Berlin ne considérait pas sa théorie comme suffisante, car il l’a complétée en 1883, en établissant plusieurs théorèmes de thermodynamique extrêmement importants, dont nous nous proposons de donner prochainement un résumé.
- Ch.-Ed. Guillaume
- (à suivre.)
- DIFFÉRENCES ENTRE LES ÉLECTRICITÉS
- DITES POSITIVE ET NÉGATIVE
- IX
- Résumé C) .
- Dans la plupart des effets différendels que nous avons eu à relater, et principalement dans les plus importants, nous avons tenu à citer textuellement les auteurs, afin de conserver à chacun le mérite et la responsabilité de ses résultats et de, ses explications. Nous allons résumer les’ faits, en retenant principalement ceux qui présentent le plus de netteté et de généralité, pour en déduire les conséquences qu’ils nous semblent comporter.
- Relativement, à la tension, à la déperdition, à l’expansion, on peut dire que, dans l’air, à la pression ordinaire, l’électricité négative est toujours à un potentiel plus bas que la positive; sa déperdition est plus rapide ; elle se propage plus facilement que la positive.
- C’est le contraire dans la décharge disruptive. L’électricité positive a plus de tendance à s’échapper à travers l’air que la négative.
- Dans l’air raréfié, ces différences disparaissent. Avec l’électricité à haute tension ou avec des courants puissants, il en est de même.
- Ainsi, il n’y a rien d’absolu dans ces tendances et dans ces différences, plusou moins prononcées, des électricités positive et négative; elles sont toutes relatives aux conditions expérimentales.
- Il n’en est pas moins vrai que ces différences, pour des conditions identiques, sont parfois fort difficiles à expliquer. — -
- (>) Voir La Lumière FJertriqne du 15 juin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ajoutons encore que « dans un conducteur très résistant, la section qui a le potentiel moyen est dissymétrique par rapport aux deux électrodes, et d’autant plus rapprochée de la négative que la résistance est plus grande (*) ».
- Des effets mécaniques : perce-carte, figures de Lichtemberg (2) etc., il résulte que le transport des substances solides ou liquides (dans la décharge d’électricité statique) se fait généralement dans le sens de l’électricité positive vers la négative, ou au moins, plus abondamment dans un sens que dans l’autre.
- L’action des pointes électrisées sur les flammes se résume en ceci : L’électricité négative attire la flamme, l’électricité positive la repousse. La flamme inductive est plus attirée que la flamme induite.
- On a constaté des différences thermiques aux deux pôles de l’arc voltaïque. 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 la température de fusion du platine, tandis que l’électrode positive est relativement moins chaude. Si l’une des électrodes est en pointe et l’autre en plaque de même métal, la pointe devient incandescente dans toute sa longueur, si elle est positive ; mais elle ne s’échauffe qu’à son extrémité si elle est négative.
- Ces effets tiennent à l’inégalité de potentiel des électricités aux extrémités des conducteurs polaires.
- Pour démontrer réchauffement des pointes par la décharge électrique, M. Semmola a imaginé un procédé indirect fort démonstratif : « en employant une pointe formée de deux métaux, antimoine et bismuth, constituant ainsi un élément thermoélectrique relié à un galvanomètre, Si cette pointe est fixée au conducteur d’une machine électrique
- (') Wachter. Journal de Physique, p. 289 (1887).
- (2) Dans notre examen des figures de Liditcmberg {La Lumière Electrique,t. XXXI, p. 368 et suivantes) nous avons oublié de signaler les intéressantes figures électriques de M. A11-tolik {La Lumière Electrique, t. XI, p. 212 et 213, spécialement les figures 5, 6, 7 et 8). xA ce sujet, nous réparons une autre omission :
- La figuie 9 de Lichtemberg, formant arborisations obtenue au moyen de la machine rhéostatique de M. G. Planté n’est que les 2/3 de la giandeur naturelle {La Lumière Electrique, t. XXXI, p. 569).
- en activité, le galvanomètre accuse immédiatement réchauffement de la pointe, surtout quand elle est chargée d’électricité négative (1) ».
- Quand une étincelle électrique un peu longue éclate dans l’air, elle présente quelquefois un renflement vers le milieu, plus près cependant du pôle négatif. Lorsque, plus longue encore, elle prend une forme arborescente, on remarque que les traits latéraux sont tous dirigés du pôle positif vers le pôle négatif, ce qui accuse une tension électrique dans le corps même de l’étincelle. D’ailleurs, dans la volatilisation d’un fil métallique par la décharge d’une batterie électrique, la matière est projetée latéralement.
- La forme en crochet de l’étincelle de la machine rhéostatique de M. G. Planté, montre que l’électricité issue du pôle positif rencontre l’électricité issue du pôle négatif à une distance plus rapprochée de ce dernier.
- Les photographies de l’étincelle électrique nous montrent des différences très caractéristiques et bien curieuses des électricités issues des deux pôles. Nous devons ici réparerune omission relative à la priorité de M. A. Righi pour la photographie des étincelles électriques.
- Dès 1877, le savant italien a publié un Mémoire très étendu, ayant pour titre : Ricerche sperimenta-li snlla scariche èlectriche. — Reale Accademia dei Lincei, anno CCLXXIV (1876-77), dans lequel sont représentées de nombreuses figures (54 en deux planches) de l’étincelle électrique, d’après les photographies que l’auteur a obtenues dans la chambre obscure, en différentes conditions. On y voit parfaitement tranchées, les différences des décharges des électricités positive et négative, les premières très développées et divergentes, les secondes beaucoup plus ramassées.
- Le même Mémoire contient aussi, la description des formes variées de l’étirtcelle électrique dans l’air et dans les liquides avec deux planches color riées, mettant en parfaite évidence les différences de formes et de couleurs des électricités aux pôles positif et négatif.
- Quant à l’étincelle d’induction, elle se compose de deux flux et d’une auréole, forme remarquable, du mouvement électrique.
- Les aigrettes positive et négative, dans l’air, à la pression ordinaire, présentent des différences caractéristiques qui tiennent à l’inégale tension
- (') La Lumière Électrique, t. XXVI, p, 128 (1887).
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- des deux électricités au moment de la décharge.
- Ces différences s’effacent dans l’air à mesure qu’on le raréfie.
- L’aigrette en crochet présente les mêmes différences que l’étincelle de cette forme.
- Les aigrettes sont comparables aux lignes de force.
- , Les auréoles, les lueurs, les effluves électriques ne sont que des formes variées de la dissémination de l’étincelle électrique.
- Dans l’air raréfié, les électricités positive et négative offrent aussi des caractères très marqués et distinctifs par la coloration autour des fils polaires, par la forme même de ces luminosités, et surtout par la présence des stratifications, spécialement quand on se sert de la bobine d’induction. Les effets changent avec la nature du milieu.
- Dans le vide complet, la lueur purpurine semble marcher tumultueusement dans le sens de l’électricité positive.
- Un autre fait non moins important que nous devons retenir, c’est que, dans les tubes à gaz raréfiés, et pour des tensions suffisantes, les stratifications sont toujours tournées dans le même sens, leur convexité regardant le pôle négatif ; disposition analogue à celle des strates que nous avons signalées dans les siphons où les bulles d’air s’introduisent périodiquement avec le liquide (1).
- L’aimant agit d’une manière énergique sur l’arc voltaïque et le repousse sous forme de dard perpendiculaire à l’axe polaire magnétique, comme il le ferait d’un conducteur électrique mobile. 11 déplace aussi les strates qui sont comme des lignes de force, lieux des courants électriques.
- L’aimant agit de même sur les courants d’induction.
- Dans les phénomènes électrolytiques, le rôle de chaque pôle est nettement déterminé et bien distinct. Si des effets secondaires viennent compliquer les résultats, néanmoins chacun des pôles
- (1) Quand un gaz pénètre dans un liquide il ne le traverse jamais d’une manière continue, mais toujours par bulles, plus ou moins serrées et volumineuses selon la pression.
- De même, le flux d’électricité, en pénétrant dans un milieu gazeux, plus ou moins raréfié, ne le traverse pas d’une manière continue, mais par vibrations. Ainsi pourrait peut-être s’expliquer mécaniquement le phénomène des stratifications, car 011 en produit avec des courants continus comme avec des courants discontinus ou alternatifs.
- conserve son rôle au milieu des entraves que peuvent lui apporter les conditions expérimentales particulières (polarisation des électrodes, formation de composés nouveaux ou décompositions).
- Ajoutons encore qu’il y a cette différence entre la décomposition électro-chimique et [le transport des parcelles conductrices, dans les phénomènes mécaniques et physiques, à savoir : que dans le phénomène électrolytique, il n’y a pas transport d’un pôle à l’autre, car dans l’intervalle on n’a jamais constaté ce transport.
- D’autre part, l’électricité, soit sous forme d’étincelle, statique dynamique ou d’induction, soit sous forme de flux continu, produit toujours les mêmes effets chimiques à l’intensité prés.
- Dans les effets physiologiques, nous remarquons que le sens du courant a une influence capitale sur la nature de ces phénomènes. Quand un courant continu, agissant sur un nerf moteur, se propage dans le sens de la ramification des nerfs (du centre à la périphérie), il produit une contraction au moment de la fermeture du circuit et une sensation ou commotion plus ou moins douloureuse au moment de la rupture du circuit,
- Si le courant est dirigé en sens contraire de la ramification des nerfs, les phénomènes sont inverses des précédents : sensation à la fermeture et contraction à la rupture du courant.
- Quand on opère sur un nerf sensitif, les phénomènes inverses se produisent.
- Enfin, si un courant a tétanisé un muscle, il suffit de changer le sens de ce courant pour rendre à ce muscle sa contractilité.
- Nous ne pouvons nous empêcher de comparer la contraction du muscle, lors de la rupture du courant, au mouvement de recul qui se produit dans un long tuyau d’arrosage, quand on ferme subitement le robinet, pour arrêter le courant liquide.
- Conclusions
- De tous ces faits nombreux et variés, il nous reste à dégager deux conclusions : l’une relative à la naturejde l’électricité, l’autre à l’explication des différences d’effets des électricités positive et négative ; la seconde sera une conséquence de la première.
- En ce qui concerne celle-ci, nous pourrions dire d’abord que le but de la physique n’est pas précisément de découvrir les causes premières des phé-
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- nomènes de son ressort, mais de rechercher les causes secondaires qui lient entre eux ces phénomènes et les rattachent à une cause unique, dont on peut d’ailleurs ignorer la nature intime.
- Aujourd’hui, on est généralement d’accord pour admettre l’hypothèse d'un fluide unique doué de propriétés qui permettent d’expliquer les phénomènes électriques par les mouvements de ce fluide. On va même jusqu’à l’identifier avec l’éther universel, véhicule des ondulations qui produisent la lumière et la chaleur.
- Cette identification, longtemps soupçonnée, a été mise en évidence par des expériences récentes dé M. Hertz, qui ont vérifié complètement la théorie électromagnétique de la lumière, imaginée par Maxwel.
- M. Hertz « a réussi en effet, à montrer que les oscillations électriques produisent des actions qui se transmettent dans l’air sous forme d’ondes. 11 a pu produire (à l’aide de miroirs et en ayant recours au principe de résonnance) de véritables rayons de force électrique et répéter avec eux les expériences fondamentales auxquelles donnent lieu les rayons lumineux ou calorifiques O. »
- 1} a obtenu des effets de réflexion, de réfraction, de polarisation : « il a observé des interférences de l’action électromagnétique analogues à celles de la lumière ; et il a prouvé en outre que l’action électromagnétique se propage dans l’air avec la vitesse de la lumière (2). »
- M. Cook a fait récemment diverses expériences intéressantes sur l’existence d’un mouvement ondulatoire accompagnant les décharges électriques (3).
- M. Lodge, dans une remarquable conférence faite devant la Rcyal Institution 0/ Great Britain, a réalisé des expériences constatant l’identité des phénomènes, optiques, électriques et magnétiques ; phénomènes caractérisés seulement par des ondulations ne différant entre elles que par l’amplitude et la fréquence. Il est même parvenu à diminuer la fréquence des ondes électriques au point de les rendre sensibles à l’ouïe ('* *).
- <’) Journal de Physique, mars 1889, p. 136. t2) La Lumière Électrique, t. XXX, p. 76; t. XXXII. p. 38, 6avrili889.
- \ (s) La Lumière Electrique, t. XXXI, t. 140 (19 janvier 1889).
- (*) La Lumière Électrique, t, XXXII, p. 86. L’Électricien, (> avril 1889, p. 209.
- Il y a longtemps déjà qu’on a reconnu l’insuffisance de la théorie des deux fluides électriques et qu’on l’a abandonnée (excepté dans les établissements d’enseignement où elle est encore en honneur) pour n’admettre qu’un seul fluide; non d’après la manière de voir de Franklin, mais d’après celle de divers savants tels qu’Ampère, De la Rive, Edlund, Clausius, etc. Ce dernier va même jusqu’à dire que, pour lui, l’éther n’est autre que l’électricité (1).
- La difficulté est de savoir si un fluide impondérable, tel qu'on suppose l’éther, est capable de produire les effets mécaniques dont l’électricité nous rend témoins. On sait que les vibrations de l’éther qui produisent la lumière sont incapables de déterminer un déplacement violent de la matière pondérable; II faut donc, pour expliquèr, par ce même éther, le phénomène de transport que produit l’électricité, douer cet éther de la faculté d’attirer, d’arracher, d’entraîner les molécules de la matière.
- Divers auteurs, Stokes, Gassiot, etc., pensent que l’électricité ne peut se mouvoir indépendamment de la matière et qu’on ne constate pas sa présence là où la matière gazeuse n’est plus. Ce qui reviendrait à dire que l’électricité est le mouvement d’un fluide formé de matière très atténuée.
- D’après Edlund, le courant électrique peut être comparé au courant d’un gaz ordinaire :
- « Suivant la théorie unitaire, dit Edlund, le courant galvanique dans un circuit fermé, consiste en ce que l’éther libre qui se trouve dans ce circuit est mis en mouvement translatoire. L’intensité du courant est déterminée par la quantité d’éther traversant, dans l’unité de temps une section quelconque du conducteur, et la vitesse de l’éther est, pour une intensité égale du courant, inversement proportionnelle à la grandeur de la section. Le courant galvanique peut donc être comparé au courant d’un gaz ordinaire, qui se trouve dans un
- (') Clausius. « Réponse à une lettre de M. Jules Bourdin au sujet de l’éther ». La Lumière Eleciriq.ce, t. XVIII, p. 241 et 244.
- Note. — Il nous semble qu’011 11e peut pas plus dire : l’éther, c’est l’électricité, que dire : l’éther, c’est la lumière ; car ce sont les divers modes de mouvements de l’éther qui produisent la lumière et l’électricité. L’éther n’est pas lumineux par lui-même, puisqu’il existe dans l’obscurité, il n'est pas davantage l’électricité. Ce sont les mouvements différents de l’éther qui produisent la lumière et l’électricité.
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- système de tubes ; et les propriétés appartenant à un courant de cette nature, doivent être, mutalis mutandis, rencontrées chez le courant d’éther O».
- La matérialité de l’éther interstellaire est prouvée par la résistance qu’il oppose au mouvement des comètes périodiques, en modifiant le temps de leur révolution. Si l’éther résiste, il n'est donc pas dépourvu d’impénétrabilité; par conséquent, il n’est qu’une matière extrêmement atténuée.
- « L’éther, par excellence, est celui du vide, et il est probable que les divers éthers confinés dans les corps, ne sont que des parties du grand éther, modifiées dans leur propriétés par les forces qui émanent des particules du corps (2) ».
- « Fusciniéri a émis l’opinion que les éffets mécaniques de perforation, de rupture et de déchirement pourraient être dus à la matière elle-même, animée de la même vitesse que celle de l’électricité, laquelle est excessive (3) ». . • ’
- De son côté, M. Gaston Planté dit que : « En ! comparant les effets obtenus par des actions mé-caniques proprement dites, dans lesquelles la vitesse joue un plus grand rôle que la masse de matière en mouvement, on trouverait de nouvelles1 analogies avec les phénomènes produits par lés; décharges électriques.
- Il va même jusqu’à penser que : « s’il était possible de communiquer une vitesse suffisamment grande à une très petite quantité de matière pondérable, on obtiendrait directement, par des moyens purement mécaniques, des phénomènes non pas seulement analogues, mais identiques aux phénomènes électriques (4) ».
- Nos conclusions précédentes concordent avec cette manière de voir.
- Après avoir imité, il y a plusieurs années, au moyen de courants liquides ou gazeux/dans de nombreuses expériences, les phénomènes d’électricité statique, dynamique, d’électro-magnétisme, d induction, d’électro-chimie et même d’actions physiologiques, nous nous sommes cru autorisé à conclure de l’analogie des faits à l’analogie des causes, à savoir : que les phénomènes électriques ou magnétiques sont assimilables auxphénotuènes hydrodynamiques; c’est-à-dire que l’électricité sous forme de courant (d’éther ou de matière pon-
- (*) La Lumière Electrique, t. VI, p. 113.
- (2) Billet. Traité d’optique physique, t. I. p. 26.
- (3) Becquerel. Histoire de l’Electricité, p. 235.
- (*) Gaston Planté. La Lumière Electrique, t. VIII, p. 134.
- dérable) est analogue à un courant liquide; et à l’état de tension, est analogue à un liquide sous pression et pouvant se répandre en jet.
- Les électricités positive et négative seraient dues l’une à un excédant d’éther, l’autre à un déficit d’éther, la décharge n’étant que le rétablissement de l’équilibre momentanément troublé dans la distribution de l’éther.
- Le mouvement électrique peut donc être assimilé à l’écoulement d’un fluide. C’est, en effet, un véritable flux se transportant en ondes (même dans la décharge disruptive).
- Les expériences dé M. Hertz, en permettant d’expliquer les phénomènes électriques par un mouvement ondulatoire, rie sont pas en opposition avec notre manière de,voir.
- Dans de récentes expériences (1) surf: photographie des étincelles d’induction d une machine à haute tension, M. Trouvelot est arrivé à constater des différences remarquables entre les images positives et négatives obtenues, sur des plaqués sèches. Sur les unes, le flux électrique se propage en ondes marchant de' la circonférence vers le centre et sur les autres, du centre vers la circonférence. • ........ . .,
- : Ce mouvement inverse des deux flux issus des pôles positif et négatif, concordait absolument avec notre manière de considérer le mouvement électrique. . . .
- Enfin, M. Potier, dans une savante analyse swr la polarisation rotatoire magnétique (2), a montré que ce phénomène reçoit une explication remarquablement simple par l’hypothèse de T entraînement de la matière pondérable par Vétber. Ainsi se trouvent écartées les difficultés que présènte l’explication du phénomène de la polarisation rotatoire magnétique, d’après l’hypothèse dés tourbillons moléculaires proposée par Maxwell (3).
- D’où il résulte que ce n’est pas l’éthér seul qüi agit dans les phénomènes électriques, triais bien la matière pondérable entraînée par l’éther dans un flux extrêmement rapide, conclusion finale à laquelle aboutissent aussi nos expériences comparatives hydrodynamiques et les effets divers de l’électricité que nous venons de résumer.
- (’) Trouvelot. « Etude des phénomènes d’induction au moyen de la photographie ». La Lumière Electrique, 13 avril 1889, p. 54.
- (* *) Comptes rendus, t. CVIII, p. 848.
- ri) La Lumière Electrique, n mai 1889, p. 281.
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- Il nous reste enfin à dire quelques mots de la cause des différences dans les effets produits par les électricités positive et négative. Elle dépend nécessairement de l’hypothèse adoptée sur la nature de l’électricité.
- Si l’on part de l’hypothèse de l’éther impondérable, seul en mouvement, pour rendre compte des phénomènes électriques, l’explication des différence en question présente des difficultés insurmontables.
- « Il serait en effet impossible aujourd’hui de dire en quoi consiste physiquement les deux états électriques de la pile isolée. (Secchi. — Unité des forces physiques, p. 307).
- Si l’on considère les pôles d’une pile ou d’une machine électrique comme portes d’entrée et de sortie du flux ou de l’onde électrique, les résultats observés en électricité sont comparables aux phénomènes hydrodynamiques que nous avons décrits. Ces différences correspondent à des mouvements inverses du flux liquide, déterminés par l’excédent d’éther d’une part et le déficit d’éther de l’autre.
- Des recherches sur l’imitation des phénomènes électriques et magnétiques par voie hydrodynamique (J) ont montré en effet que l’on pouvait produire par aspiration et par insufflation des effets de polarité analogues à ceux du magnétisme et de l’électricité. Elles ont fait voir que les électricités positive et négative seraient dues au double mouvement d’aspiration et d’insufflation d’un même fluide, comme à la surface de la terre les vents sont dus au mouvement de l’air se propageant, ainsi que l’a démontré Franklin, tantôt par aspiration, c’est-à-dire se transportant en sens inverse de leur direction ; tantôt par insufflation, c’est-à-dire se propageant dans le sens où ils soufflent.
- Divers physiciens ont cherché à rendre compte des différences en question, par des considérations hypothétiques particulières. Pour donner une idée de ces tentatives, nous citerons, à ce sujet, l’idée émise par un savant de grand mérite.
- M. Wiedemann, dans un important Mémoire (2) relatif à l’influence des décharges électriques sur les gaz, indique une explication des propriétés si différentes des électricités positive et négative, en , disant que ces différences « pourraient peut-être
- (<) La Lumière Electrique, t. IX, XII, Xlll, XVII, XV11I.
- (») Annales de chimie et de physique, 5' sérié, t. XXI, p, 505.
- s’expliquer par la supposition que la propagation de l’électricité négative a liéu par une polarisation diélectrique seule, tandis que celle de l’électricité positive est en connexion avec la transmission de l’éther de molécule à molécule, ainsi que M. Ettingshausen (‘) l’a déduit des expériences de M. Hall (2).
- « Tandis qu’à l’électrode négative la tension n’a qu’à mettre en jeu la polarisation diéfectrique elle aurait en outre, à l’électrode positive, à vaincre l’attraction existant entre les molécules et l’éther ».
- Quant à la manière dont s’opère la réunion des électricités positive et négative, on admet généralement, d’après Faraday, de la Rive, etc., qu’elle s’effectue toujours par l’intermédiaire de parcelles de matière pondérable, dans la décharge obscure, aussi bien que dans la décharge disrup-tive.*Cette interprétation du phénomène concorde également avec celle que nous avons émise plus haut.
- Nous concluons, en définitive, que les différences d’effets mécaniques, physiques, chimiques et physiologiques, des électricités positive et négative que nous avons exposées avec quelques détails, prouvent non pas une différence essentielle de nature entre ces électricités, mais, au contraire, elles montrent que ces deux états ou modes d’action de l’électricité peuvent s'expliquer par l’hypothèse d’un fluide unique, matériel, agissant différemment, inversement, aux deux extrémités polaires servant de porte d’entrée et de sortie au courant.
- En un mot, pour nous, le mouvement électrique est, ainsi que l’a dit M. G. Planté, direct à l’un des pôles et inverse à l’autre.
- C. Decharme.
- SCRUTATEUR ÉLECTRIQUE
- POUR ASSEMBLÉES DÉLIBÉRANTES
- Derniers perfectionnements
- Depuis la description de notre système de scfUj tateur dans La Lumière Électrique du 22 septerrn
- (’) EttingshauseKj IVieu. Ber. t. LXXX1, 4 mars 1880. (’) Hall, BeibL L lVi p. 404. 1880.
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- JÔÜkNÀL ÜNiŸËkSËL D’ÊLÉC TRÏCÏTÉ
- bre dernier, un nouveau désidératum a été exprimé au sujet des scrutins parlementaires, dans un rapport présenté à la Chambre des députés, par M. Montaut (* *), qui a demandé qu’on eût, outre les totaux des pour et des contre, l’indication du nombre des abstentions volontaires distincte du nombre des absents. Nous avons donc dû nous préoccuper d’obtenir aussi cette indication dans notre système, et en même temps nous l’avons complété de façon à se prêter aux exigences du Scrutin public à la tribune.
- Nouvelle forme du transmetteur de Votes
- Rien n’a été changé au principe du fonctionnement du transmetteur de votes à retour automatique à l’isolement décrit dans l’article précité ; on peut même continuer à l’employer en lui ajoutant une armature circulaire et une manette de plus à la place de la culasse actuelle. Mais comme cette disposition d’électro-aimant, qui sort de la routine habituelle, pourrait être trop neuve pour ceux qui ne sont pas bien familiarisés avec les appareils électriques, nous l’avons modifiée de manière à faire de cette organe du vote un appareil simple, robuste et du fonctionnement le plus clair.
- Ce nouveau transmetteur de votes est placé dans le pupitre de chaque votant (2) et représenté par la figure i, en élévation de demi-grandeur naturelle. La boîte abc d qui le renferme est supposée coupée en avant de l’électro-aimant E. Cet organe n’a qu’une bobine, dont les joues pénètrent dans deux rainures rr' de la planchette horizontale sur laquelle il est retenu par une bride de serrage B B’. Son noyau cylindrique de fer doux est maintenu dans la bobine au moyen de deux gorges circulaires gg' dans lesquelles le tube de laiton est refoulé au tour pour empêcher tout arrachement du noyau.1
- Le transmetteur de votes est pourvu de deux manettes qui, employées isolément, servent l’une au vote pour, l’autre au vote contre, et manœu-vrées simultanément au vote d'ABSTENTiON, comme nous le verrons plus tard.
- O Séance du 6 novembre 1888.
- (*) L’exiguité des pupitres au Palais-Bourbon, dont la salle des Séances, construite pour 300 membres, en contient 600, pourrait rendre difficile l’installation des transmetteurs à l’intérieur ; il n’y a aucun inconvénient à les placer à l’extérieur. Dans ce cas, les manettes seraient protégées par un couvercle qu’il faudrait soulever pour le vote.
- A chaque manette correspond une armature en forme de pastille de fer doux, qui est fixée sur la branche inférieure d’un levier à trois branches I J K, monté sur un axe O pivotant en avant et en arrière dans deux supports non représentés. La branche du milieu J porte une masse métallique H servant de contre-poids de rappel à l’armature ; la branche supérieure K est terminée par une manette verticale M. La manette de droite exprime le vote pour et la manette de gauche, le vote contre : elles traversent des fentes longitudinales pratiquées dans le couvercle de la boîte, et il suffit de pousser l’une ou l’autre vers les
- côtés de la boîte jusqu’à ce que l’armature soit dans le champ magnétique de son noyau, pour assurer l’émission ultérieure du suffrage.
- Les votants ont toutes facilités pour annuler ou rectifier leurs votes pendant l’ouverture du scrutin, en rappelant au repos, au moyen de la manette, l’armature en contact.
- La distancequi sépare,au repos, les armatures de leurs noyaux est plus que suffisante pour rendre impossible toute attraction directe de la part de l’électro-aimant, dont le champ d’attraction est très borné, comme on le sait. Quand on fait passer, au moment de l’ouverture d’un scrutin, un courant continu dans les électro-aimants de tous les transmetteurs, aucune des armatures ne peut donc être attirée spontanément : il faut la participation expresse du votant agissant sur sa ma nette.
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- Une lamelle de laiton l soudée contre la face active de l’armature empêche une adhérence trop intime entre le noyau et l’armature, afin que le magnétisme rémanent ne puisse jamais compromettre le rappel de l’armature par son contrepoids aussitôt que le courant cesse de passer dans les électro-aimants.
- Le courant que le distributeur dans une rotation envoie successivement à tous les transmetteurs, aboutit par le fil D à deux colonnes S S' munies de vis de contact VV' sur lesquelles viennent appuyer des ressorts-lames F F' et RR' figurés en pointillé. Ceux-ci sont fixés sur des manchons isolés i i' placés sur l’axe des manettes. Le ; ressort-lame F F' communique par un boudin flexible avec le fil commun P des pour, et le ressort-lame R R' communique par un autre ; boudin flexible avec le fil commun C des contre, (Voir le plan général du scrutateur électrique dans le numéro du 22 septembre 1888 de La Lumière Électrique, p. 561). i
- Chaque transmetteur de votes se réduit, en : somme, à deux manettes conjonctrices à resssorts- * lames pourvues d’une disposition électromagné- 1 tique spéciale assurant leur retour à l’isolement i après le dépouillement des scrutins. Si les votants étaient assujettis à l'obligation fastidieuse de ramener leurs manettes à l’isolement après chaque scrutin plusieurs d’entre eux ne pourraient même pas exécuter cette manœuvre, par suite de leur éloignement de la salle des séances pendant le premier scrutin ; il en résulterait qu’aux scrutins suivants leur premier vote continuerait d’être émis sans leur participation, à tort et à travers.
- Lé retour automatique est donc indispensable pour éviter ce grave inconvénient ; il est entièrement assuré, quel que soit le nombre de manettes, grâce à l’utilisation de l’aimantation temporaire d’Arago dans son effet le plus infaillible; l’attraction au contact, et grâce aussi à l’action antagoniste d’une force invariable la pesanteur qui dispense de ressorts de rappel sujets à se dérégler 0).
- Nous avons dit en commençant que les votes
- ^)Nous avons aussi étudié l’installation de notre système de scrutateur électrique avec des boutons de contact comme transmetteurs de votes. Ces conjoncteurs passagers ont l’avantage de revenir à l’isolement tout simplement dès qu’on cesse de les presser du doigt ; mais pour recueillir avec de tels transmetteurs les votes pour, contre et absten-
- pour et contre, sont émis par la manœuvre isolée de la manette correspondante ; il nous reste à expliquer comment la manœuvre simultanée des deux manettes peut exprimer, non plus les votes POUR et CONTRE, mais le vote d’ABSTENTION.
- Le fil commun P auquel sont reliés les boudins flexibles de toutes les manettes pour des divers transmetteurs, dont la figure 1 représente un modèle, aboutit, non plus directement à l’électro-aimant enregistreur des pour comme dans la figure 4 page 568 de la précédente description, mais à l’électro-aimant d’un relais sensible servant de répartiteur de votes et pourvu de la disposition rhéotomique décrite à l’endroit ci-dessus relaté. La figure 2 ci-dessous représente schématiquement ce relais avec les modifications apportées dans les communications par l’emploid’un organe intermédiaire entre les votants et les compteurs et enregistreurs communs.
- Le fil P P' en bas à droite est le fil commun aux boudins de droite de tous les transmetteurs. Le compteur CP et l’enregistreur EP des pour en haut à droite, commandés par le levier de droite LD du relais, ne peuvent fonctionner que si le levier LG degaucheest au repos, et réciproquement. Si donc on poussa à la fois les deux manettes d’un transmetteur, le courant arrive simultanément dans les électro-aimants K et J du relais, et l’abaissement des deux armatures G et D rompt le circuit du compteur C P et de l’enregistreur E P des pour, ainsi que le circuit du compteur CDC et de l’enregistreur EC des contre. Mais les deux leviers du relais sont munis, aux extrémités LL opposées à leurs armatures, de deux ressorts-
- tion dans les mêmes compteurs et enregistreurs, il faudrait employer trois relais polarisés d’attente par votant, nécessaire pour qu’on puisse ramener leurs armatures au repcs par le passage d’un courant de sens contraire. Cela ferait donc pour la Chambre des Députés actuelle 1 752 récepteurs d’attente munis d’aimants sujets à s’affaiblir.
- Le distributeur ou collecteur de votes, au lieu de 584 secteurs devrait en avoir 3 504. En outre, pour empêcher chaque votant d’exprimer un triple vote avec ses trois boutons d’émission, il faudrait que chaque transmetteur eût trois ou quatre boutons à triple contact reliés par trois fils à ses trois récepteurs d’attente, ce qui ferait de ce côté 175.2 fils de communication, et d’un autre côté 3 504 fils reliant les récepteurs d’attente au distributeur.
- On voit donc qu’un tel système serait impraticable et que sa construction et son installation seraient des plus dispendieuses.
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- lames conjoncteursr/'', qui rencontrent des butoirs de contact fixés dans une colonne métallique en forme de T.
- Le circuit dérivé du compteur CA et de l’enregistreur E A des abstentions est donc fermé seulement quand les leviers LD et LG sont attirés simultanément. Qn obtient ainsi sûrement la marche du compteur et de l’enregistreur correspondant au vote d’ABSTENTiON émis.
- L’emploi d’un relais comme répartiteur de votes permet de donner une plus grande rapidité au dépouillement du scrutin. En effet si on applique
- CDC'S^^'EC
- Fig. 8
- la disposition rhéotomique aux leviers-styles de l’enregistreur, l’addition de ce poids ne fait qu’augmenter leur inertie déjà grande par suite de leur fonction, tandis qu’en l’appliquant aux leviers d’un relais sensible qui n’a pas d’autre fonction à remplir, l’inertie des pièces mobiles étant beaucoup moindre, la vitesse d’oscillation peut être plus grande. La vitesse de rotation du collecteur de votes est donc augmentée de ce chef.
- Les trois groupes de compteurs et d’enregistreurs sont toujours actionnés par la même intensité de courant, ce qui assure leurbon fonctionnement ; il en est de même pour les électro-aimants J et K, car ce n’est que quand leurs armatures sont déjà attirées que l’ouverture d’une dérivation modifie l’intensité du courant qui les traverse ; éëttô Variation ne présente alors aucun inconvénient. Si l’on considère aussi qu'aucune étincelle d’extra-courant ne vient jamais changer les résistances des divers circuits daris cette disposition rhéo*
- tomique, on reconnaît que la marche régulière des compteurs et des enregistreurs est entièrement assurée.
- Scrutin public à la tribune
- Au premier abord, notre système de scrutateur ne semble pas pouvoir se prêter à ce genre de scrutin, auquel les membres présents à la séance doivent exclusivement prendre part. Comme rien n’empêche dans le scrutin public ordinaire un membre de manœuvrer les transmetteurs de ses collègues qui lui en ont donné mission en laissant ouverts leurs pupitres, il faut donc rendre impossible ce vote par procuration au scrutin public à la tribune.
- Rien n’est plus facile, en faisant précéder ce dernier scrutin d’un appel nominal rigoureux qui donne une preuve matérielle de la présence des membres, et permette d’exclure les suffrages de tous ceux qui n’ont pas justifié de leur droit de vote.
- Actuellement on procède de la manière suivante au scrutin public à la tribune :
- « Chaque député, après avoir reçu une boule de contrôle des mains d’un secrétaire, dépose son bulletin dans l’urne du vote placée sur la tribune, et la boule de contrôle dans l’urne placée sur le bureau des secrétaires de droite. Les secrétaires procèdent ensu'te au dépouillement du scrutin (<) ».
- Si ce travail se bornait à compter un à un les bulletins pour et contre, il serait terminé sans trop de retards ; mais, comme chaque membre peut déposer plusieurs bulletins à son nom, et qu’il y est même obligé si pendant l’ouverture du scrutin il veut annuler son premier vote en apportant deux nouveaux bulletins de sens contraire, le pointage est presque toujours nécessaire. Dans une assemblée de 584 membres, ce travail, fait au milieu du bruit, prend nécessairement beaucoup de temps, et rarement il s’accomplit sans erreurs.
- Le système de pointage mécanique des présents que nous allons décrire permet d’arriver rapidement au même résultat sans erreurs ni abus possibles : c’est une sorte d’appel nominal rigoureux
- (>) Art: 83 du règlement de la Chambre des députés*
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- dont on fait précéder, pour ce genre de scrutin, le vote électrique pratiqué comme pour le scrutin public ordinaire.
- Chaque membre de l’assemblée possède un jeton unique, dont la forme exacte est représentée par la fig, re 3 en plan de demi-grandeur naturelle. C’est une fiche en métal nickelé, sur laquelle sont gravés le nom et le numéro d'ordre du votant et qui est terminée par une tige pointue.
- En vue du scrutin public à la tribune, le bureau de l'assemblée est partagé en un certain nombre de sections, quatre par exemple, à la tête de chacune desquelles il y a un secrétaire. Un casier divisé en petites cellules pouvant contenir un jeton est placé horizontalement sur les tables des secré-
- l’enregistrement des membres présents se trouve ainsi obtenu d’une façon aussi rapide que sûre.
- La feuille est retirée de cette presse et en un moment on compte au verso le nombre des trous qui s'y trouvent. Les totaux de cette feuille qui n’a enregistré que les noms des membres ayant apporté la preuve matérielle de leur présence, sont ensuite comparés à ceux du scrutateur électrique; s’ils sont d’accord, le vote est acquis; en cas de désaccord, le collationnement des feuilles de l’enregistreur électrique et du pointage mécanique permet de trouver facilement et d'annuler les suffrages indûment compris dans les résultats.
- Le scrutin terminé, des huissiers enlèvent des
- 20
- 40
- 0 P. HENftY-g) (e THOMAS 0) (eZ.LEBLANC@)7<i|
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- 0 LBERNAR Qj (e GEORGES 0) (0 T. PICOT ©j\8|
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- 1W
- Fig. 3
- lireQSection
- 21
- GEORGES
- Fig. 4
- taires et chaque cellule porte le numéro et le nom d'un membre, comme le montre le fragment de casier représenté par la figure 4 en plan de demi-grandeur naturelle.
- Lors d’un scrutin de ce genre, chaque votant vient personnellement remettre son jeton au secrétaire de sa section en énonçant son numéro d’ordre et son nom pour que le secrétaire laisse tomber verticalement le jeton dans la cellule correspondante du casier. Cette opération préalable faite, les votants rejoignent leurs places respectives pour émettre électriquement leurs votes comme d’ordinaire. Quand le scrutin est déclaré clos, les suffrages sont instantanément totalisés et enregistrés par le scrutateur électrique, et pendant ce temps les sécrétaires opèrent le pointage mécanique des membres présents.
- Pour cela, dans chaque section une feuille de papier portant imprimés les noms et les numéros des membres est placée entre deux planches métalliques percées de trous et posée ensuite exactement sur le casier, ce que facilitent deux tiges de repère; les queues des jetons percènt là feuille; et
- casiers les jetons, dont les tiges font saillie, et les glissent à travers une fente dans les pupitres correspondants.
- Le partage du pointage entre quatre secrétaires, donne l’avantage d’une totalisation plus rapide, en même temps qu’il permet à chaque secréta're de reconnaître facilement les membres de sa section, ce qui, joint à l’obligation où sont les votants d’énoncer leur nom en remettant leur jeton, empêche tout abus.
- Cette méthode offre donc plus de garanties qüe' le simple défilé à la tribune usité actuellement,en même temps que le vote électrique, dont elle est l’accessoire, donne le précieux avantage de la totalisation et de l’enregistrement instantanés des suffrages. Son emploi empêcherait de faire de l'obstruction par la demande de scrutin public à la tribune.
- Cet enregistreur à pointage convient parfaitement comme scrutateur aux assemblées dont le nombre des membres est trop restreint pour' éprouver le besoin d’un scrutateur électriqüe, telles que les consèils municipàdx èt généraux des
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- grandes villes de France. Il est bien entendu qu’il faudrait disposer le casier de manière à faire la distinction entre les diverses expressions du vote : pour, contre et abstention. Cela ne présenterait aucune difficulté en adoptant des épaisseurs et des largeurs différentes pour les trois cellules et les trois jetons réservés à chaque membre. Nous sommes heureux de proposer à ces assemblées ce système, dont la simplicité n’exclut pas l'utilité, et nous accordons licence pleine et entière pour son emploi.
- CONCLUSION
- L’un des savants les plus éminents du parlement, M. Laisant, dont nous sommes loin de partager la haine subite pour la République représentative, s’exprimait ainsi dans un article sur Les machines à voter à V Exposition universelle de 1878 (*), que nous ne saurions mieux faire que de rappeler :
- « Il n’est pas possible que nos grandes Assemblées délibérantes et toutes celles qui sont un peu nombreuses, comme le Conseil général de la Seine, etc., restent sous le régime absurde et barbare pratiqué jusqu’à ce jour en matière de votes.
- « Perdre près d’un quart d’heure à chaque scrutin, faire circuler des huissiers à travers la salle pour porter les urnes, donner aux secrétaires la besogne de compter une foule de petits cartons, obliger à une heure d’attente et quelquefois plus, s’il y a lieu à pointage; tout cela n’a pas de sens dans une nation de civilisation et de progrès, alors qu’on peut obtenir automatiquemement le résultat complet dans quelques minutes tout au plus.
- « Les objections soutenues contre l’enregistrement télégraphique des votes sont toutes analogues à celles qu’on faisait contre les chemins de fer en faveur des diligences; contre les télégraphes électriques en faveur des télégraphes aériens. Or, les chemins de fer ont été construits, l’électricité transporte aujourd’hui nos dépêches, malgré les récriminations des esprits chagrins dont on a dérangé les habitudes.
- (’) A ce propos, il ne sera peut-être pas inutile d’indiquer ici que c’est par erreur que l’appareil de M. Le Goaziou, qui n’a pu être construit à temps, figure au catalogue de l’Exposition du Centenaire. Par contre d’autres appareils sont exposés, sur lesquels nous reviendrons en temps et lieu.
- N; D. L; R;
- « Les habitudes, en pareille matière, cela s’appelle routine; et il n’est pas possible que la routine règne souverainement encore pendant de longues années dans les assemblées mêmes qui se piquent, et avec raison, de représenter le progrès 0) ».
- A l’époque où M. Laisant qualifiait si sévèrement et si justement le mode actuel de votation, il restait encore beaucoup à faire pour son remplacement par un système pratique et expéditif, qui répond^ aux difficultés de la question. La haute approbation que notre scrutateur a reçue près des électriciens les plus distingués, et l’abs-cence de toute objection contre son fonctionnement nous font espérer que nos modestes efforts n’auront pas été inutiles pour la réalisation de ce progrès.
- P. Le Goaziou.
- LEÇONS DE CHIMIE (Suite)?),
- CHIMIE ORGANIQUE
- g® classe. — Sucres, cellulose, amidon, gommes
- Les composés de cette classe font partie de plusieurs fonctions, plus particulièrement des alcools et des aldéhydes.
- On les groupe quelquefois ensemble à cause de la similitude de leurs formules, la plupart étant isomères, et des réactions qu’ils opèrent sous l’influence de certains agents, comme les acides énergiques et les ferments.
- Nous les passerons rapidement en revue en indiquant leur formule de constitution et leurs principales propriétés.
- Sucre de rhamnégine. — Symbole : C°HH06; alcool hexatomique, il fait partie de la même famille que la mannite, la dulcite, l’isodulcite, la sorbite. Tous ces corps sont isomères. Ces alcools peuvent donner naissance, par la perte de deux atomes d’hydrogène à des aldéhydes du premier degré, isomères entre elles et qui ont par consé-
- (>) Extrait du Rappel du 29 septembre 1878.
- \*j Voir La Lumière Electrique du 15 juin 1889.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- quent la même formule C® H18 O®. Ces aldéhydes prennent le nom général de glucoses. Ce sont :
- i° La. glucose ordinaire, que l’on produit par l’action d’un acide diluée sur l’amidon. La glucose se trouve dans le miel, le sucre de canne, le sucre de raisin ;
- 2° La maltose, ne diffère de la glucose que par son pouvoir rotatoire ;
- • 3° La lévulose qui existe dans le sucre de canne interverti ;
- . 4° La mannitose;
- 5° La galactose;
- 6° Vinosité;
- 7° La sorbine;
- 8° Veucalyne.
- Sucre de canne. — Symbole : C12H22On. Il prend également le nom de saccharose', il existe dans le jus de canne à sucre, de shorgo, du maïs, de la betterave, de la carotte, de l’érable, dans la liqueur acide des fruits.
- C’est un alcool polyglucosique.
- 11 a comme isomères : la mèlitose C13H22On + 5 H2 O dont le pouvoir rotatoire est de 102°, celui de la saccharose étant de 73°,8; la tréhalose C12 H88 O” -j- 5H2 O dont le pouvoir rotatoire est égal à 199®; la mycose, C12 H22 O11 + 2H2 O dextrogyre comme les précédentes, avec 1920; la mêlèfi-tose C12 H22 O11, avec 940 ; la lactose C12 H22 On -f-H20, avec 59°,5 de pouvoir rotatoire moléculaire; enfin la synanthrose.
- Propriétés. — i° Par la chaleur, la saccharose se dédouble en glucose et lévulosane
- C12 h22 cm = c« m2 0e + G8 H'8 0
- 20 Sous l’influence des acides étendus, la saccharose et ses isomères s’intervertissent et se dédoublent en glucose et lévulose;
- v 3° Par l’action de la levure de bière, le sucre de canne subit la fermentation et se dédouble en anhydride carbonique et en alcool éthylique;
- 4° Sous l’influence des oxydants, la saccharose
- et ses congénères donnent naissance à plusieurs acides : oxalique, saccharique et lartrique.
- Matières amylacées. — Sous ce nom on comprend une série de corps considérés comme des anhydrides polyglucosiques. Nous citerons :
- i° Matière amylacée proprement dite (C® H10 O5). Elle prend le nom de fécule lorsqu’on l’extrait des pommesde terre et à’amidon lorsqu’elle provient des graines de la famille des céréales.
- Par l’action de l’eau et des matières albuminoïdes, l’amidon subit les fermentations acides lactique et butyrique ;
- 20 Vinuline (C® H10 O5)4, existant dans les topinambours;
- 3° La glycogène, découverte dans le. foie par Claude Bernard;
- 40 La dextrine qui, sous l’infiuence des acides sulfurique et chlorhydrique étendus, se transforme en glucose;
- 5° La cellulose qui forme le squelette des végétaux.
- Gommes. — Les substances qui portent ce nom donnent avec l’eau un liquide mucilagineux; soumis à l’action de l’acide azotique elles produisent de l’acide mucique, de l’acide oxalique et quelquefois les acides saccharique et tartrique.
- Les gommes existent dans un grand nombre de végétaux, particulièrement dans ceux qui sont de la famille des légumineuses et des rosacées :
- i° Gomme arabique, la plus pure de toutes les gommes.
- Frémy la considère comme formée par les sels de chaux et de potasse dont l’acide serait l’acide gummique C12 H22 O11.
- Vers 12*, l’acide gummique perd de l’eau et devient isomérique avec l’amidon et la cellulose;
- La gomme se change en sucre fermentescible sous l’influence des acides ; soumise à la dialyse, elle traverse le septum colloïdal avec un pouvoir 400 fois plus faible que celui du chlorure de sodium ;
- 20 Gomme du Sénégalj comprise en deux grou-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- pes : celui du bas fleuve ou du Sénégal proprement dit et celui du haut fleuve ou de Galam;
- 3° Gomme de France, produite par les arbres fruitiers de la famille des rosacées comme par exemple le cerisier, le mérisier, le pommier, etc.
- 4° Gomme de Bassora;
- 5° Gomme rdragante.
- FONCTIONS DES COMPOSÉS NON SÉRIÉS
- On donne ce nom à plusieurs classes de corps organiques qui présentent bien, par groupes, des propriétés ou fonctions semblables, mais dont les formules n’ont entre elles aucune corrélation et ne peuvent par conséquent être formées en séries comme les composés organiques dont nous avons jusqu’à ce jour étudié les fonctions.
- Nous avons divisé (’)les composés non sériés en trois groupes principaux :
- Ie Alcaloïdes naturels ;
- ' 2° Matières colorantes naturelles ;
- 3° Matières protéiques.
- Nous y joindrons :
- 4° L’urée et ses dérivées qui peuvent se rattacher aux amines et aux amides;
- 3° Les composés du cyanogène qui présentent une grande similitude avec ceux des halogènes.
- i° Alcaloïdes naturels
- Ils se divisent en deux groupes :
- i° Les alcaloïdes volatils ;.
- 2° Les alcaloïdes fixes.
- i° Alcaloïdes volatils. — Ils existent dans les végétaux à l’état soluble ou insoluble.
- Leurs propriétés sont identiques à celles des al-
- La Lumière Électrique du 20 avril 1889;
- caloïdes artificiels. On peut remplacer une partie de leur hydrogène par des radicaux alcooliques et former des alcalis quaternaires.
- Ils seraient donc, d'après cette réaction, des alcaloïdes secondaires ou tertiaires..
- Les deux plus connus, sont :
- La nicotine ou diamine tertiaire......... C10 H11 Az*
- La conicine ou amine secondaire.......... C8 H15 Az
- 2° Alcaloïdes fixes. — Un grand nombre de ces alcaloïdes présentent des propriétés basiques très prononcées, lis renferment de l’oxygène et la plupart d’entre eux ne peuvent être réduits en vapeur On les assimile généralement aux alcaloïdes artificiels oxygénés.
- Alcalis des graines de peganum harmala
- Harmaline............ C13 H'4 Az* O
- Harmine.............. C13 H13 Az* O
- Alcaloïdes de l’opium
- Morphine............... C17 H19 Az O3 + H* O
- Pseudo-morphine...... C17 H19 Az O4
- Codéine................ C18 H3* Az O3 + H* O
- Thébaïne............... C19 H*'Az O3
- Papaverine............. C21 H2' Az O1
- Narcotine.............. C22 H23 Az O7
- Narcéine............... C23 H29 Az O9
- Auxquels on peut ajouter l’hydrocotarnine, la codamine, la laudanine, la protapine, la méconi-dine, la laudanosine, la cryptopine, la lauthropine dont M. Hesse a démontré l’existence dans l’opium, bien que ces bases ne s’y trouvent qu’en très faible quantité.
- Citons, pour terminer, sans distinction de famille :
- Strychnine C21 H22 Az2 O2
- Quinine C20 H24 Az2 O2
- Cinchonine... C2» H24 Az2 0
- Piperine C‘7 H*9 Az 03
- Aconitine C39 H47 Az Ô7
- Vératrine C32 H82 Az2 O8
- Atropine C‘« H23 Ai 03
- 20 Matières colorantes naturelles
- Elles appartiennent à plusieurs fonctions distinctes. Nous ne donnerons ici que la formule des corps les plus connus :
- Couleurs de la garance
- Alizarine....................... C14 H8 O4
- Purpurine. ; ;. : i.... 11.. 1. ;. (. C’4 H* O8
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- 57« LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Couleurs des lichens
- Orcine..................... C7 H8 O1
- Orcéine.................... C7 H7 Az Os
- Indigo et ses dérivés
- Indigotine (indigo b|eu)...... C8 H[l Az O
- Indigo-blanc........'......... Clc Hls Azs O*
- Indol...........!............. C8 H7 Az
- Matières colorantes diverses
- Brésiline (bois du Brésil)........ C42 H50 O7
- Hématine (bois de Campèche)....... C16 H14 O8
- Acide carminique (Cochenille)..... C9 H8 O5
- 3° Matières protéiques
- Elles prennent aussi le nom de substances albuminoïdes. On les trouve dans les liquides et les tissus des animaux, ainsi que dans certains organes des végétaux. Quelques-unes renferment du soufre au nombre de leurs éléments constituants.
- Elles sont solubles dans l’acide chlorhydrique fumant et la potasse. Lorsqu’on verse dans leur solution potassée un acide; il se dégage de l’acide sulfhydrique et il se précipite une substance qui porte le nom de protéine.
- Les trois principales matières protéiques sont : la fibrine qui existe dans le sang des animaux; Yalbumine que l’on trouve dans le blanc d'œuf et le sérum du sang; la caseinequi n'est autre que la matière azotée du lait des animaux.
- La formule de l’albumine a pu seule être déterminée.
- C«o H387 Az85 O78 s»
- Dans cette classe on peut joindre deux substances dites gélatineuses :
- La gélatine, résultant de l’action de l’eau sur la matière organique des os, qui a pour formule
- C« H10 Azs O2
- la chondrine, qui provient des cartilages en contact de l’eau en ébullition.
- 4° Urée et acides uriques.
- L’urée est une diamide formée 'par la substitution du groupe moléculaire C O à deux atomes d’hydrogène d’une molécule double d’ammoniac.
- Elle est représentée par la formule de constitution
- Az*
- CO
- H»
- H*
- Elle existe toute formée dans l’urine, et peut donner naissance à plusieurs sériés de composés.
- i° Urées composées. — Ce nom est donné à des corps dont la formule de constitution est semblable à celle de l’urée mais où l’hydrogène est remplacée en totalité ou en partie par des radicaux d’alcool ou d’acides.
- (a) Urées composées appartenant au type Az* H8
- A RADICAUX ALCOOLIQUES
- (a) Urée mono-alcoolique.— (j3) Urée dialcoolique.— (y) Urée trialcôolique. — (8) Urce tétralcoolique répondant aux formules :
- CO* \
- C1 H5 H | Az* H» J
- Éthyl-urée
- CO" l
- (C2 H8)2 < Az* H» f
- Diéthyl-urée
- CO" \
- (C* H6)* Az» (C* H6)* ) Tétrethyl-urée
- (/;) Urées du type Az2 Hfl a radicaux acides
- On n’a pu obtenir jusqu’à ce jour qu’un seul composé de ce groupe i'acétylurée ;
- c o c» h* o H H2
- Az2
- 11 existe en outre des urées sulfurées et phos-phorées et des urées appartenant à un type d’ammoniac plus condensé que le précédent.
- Citons pour mémoire le groupe urique dont le composé fondamental est l’acide urique
- C6 H* Az* O»
- Soumis à l’action des oxydants l’acide urique se dédouble en urée et altoxane
- C* Hs Az2 O*
- 5° Composés de cyanogène
- Le cyanogène est un corps composé de carbone et d’azote, C Az agissant comme un élément mono-atomique et se rapprochant de la famille des halogènes.
- Bien que pentatomique, l’azote fonctionne le plus souvent comme trivalent; 11 satisfait trois
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 577.
- ...*............. 111 ... g .
- des atomicités du carbone qui est tétratomique et la molécule cyanogène qui résulte de la’com-binaison de ces deux atomes est mono-atomique par conséquent.
- Si l’on assimile le cyanogène aux halogènes il est facile de prévoir la constitution des composés qui prendront naissance par la substitution du cyanogène à un atome mono-atomique dans une molécule organique à fonction connue.
- L’acide cyanhydrique aura pour formule
- c Az H
- les cyanures métalliques seront représentés par des formules semblables aux chlorures, bromures etc.
- On pourra former des cyanomides, des décya-nomides, des tricyanonmides
- C Az 1 C Az \ C Az .
- H > Az C Az | Az C Az Az (
- H ' H ) C Az j
- Le cyanogène pourra également se substituer à un radical mono-atomique. Nous aurons successivement en le faisant agir sur le glycol
- C-H-jSS
- La cyanhydrine
- La dicyanhydrine ou cyanure d’éthylene
- Citons encore quelques composés à fonctions salines et acide du cyanogène.
- Acide cyanique............. C Az O H
- — dicyanique............ (C Az)3 O» H3
- — tricyanique........... (C Az)» O3 H3
- Ferrocyanure potassique.... Fe (C Az)8 K1
- — ferrique....... [Fe (C Az)6]3 Fe1
- — ferreux......... Fe (C Az)6 Fe3
- Ferricyanure potassique.... Fes (C Az)13 K6
- 11 serait facile de multiplier les exemples. Ceux que nous venons de donner suffisent pour démontrer que le cyanogène dans les composés organiques joue le rôle d’un radical mono-atomique. La nomenclature des composés du cyanogène est
- basée sur le même principe que celle des corps où les halogènes entrent comme éléments constituants.
- ' Dans le prochain numéro nous terminerons l’étude de la chimie organique par uhe appendice ou il sera passé en revue les actions des principaux réactifs acides et basiques et les relations entte la constitution des substances organiques et leurs propriétés physiques.
- Adolphe Minet.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Angleterre
- La pile IVeymersch. — Nous avons déjà parlé de cette pile il y a quelques mois (*), en publiant un rapport de M. Alabaster, Gathèhouse et Cle sur son fonctionnement.
- La India Rubber C° de Silvertown a entrepris la i fabrication de la pile Weymer&ch qui est un perfectionnement de celle de-Bunsen et qùji paraît avoir de sérieuses qualités pratiques.
- Elle convient particulièrement aux installations chez les particuliers quand on ne peut établir de dynamo; on peut également s’en servir pour actionner des moteurs de machines à coudre, de tours, de machines médicales etc., pour l’éclairage des trains et pour la galvanoplastie. La pile représentée sur la figure i donné environ 13 volts en circuit ouvert et peut fournir pendant sept heures de 13 ài4 ampères, le courant restant pratiquement constant. Deux piles pareilles reliées ensemble peuvent alimenter dix lampes de 8 bougies du 16 de cinq pendant la période indiquée, et sans avoir à manipuler la pile. 11 n’y a pas de dégagement de gaz. Au bout de ce temps on considère les solutions comme épuisées mais on peut cependant en réduisant le nombre des lampes en obtenir encore 3 à 4 heures d’éclairage. ‘
- Ce modèle se compose d’une auge rectangulaire en ébonite divisée en six compartiments au moyen de cloisons également en ébonite. Chacun
- (!) La Lumière Électrique v: XXIX, p. 85;
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-
- 578 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE '
- de ces compartiments est pourvu d’un vase poreux rectangulaire muni d'un tuyau en éboniteau moyen duquel tous les vases communiquent ensemble. Tous les compartiments extérieurs communiquent ensemble d’une manière analogue.et les tuyaux portent des robinets en ébonite.
- Le niveau . du liquide dans les vases poreux comme dans les compartiments extérieurs est indiqué par des tubes de niveau.
- Le pôle négatif est formé de deux plaques de zinc dans chaque élément; le pôle positif est constitué par du charbon. Les zincs sont placés dans
- ï’ig. i -
- les compartiments extérieurs avec le liquide excitateur, le charbon et le dépolarisant se trouvent dans le vase poreux. Les zincs sont spécialement amalgamés et pourvu que l’intensité du courant ne dépasse pas 15 ampères on n’a pas besoin de renouveler cette opération.
- La pile a été étudiée en vue de réduire la surveillance nécessaire au minimum et de faciliter la manipulation ; la charge et la vidange de la pile se fait en moins de cinq minutes,« par l’ouverture des robinets.
- Les vases A et B en grès sont placés sur une tablette au-dessus du niveau de la pile et pourvus chacun d’un robinet auquel est attaché un petit tube en caoutchouc. La pile porte deux ouvertures dont l’une sert à remplir les vases poreux et l’autre les compartiments extérieurs. Sous les robinets E et F se trouve un petit évier D.
- En chargeant la pile on introduit le dépolari-
- sant dans le vase A et le liquide excitateur en B. ! On introduit ensuite les tubes dans leurs trous respectifs et on ouvre les robinets. 11 faut laisser couler les solutions jusqu'à ce qu’elles montent au point marqué sur les niveaux d’eau. On ferme alors les robinets et la pile est prête à fonctionner. On vide les solutions épuisées en ouvrant simplement les robinets. Les vases A et B ont une capacité suffisante pour quatre charges de la pile de six éléments.
- La voiture électrique de M. Sandwell. — Nous ; avons déjà dits deux mots du système de traction électrique de M. Sandwell; bien qu’il ne présente pas un très grand intérêt, au point de vue des dispositifs employés, nous donnerons néanmoins quelques détails complémentaires sur les expé-; riences qui viennent d’être effectuées à Londres avec une voiture de ce système, car il paraît que la Compagnies des Tramways Métropolitains serait disposée à adopter la traction ' électrique, si ces e jsais sont satisfaisants.
- Les voitures de M. Sandwell marchent avec des accumulateurs, mais au lieu de loger ceux-ci dans les voitures mêmes; sous les banquettes, comme on le fait généralement, on les dispose sur un tender spécial, qui est alors attelé à la voiture, soit en avant, soit en arrière, et relié par des conducteurs flexibles au moteur qui se trouve sous le châssis de la voiture.
- On a loué cette disposition, et plusieurs inventeurs, M. P. Gadot entr’autres, ont même réclamé le mérite de l’avoir indiquée en premier lieu. Nous pensons que c’est bien à tort et que c’est une solution hybride qui ne se répandra pas. Pour des chemins de fer électriques, en particulier pour des mines, il y a, en effet, tout avantage à avoir une locomotive électrique, sur laquelle sont placés les accumulateurs et le moteur, mais nous ne : voyons pas les avantages qu’il y a à séparer les organes moteurs dans un tramway proprement dit et à s’embarrasser d’un tender spécial qui encombre le railway, exige un doublecouplage et ne permet pas d’utiliser le poids des accumulateurs tout au plus aura-t-on quelques facilités pour le chargement de ceux-ci.
- On reconnaît sur notre figure 2qui représente le plan de la voiture en question, les dispositifs mécaniques indiqués par M. Richard (*) mais sim-
- (i) La^Làmicre Élettriqùe', iy àVril î880I
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- <579
- pliflés; il y a deux armatures que l’on interchange en faisant glisser les inducteurs M sur les crémaillères c c.
- On reconnaît en // les leviers qui servent à renverser la marche de la voiture en déplaçant la bobine, en même temps qu’on renverse le courant dans l’induit.
- Comme on le voit, la transmission par courroie, ; roues et pignons est à deux vitesses, suivant que , l’on déplace la courroie de l’une des poulies à l’autre, ces poulies étant calées sur deux arbres emboîtés l’un dans l’autre et correspondant aux deux couples de roues et pignons. Toutes les manœuvres peuvent se faire indifféremment de l’une ou l’autre plateforme.
- Quant au tender qui porle les accumulateurs,
- «
- c’est un petit truc à 4 roues sur lesquelles les accumulateurs sont placés dans des caisses en tôle munies d’un couvercle amovible.
- Dans la voiture qui a été essayée depuis quelque temps entre Holloway et Morgate Street, on avait une batterie de 68 accumulateurs E. P, S. donnant 130 volts et d’une capacité de 140 ampère-heures. Le moteur a des inducteurs du genre Siemens et un anneau Gramme de 30 centimètres de diamètre et de 24 centimètres de longueur (fil de 2,3 mm). A pleine charge, le courant est de 35 à 45 ampères, il est de 20 à 30 ampères pour démarrer suivant que la voiture est vide ou chargée. La voiture peut grcvir des rampes de 1 sur 30 et même de ] sur 20.
- Voici du reste quelques chiffres déduits d’un essai au frein du moteur :
- Vitesse Volts Ampères Puissance en chevaux sur l’arbre
- 620 150 45,5 7,'3
- 720 J) 52>5 - 7,85
- 800 » 46,5 8,24
- Le rendement moyen du moteur serait de 85 0/0.
- Le poids du moteur et des engrenages est de 600 kilos, celui de la voiture elle-même de 2800 kilos, le poids des voyageurs pouvant s’estimer à 2600 kilos. Les accumulateurs et leur tender représentent un poids de 2 000 kilos, en sorte qu’on a près d’un tiers du poids inutilisé pour l’adhérence. On compte sur une vitesse de 38 kilomètres à l’heure en changeant trois fois par jour de tender.
- D’après le constructeur, le coût d’une voiture pourrait s’établir comme suit :
- Aménagement d’une voiture............ 625 fr.
- Deux batteries d’accumulateurs....... 2 750
- Moteur et transmission............... 4 500
- La traction avec des pentes de 1 sur 20 et ne dé-
- passant pas 20 0/0 du parcours reviendrait à 3c centimes par kilomètre.
- Le procédé Ehnore pour le dépôt du cuivre. — Nos lecteurs ont été tenus au courantde ce procédé remarquable de dépôt galvanique du cuivre, soit sous forme de tubes, de plaques, de fils, etc., dans lequel le métal est durci par le passage simultané d’un brunissoir (1).-
- Depuis ce procédé a été adopte par la maison Woodhouse et Rawson qui communique à la presse industrielle anglaise un rapport qui proviendrait d’une importante usine française (?) où le procédé aurait été essayé. Nous en extrayons les renseignements suivants :
- Les instruments employés pour les mesures étaient un ampèremètre de Carpentier et un voltmètre de Siemens indiquant 0,01 volt par degré ; la dynamo était du type Gramme, de 1 cheval. Les essais ont duré pendant 10 jours, interrompus seu-
- (') La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 336, 501, v. XXX, p. 435; v. XXXI, p. 280.
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- lement par un petit arrêt causé par un accident à la dynamo, mais sans que cet accident ait diminué la valeur des tubes obtenus.
- Après cinq jours de travail, on enleva une des auges du circuit et on remplaça le mandrin avec son tube sans aucune difficulté, après quoi le travail fut repris. Le travail ne nécessite qu’une surveillance minime, toute la partie mécanique étant automatique.
- Comme dans la plupart des procédés de ce genre il y . a naturellement un grand nombre de tours de mains que nous ne pouvons indiquer ici, et d’où dépendent néanmoins le succès ou l’insuccès, mais ces détails ne varient pas et le procédé est aussi simple que possible.
- On a fait cinq tubes qui ont été séparés du mandrin de fer par une pression appliquée sur le cuivre pendant qu’on faisait tourner le mandrin sur un tour. L’expansion du cuivre suffit pour faire glisser le tube facilement, mais, en pratique, il sera plus simple de dilater le cuivre au moyen de vapeur surchauffée.
- L’intensité moyenne du courant était de 36,7 ampères, correspondant à une densité de courant d’un peu plus de 2,3 ampères par centimètre carré de surface de cathode. 11 faut sans doute attribuer cette densité si élevée à l’emploi d’un brunissoir, car elle est plus de deux fois plus forte que la limite admise dans le raffinage ordinaire du cuivre. La force électromotrice moyenne de chaque auge, mesurée aux bornes, était de 0,9 volt. A ce propos, nous pouvons remarquer qu’au bout de 36 heures environ la force électromotrice arrive à sa valeur normale, étant de 5 0/0 environ supérieure à l’origine»
- En outre, Cette différence de potentiel ne subit aucune fluctuation. Ce fait est important en ce qui concerne les prises de contact avec le mandrin tournant qui se font au moyen d'un balais pressant sur sa surface.
- L’énergie électrique.absorbée dans les auges et dans les communications s’élevait à environ 0,28 cheval, la quantité totale de cuivre déposée étant de 47 kilos. Le calcul basé sur la valeur moyenne du courant montre une concordance très grande avec la quantité théorique. L’épaisseur du cuivre déposé était de 3,5 mm., soit ,à peu près trois millimètres par semaine.
- Des expériences très complètes ont été faites sur des fragments des tubes obtenus; le métal avait une tension de rupture de 52 kilos par millimètre
- carré, avec un allongement de 7,5 0/0 (contraction latérale 10 0/0).
- Étiré ou laminé le cuivre ainsi obtenu, qui a une conductibilité de 102 0/0, montre des qualités exceptionnelles au point de vue de la ductilité.
- Ce point a été amplement prouvé par M. W. Parker, dans sa communication à la Society of Arts, où il montra que la ductilité du cuivre Elmore, avec un allongement dé 130/0, est plus grande que celle du cuivre ordinaire avec un allongement trois fois plus considérablé.
- En outre, la structure d’une pièce ainsi essayée, d’abord avant la rupture, montre que cet allongement est très régulier.
- On a également essayé des échantillons de fil obtenu par le procédé Elmore, qui consiste à découper ces tubes en un ruban sans fin, passé ensuite à la filière ; on a découpé ainsi des bandes depuis'3,4mm. jusqu’à 1 millimètre d’épaisseur, ces bandes furent étirées sans les recuire, en les passant à travers 14 filières.
- Les essais faits avec ce fil donnèrent une tension de rupture de 56 kilos par millimètre carré. Un autre échantillon du même diamètre fut recuit et ensuite étiré à travers 13 trous à un diamètre de 0,98 mm, et donna une tension de rupture de 52 kilos par millimètre carré.
- D’autres expériences intéressantes ont aussi été faites en martelant des échantillons.
- L’ouvrier chargé de faire ces essais pensait d’abord ne rien pouvoir tirer du métal à cause de la dureté, néanmoins il réussit parfaitement à obtenir au marteau une bande large de 6,25cm., sur l’extrémité de laquelle il obtint une languette de 0,3mm., ainsi moins d’un dixième de l’épaisseur primitive du tube et cela sans le moindre signe de fissuration du métal.
- Un essai qui montre bien la valeur du métal ainsi obtenu, c’est celui relatif au rapport entre la limite d’élasticité et la tension de rupture.
- On a obtenu pour ce rapport de 61 à 82 0/0, ce qui est très élevé.
- Ces quelques éhiffres justifient complètement ce que . nous avions déjà dit de ce très ingénieux procédé.
- ___________ E.-M.
- Autriche
- Lors de l'Exposition jubilaire de Vienne, la maison Ganz et Ci0, avait eu à pourvoir à une partie de la fourniture .de [la lumière. Elle le fit au
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- 5&t
- Journal universel d'électricité
- moyen de sept machines à courant continu et une machine auto-excitatrice à courants alternatifs qui servit à une intéressante démonstration des transformateurs avec distribution à distance.
- Dans ce nouveau modèle de machine, les noyaux des inducteurs sont constitués de lames de fer pour éviter l’effet fâcheux des courants de Foucault.
- Ceux des bobines induites sont formés égale ment de lames de fer, en forme de T pressées les unes contre les autres, et sur lesquelles sont chaussées les bobines fixées par des étriers en bronze.
- Chaque noyau est vissé sur une traverse et constitue evecelleun tout complet et bien fixe.
- Cette construction que représente notre figure i et qui a déjà été décrite en détail (’), est bien supérieure àcelle de l’ancien type de ces machines.
- Nous l’avons dit la machine est auto-excitatrice, soit que le courant d'excitation soit pris sur une bobine induite séparée, soit qu’il dérive du courant principal redressé à l’aide d’un commutateur placé sur l’arbre de la dynamo.
- Dans la représentation schématique de la figure 2, les électros inducteurs sont désignés par la lettre M et le commutateur par C.
- Le courant d’excitation est prélevé sur une bobine séparée et redressé par le commutateur qui possède autant de segments que la machine a d’inducteurs. Les segments sont répartis en deux groupes, ce que l’on a voulu indiquer par des parties hachées et des parties blanches. Tous ceux d’un même groupe sont reliés en tension.
- Le courant entrant par un des frotteurs qui, dans la position actuelle, est en contect avec un
- (i) Voir La Lumière Électrique, v. XXXII, p. 159.
- segment haché, passe dans l’inducteur par un fil
- fixe r\ après - de tour le sens du courant change
- dans la bobine induite, le courant pénètre maintenant par l’autre balai qui, sur ces entrefaites, est venu se mettre en contact avec un autre segment haché, de telle sorte que le courant suit toujours la même direction dans les enroulements des inducteurs.
- Cette machine est pourvue d’un régulateur automatique de tension qui la maintient immuable dans le circuit pour les puissances variées de la
- machine et les changements de résistance.
- A cet effet, le courant principal à régler traverse la bobine K d’un inducteur à courant alternatif nommé compensateur, dont il constitue le fil primaire, avant d’arriver à l’endroitoù il est utilisé. Le gros fil de ce com-pensateurenrou-lé parallèlement au premier autour d’un noyau commun de fer doux est intercalé dans le circuit d’excitation, de telle façon que le courant qui y est induit s’ajoute au courant excitateur; ainsi l’aimantation varie dans le même sens que l’intensité du courant.
- Pour une augmentation du courant de charge due à l’affaiblissement de la résistance extérieure, la tension aux bornes de la machine diminue ; mais en même temps le courant plus intense qui traverse le compensateur renforce l’excitation et ramène la tension aux bornes à sa valeur primitive.
- Le courant principal part de la borne supérieure, passe dans le fil fin inducteur, se rend de là dans le circuit extérieur et revient à la borne inférieure.
- Le. courant d’excitation lui part d'une extrémité de la bobine induite située en face de l’extrémité inférieure de l’inducteur se renforce là de l’effet du courant induit dans le gros fil, va au commu-
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- tateur C et après avoir parcouru dans le même sens les inducteurs revient à la deuxième extrémité de la bobine dé laquelle il était parti.
- Les parties de cette machine où domine une tension élévée sont tout à fait inaccessibles et à l’abri d’un contact imprévu ou imprudent, le commutateur est seul accessible dans ses parties où ne règne qu’une faible tension.
- Le dessin indique encore un transformateur T avec lampes témoins à l’usine et un parafoudre P.
- La figure 3 où les mêmes désignations indiquent les parties analogues de la première est le schéma
- Fie. s
- de l’arrangement adopté pour le cas où le courant excitateur est dérivé du courant principal.
- Ce courant traverse d’abord un transformateur Q pour réduire sa tension à un taux convenable.
- Ce nouveau type de machine est construit en 7 modèles différents pour des tensions variant de 1 ooo jusqu’à 5 000 volts.
- Modèle Énergie en watts Tours par minute Nombre de pôles Tension maxima en volts
- Ai 10 OOO 830 6 1 ooo
- As 20 OOO 830 6 1 ooo
- A.i 30 OOO 625 8 2 OOO
- Ar, 50 OOO 500 10 2 OOO
- A#î 80 003 360 >4 4 000
- A7 160 OOO 170 30 4 ooo
- As 380 OOO 126 40 4 ooo
- Le nombre des alternances du courant pour toutes ces dynamos est de 5 000 par minute.
- Une machine à quatre pôles fait 1250 tours pour obtenir 5 000 alternances par minute.
- Le point principi1, c’est l’application aux ma-
- chinesà courants alternatifs,de l’excitation end ériva-tion avec une petit nombre d’alternances des pôles.
- Pour de grandes stations centrales, on peut employer de grandes machines isolées ou plusieurs petites machines groupées en dérivation.
- Le dispositif de construction de ces machines permet l’enlèvement facile du manteau qui contient les bobines induites et par conséquent leur remplacement aisé en cas d’avaries.
- Nous donnons ci-après quelques résultats des
- Fig. 3
- mesures effectué3s sur le modèle de 80000 watts.
- Les parties de fer de l’inducteur et de l’induit avaient un poids total de i 350 kilogrammes.
- Poids du cuivre...................
- Résistance des bobines induites.. Perte d’énergie dans ces bobines.
- Résistance des électro-aimants
- inducteurs....................
- Intensité du courant d’excitation. Perte d’énergie due à l’excitation.
- 415 kilogrammes, i,038 w.
- 1 660 watts, soit 2,08 0/0
- de l’énergie totale.
- 3,24 w. _
- 28,7 amperes.
- 2 660 watts, soit 3,33 0/0
- de l’énergie totale.
- La dynamo avec excitatrice séparée a un rendement de 85 0/0. Excitée directement, sans perle due au travail de l’excitatrice, le rendement s’élève à 90 0/0 et on recueille aux bornes de la dy-dynamo 662 watts par cheval dépensé.
- Quelques mots sur les plaques de terre Nous trouvons dans le numéro de mai du Zeitschrijt fur Elehlroteçhnik une dissertation sur l’emploi d’un fil de terre, dont nous désirons faire profiter nos lecteurs.
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- Imaginons désignées par Bt et B2 deux plaques de cuivre qui conduisent le courant d’un élément Daniell, de même deux plaques de terre T, T2 qui sont soudées aux extrémités du fil d’une boussole très sensible. La disposition schématique est ainsi représentée :
- Ti Bi T2„ b2
- L’une des plaques Ti est fixe, l'autre T2 variable de position c’est-à-dire qu’elle peut être placée dans le sol en différents points de la ligne droite Bt B2. La distance Bj B2 est de 10 mètres, celle de à Bf est de 40 métrés.
- La plàque T2 est plongée d’abord dans le sol, ensuite j est-'- fermé le circuit de la ' boussole ; aussitôt qüe l’iinage formée sur l’échelle est arrivée au repos, une clef introduit la pile et on note le sens et l’amplitude de la déviation..
- Résultats dès mesures : Quand la plaque T2 est dans la position indiquée par la lettre w, juste au milieu de la distance B! B2, la boussole ne reçoit point de courant. Plus la plaque T2 s’approche de l’une ou l’autre des plaques Bu B2 plus la déviation est accentuée; au surplus le sens de cette déviation change avec celui du déplacement de T2.
- Dans une seconde série d’essais, I’auteurM. Stric-ker fit cheminer la plaqué T2 en dehors de la ligne.droite B, et B2, et dans le voisinage; des plaques Bi et B2. Il en résulta une zone circulaire de courant électrique sur chaque plaque transmet-trice se manifestant par des signes opposés indicatifs du sens du courant.
- La distance de 40 mètres entre la plaque Tj et le point Bj correspond à un très faible potentiel. Les courants sur la ligne droite réunissant les points Bu et B2 sont orientés de la plaque T2 à travers la boussole vers l’endroit du plus faible potentiel. Le sens ainsi déterminé, est considéré comme positif le courant d’une moitié de la ligne B! B2, et comme négatif le courant de l’autre moitié. Cette phrase conventionnelle est simplement l’expression des faits, tandis que l’expérimentation désigne comme positif le courant partant du cuivre de l’élément et comme négatif celui de l’électrode zinc.
- Le potentiel des deux courants décroît progressivement vers le milieu de la ligne Bt B2. Si néanmoins, au point milieu de cette ligne, la boussole n’accuse aucun mouvement de son. aiguille, on., ne serait pas fondé à admettre qu’aucup courant
- ne passe par ce point, car, il se pourrait que la plaque fut sillonnée de courants'opposés.
- Ces faits établis, la question se pose de savoir s’ils sont particuliers au fil de terre ? E. D. .
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Quelques propriétés des courants alternatifs
- Au cours d’une conférence à la Société, des ingénieurs électriciens de Londres (*) M. Ayrton a signalé un effet curieux produit; paroles courants alternatifs et les bobines de self-induction. Supposons que sur un circuit a b à potentiel constant nous ayons deux lampes P, Q reliées en série et dont la résistance est trop forte pour qu’elles puissent brûler avec la différence dé pôtentièl donnée.
- a
- R t: \ p
- X
- R1 ! a x
- 1, ——
- Fig. 1
- Est-il possible, en employant ; des résistances auxiliaires avec et sans self-induction, de faire brûler à la fois les deux lampes ; en sorte que la somme des potentiels moyens aux bornes de chacune des lampes ne soit plus égale au potentiel moyen entre a et b, mais lui soit supérieure?
- Voici comment M. Smith, un des élèves de M. Ayrton, a résolu ce problème. Il dispose en dérivation sur les bornes de P par exemple, une grande résistance R, ayant également une forte self-induction, et sur les bornes de Q une seconde résistance Ru dépourvue de self-induction mais assez considérable par rapport à la résistance de la lampe Q. Avec une disposition convenable de ces résistances, les deux lampes s’allument.
- Il est assez facile d’expliquer cette sorte de paradoxe électrique. Supposons qu’on ajoute seulement la résistance R< le courant qui passe dans la seconde lampe est plus grand, elle s’allu-
- (•) Journal of tbe Infs. of. Electrical F.ng. v. XVU1 p. 284,
- 16
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- PI
- «"'JL'UJWJÜKÜ '
- mera; ajoutons maintenant le shunt électromagnétique, le courant diminuera un peu dans P, mais en même temps il introduit une différence de phase entre le courant qui traverse ra lampe P et le courant total qui traverse Q et Rx, en sorte
- que la valeur moyenne de Q peut
- être supérieure à la valeur moÿenne de Q*2 avant l’introduction des shunts R et Rx.
- En un mot, au lieu que les sinusoïdes qui représentent le potentiel entre X et a et entre X et & aient la même phase, il ÿ a maintenant une différence de phase, en sorte ,'que la somme des ordonnées moyennes de ces deux courbes est plus grande que l’ordonnée moyenne (y/ÿ2) de la sinusoïde qui représente la différence de potentiel entre a et b.
- Ainsi, bien que l’on dépense de l’énergie dans les
- Fig. S et S
- bobines R et Rx, néanmoins le travail dépensé par seconde dans P et Q a augmenté, la différence de potentiel initiale restant le même. Le courant mesuré entre a et b augmente naturellement et il n’y a plus concordance de phase entre le courant et la force électromotrice.
- Dans cette même séance, M. Ayrton a communiqué les résultats de longs calculs qui montrent que, ainsi qu’on l’a supposé, l’effet de la self-induction d’un circuit est d’atténuer les variations secondaires du courant. Ainsi, si une machine fournit une force électromotrice formée d’un terme principal et d’une série d’ondulations à période plus courte, l’effet de la self-induction du circuit sera d’atténuer ces oscillations et de donner au courant la forme qui correspond au terme principal............... .......... E. M.
- Mesure de la période des courants électriques par M. Ayrton
- Le professeur Ayrton, au cours d’études effectuées au laboratoire de la Central Institution (1), a cherché à combiner une méthode permettant de déterminer la longueur de là période d’un courant électrique alternatif, et par suite de décomposer un courant donné en ses composantes harmoniques. Une première méthode essayée par MM. Lamb et Smith consistait à envoyer le courant à étudier dans une des bobines d’un électrodynamomètre, l’autre étant parcourue par un courant de période connue; on variait cette dernière, jusqu’à ce qu’on observât une attraction entre les deux bobines; la plus petite valeur de la période correspond alors à qu’n peut appeler le courant fondamental, et les valeurs supérieures aux ondes plus rapides qui se superposent à la première.
- La valeur de l’attraction, dans chaque cas, donne une mesure de l’amplitude du courant analysé.
- Fig. 1,
- En appliquant cette méthode à une machine de Ferranti, on a reconnu que le courant différait peu d’un sinusoïde; il n’y avait pas d’ondes correspondant à des périodes 2 et 3 T, mais deux composantes sensibles correspondant à des périodes de4 ' et 5 T, ce qui signifie que le courant était, dans ce , cas, de la forme.
- . » . 2 7C 7 . 2 U / . « . 2 TC t
- I <= A sin -^=- + B sin —=- + C sin —=-1 41 51
- Depuis, deux autres élèves de M. Ayrton : MM. Healing et Le Tall, ont essayé une autre méthode pour l’analyse d’un courant alternatif.
- Cette méthode est extrêment simple, et paraît avoir donné de bons résultats ; elle consiste à envoyer le courant à analyser dans un fil métallique tendu entre les pôles d’un aimant (fig. 1) par un poids P, que l’on varie jusqu’à ce que la période naturelle de vibration du fil soit égale à celle du courant alternatif ou de l’une de ses composantes;
- O Loc. cit.
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- à ce moment, le fil commence à vibrer énergiquement, en rendant le son correspondant.
- On a pu obtenir ainsi une amplitude de plusieurs centimètres au moment où le réglage était parfait; d’après M. Ayrton, il n’y a pas d’incertitude pour saisir ce moment là.
- La période peut alors se déterminer par la note émise, mais il est plus facile de se servir de la formule bien connue :
- n=±Jl
- 2 / V m
- où n est le nombre de vibrations doubles par seconde (égal au double du nombre d’alternances du courant), l la longueur du fil, t sa tension et m la masse par unité de longueur.
- Le fil étant très lâche, on a pû reconnaître ainsi l’influence de la vitesse variable du moteur actionnant la machine ; il y avait une onde correspondant au nombre de tours de celle-ci et au double de cette valeur, ce qui provient sans doute des coups de piston (moteur à gaz). Le fil étant tendu plus fortement, on reconnût l’existence du courant ondulatoire correspondant à la construction delà machine dynamo, soit 8 inversions par tour. En augmentant encore la tension on reconnut l’existence d’ondes de périodes plus courtes et égales a dès sous-multiples de la première.
- Ces expériences sont du reste poursuivies et conduiront sans doute à des résultats intéressants, âu point de vue de la mesure de la différence de phase des courants alternatifs. Tel qu’il a été décrit l’appareil ci-dessus peut servir d’indicateur de vitesse à distance pour une machine à courants alternatifs, puisque la période du courant est toujours un multiple déterminé du nombre de tours par minute. En employant un petit transformateur on éviterait l’inconvénient de relier directement l’appareil au circuit de la machine.
- E. M.
- La suppression des étincelles d’extra-courant dans les électro-aimants, par S.-P. Thompson (‘)
- L’auteur a réuni les diverses méthodes proposées pour supprimer les étincelles dans le circuit des électro-aimants et a appelé l’attention sur un nouveau procédé d’une certaine importance pratique.
- L’étincelle qu’on observe en ouvrant le circuit d’un électro-aimant provient de la force électromotrice de self-induction créées dans les bobines de l’électro-aimant. L’auteur ne s’occupe que du cas simple où la self-induction dans le reste du circuit est relativement faible comparée à celle de ces bobines.
- L’auteur a fait remarquer que, tandis que la force électromotrice et le courant intégral sont parfaitement définis à la fermeture du circuit, il n’en est pas de même à la rupture puisque la résistance est variable suivant une loi inconnue; la formation d’un arc donne également lieu à une nouvelle complication.
- Dans les grands électro-aimants à noyi.'jx massifs, l’induction mutuelle entre la bobine et la masse du noyau retarde les variations du magnétisme; cette action diminue la force électromotrice causée par la self-induction, et cause un retard de phase.
- Après avoir fait remarquer que le coefficient d’une bobine est proportionnel au produit d;e la perméabilité magnétique multipliée, par le carré du nombre des spires et' qu'il est indépendant de l’intensité du courant, tandis que le flux d’induction est proportionnel au produit du nombre de spires par l’intensité du courant,- l’auteur procède à la classification des moyens employés pour éviter la production des étincelles en les divisant respectivement en dispositifs mécaniques et électriques.
- Dispositifs mécaniques
- a) L’interrupteur simple à ressort.
- L’avantage d’un interrupteur à action rapide d<~>it
- être attribué selon l’auteur à ce fait que les surfaces métalliques sont séparées par une distance considérable avant que la force électromotrice n’arrive à son maximum;
- b) Interruption de contact dans un champ magnétique.
- Un champ magnétique puissant semble avoir pour effet d’éteindre l’étincelle en la soufflant ;
- c) Interruption du contact sous la surface d’un liquide.
- Ce moyen semble empêcher la formation d’un arc et l’auteur cite, comme exemple que, tandis qu’il qu’il est très facile d’obtenir un arc assez fixe avec une force électromotrice de 50 volts entre des 1 charbons tenusàlâ main, il-est extrêmement dif-
- '•) Physical Society,, de Londres, 8 juin 1889.
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- ficile d’obtenir ce résultat si les charbons plongent dans un liquide comme de la paraffine.
- d) Un interrupteur dans lequel une sorte de balais en amiante vient balayer l’arc immédiatement après sa formation;
- e) Extinction de l'arc au moyen d’un courant d’air (Thomson-Houston).
- Dispositifs électriques
- A) L'emploi des condensateurs :
- i° Insérés en dérivation entre les électrodes où se fait la rupture;
- 20 Insérés en dérivation aux bornes de la bobine.
- Les condensateurs ont pour effet d’abaisser le potentiel et par conséquent la longueur de l’étincelle, et quand leur capacité dépasse ils transforment la décharge et la rendent oscillatoire.
- B) Protecteurs d’induction mutuelle :
- i° Ecran magnétique en feuilles de cuivre (employé par Varley en 1867 et plus tard par Brush en 1876); , !
- 2° Couches de feuilles métalliques disposées entre les spires. , ,
- Cette méthode a été bievetéepar Paine et Frost; elle fut de nouveau découverte, en 1887, par le professeur Arons;
- C) Mise en court-circuit.
- Ce dispositif convient pour des circuits à courant constant, mais il ne supprime pas les étincelles provenant de la self-induction du reste du circuit.
- D) Enroulement différentiel :
- L’inconvénient que présente la dernière méthode a été évité par un enroulement différentiel dans lequel l’électro-aimant est excité par l’interruption de l’un des circuits opposés, mais cette disposition nécessite une plus grande quantité de fil.
- E) Une dérivation à haute résistance sans induction.
- Cette méthode est très commode si l’on ne
- veut pas que la différence de potentiel aux bornes dépasse une certaine valeur V. Soit R la résistance de la dérivation, l’électro-aimant ayant une résistance r et étant parcouru par un courant i ; soit E le maximum admissible de la force électromotrice. En interrompant le circuit, l’électro-aimant et la dérivation formeront un circuit fermé dans lequel le courant disparaîtra simplement et par conséquent V ne dépassera jamais E
- E
- pourvu que R ne dépasse pas la valeur j t
- Si par exemple / = 100 ohms, i = 0,05 ampère, E = 300 volts, R ne doit pas dépasser 6 000 ohms.
- F) Voltamètres ou résistances liquides.
- Cette méthode employée par le docteur d’Ar-sonval consisté, à placer une série d’accumulateurs'en dérivation sur les électrodes; elle a donné d’assez bons résultats pour des courants continus, sans être parfaite à cause de la capacité de polarisation. .
- G) Électro-aimants avec bobines à fils multiples.
- Ce nouveau. dispositif a été employé par M. Langdon Dâvies dans , son télégraphe harmonique ; il consiste à enrouler l’électro-aimant avec un certain nombre de couches de fil fin reliées en quantité, on obtient ; ainsi un temps constant différent ; pour : les ; différentes couches, de sorte que quand le, circuit est interrompu l’énergie est dissipée par des décharges mutuelles entre les différentes couches.
- L’auteur affirme que la production d’étincelles était de beaucoup réduite même avec quatre couches et avec 12 ou plus, il n’y en avait presque pas du tout.
- H) Un électro-aimant avec deux bobines en série ou en quantité.
- Au cours de la discussion qui a suivi cette communication, le professeur Ayrton a fait observer qu’il ne fallait pas perdre de vue que la force électromotrice provenait de la perte d’aimantation et comme celle-ci ne se produit qu’au bout d’un certain temps, un interrupteur à action rapide empêchait la formation d’étincelles.
- D’après lui, la propriété des liquides pour empêcher la formation d’un arc pouvait provenir de leur capacité calorifique. G.-W. de T.
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- Les photographies d’éclairs, par M. Hoffert.
- Extrait d’une communication faite à la Pbysical Society de Londres le 8 juin 1889.
- L’auteur a montré la photographie d’un éclair prise pendant l’orage du 5 juin dernier; la chambre noire était animée d’un mouvement rapide à la main. Comme on le voit sur notre figure, on observe trois éclairs semblables et parallèles ce qui prouve que des décharges successives séparées par des intervalles de temps appréciables ont parcouru le même chemin. L’éclair que le Dr Hoffert considère comme le primaire présente de nombreux embranchements de chaque côté tandis que le second n’en avait qu’un seul et le troisième aucun. L’espace compris entre les images des é-clairs était traversé par des bandes faiblementlumi-neuses et parallèles à la direction du mouvement cequi semble indiquer une illumination résiduelle de na ture phosphorescente dans l’intervalle des é-clairs successifs.
- On voit également sur la plaque négative une image d’éclair noir traversé par des bandes lumineuses analogues, ce qui infirme l’explication fournie par M. Whipple dans une communication récente à la Société et d’après laquelle les éclairs noirs proviendraient d’une réflexion intérieure dans le verre de la plaque négative pendant l’impression.
- A cours de la discussion le Pr. A. S. Herschela déclaré avoir pris des photographies d’éclairs pendant le même orage et il avait été particulièrement frappé par la durée souvent assez longue des éclairs, qui lui permettait de diriger la chambre noire vers un éclair et d’en obtenir une photographie. Il n’avait pas déplacé la chambre pour obtenir des images multiples des éclairs, mais il avait plusieurs fois remarqué à l’œil nu une série d’éclairs suivant le même chemin et en remuant la tête à gauche et à droite il avait compté jusqu’à
- douze images différentes de ce qui semblait être une seule décharge.
- M. Gregory a observé également le même orage avec un de ses amis; ils ont remarqué jusqu’à trois éclairs différents suivant le même chemin à des intervalles d’environ 10 secondes. Un grand nombre d’éclairs présentaient une apparence striée ou perlée et l’impression des perles restait sur la rétine après la disparition de l’éclair. Ce dernier phénomène pourrait provenir de la même cause que les bandes lumineuses dans les photographies du Dr Hoffert.
- Le Pr. S. P. Thompson était d’avis que l’ordre
- des éclairs pour-I rait bien être le contraire de ce que le Dr Hop-pert supposait, puisque les ban-j des lumineuses s’étendaient des deux côtés de l’éclair primaire tandis que le bord extérieur dutroisièmeétait tout àfaitobscur.
- M. E.W.Smith a dit qu’il avait observé un grand * nombre de cas où un éclair semblait en appeler un autre; M. Gregory avait remarqué le même phénomène.
- M. Barton croit que réchauffement de l’air produit par le premier éclair pourrait donner lieu aux embranchements des suivants.
- M. Ward a été particulièrement frappé par la durée extraordinaire d’un éclair qu’il avait observé à Cambridge et qui semblait venir du zénith. Il tomba sur des bâtiments agicoles à une certaine distance de lui.
- G. W. de T.
- Influence de l’aimantation sur la résistance électrique du fer, par M. de Wyss (‘).
- Après Thomson, Beets, Adams, Auerbach
- (') Annales de IViedemann, v, XXXVI. p. 448.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Tomlinson, Goldhammer, Chwolson, etc, M. de Wyss a étudié la diminution de conductibilité électrique qu’éprouve le fer lorsqu’il est aimanté; il a cherché, en particulier, à déterminer suivant quelle loi cette variation dépend de l’intensité du champ magnétisant,
- Le fer à étudier était mis sous la forme d’un fil placé à l’intérieur d’une bobine magnétisante, suffisamment longuepourque le champ magnétique agissant sur le fil de fer pût être considéré comme homogène ; ce fil de fer formait une des branches d’un pont de Wheston. Afin d’éliminer l’influence de réchauffement produit par le passage du courant excitateur dans la bobine magnétisante, un fil identique au premier placé dans une bobine semblable à la première était placé dans la seconde branche du pont; les spires de cette bobine étaient enroulées de manière à se compenser réciproquement et à ne pas aimanter d’une manière sensible les fils de fer. Enfin, le moment magnétique développé dans les fils de fer était mesuré à l’aide d’un magnétomètre placé entre les deux bobines de manière à ne pas être influencé par Iles courants qui les traver-
- sent. I
- Cette disposition! expérimentale s a permis à M. de Wyss de constater qüè'fiaivàfîatiomde résistance électrique du fil de fer est Uri$ë|>endante du sens dans lequel le courant circulé dans le fil. En augmentant graduellement l’intensité du courant magnétisant, M. de Wyss a trouvé que la résistance des fils de fer aimantés augmente d’abord proportionnellement à l’augmentation du courant ; cette augmentation se ralentit ensuite et la résistance tend vers une valeur constante.
- En considérant la variation du moment magnétique, c’est-à-dire la différence qui existe à chaque instant entre le moment temporaire et le moment rémanent, au lieu de considérer l’intensité du courant magnétisant, on arrive à des résultats plus simples, M. de Wyss a trouvé que la variation de résistance était proportionnelle à la variation du moment magnétique, au moins dans les limites des observations,
- Quant à la grandeur de la variation de résistance observée par M. de Wyss, la plus grande variation constatée a été de 0,00045 correspondant à une variation de moment magnétique de 230,
- A. P.
- Influence du recuit sur la conductibilité électrique des métaux, par J. Bergmann (<)
- E. Becquerel, Siemens et Metthiessen ont trouvé que la conductibilité électrique de l’argent du cuivre de l’or, du fer, du platine, du laiton était plus grande après avoir été soumis à l’action d’une température élevée. Par contre, Pouillet, Mousson et Barus ont trouvé une augmentation de résistance pour le cuivre et l’acier après plusieurs cuissons successives.
- M. Bergmann a repris l’étude de cette question à l’aide de la balance d’induction et du dynamomètre ; les échantillons étudiés avaient la forme de disques de 70 millimètres de diamètre,, découpés dans une plaque laminée du métal en question; les métaux suivants ont donné lieu à des mesures précises : cuivre, aluminium, magnésium, zinc et maillechort. Le magnésium, était chimiquement pur; le cuivre renfermait 1 0/0, l’aluminium 2 0/0 de métaux étrangers ; les autres^ métaux étaient ceux du commerce.
- Des mesures de Bergmann résulte la conclusion .que l’action de la chaleur a produit pour tous les métaux une augmentation de la conductibilité et une diminution pour le maillechort. Voici, en pour cent, les augmentations constatées pour les deux disques A et B de chaque métal soumis aux mesures.
- j A B
- Cuivre ..... . . . .7..... 3,Q . . 2,47
- Aluminium 7>'4 3>69
- Magnésium 6,65 6,92
- Zinc >,48 2,42
- Maillechort • —0,13 —0.13.
- La même augmentation de conductibilité après une exposition prolongée à une température ' élevée a été constatée pour un disque de cuivre obtenu par électrolyse.
- A. P.
- Constante diélectrique de quelques liquides organiques, par S. Tereschin (8)
- L’étude des piopriétés diélectriques des liquides est maintenant un sujet à l’ordre du jour;
- C1) Annales de IViedenianu v. XXXVI p. 783.
- (*) Annales de lViedet{itmn y. XXXyi, p. 792; ,
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- pendant longtemps on s’est contenté de connaître plus ou moins approximativement le pouvoir inducteur spécifique de deux à trois liquides isolants ; aujourd’hui les méthodes perfectionnées permettent de mesurer cette constante pour des liquides relativement bons conducteurs et même pour des solutions salines.
- La méthode de Silow pour la mesure des pouvoirs inducteurs spécifiques, appliquée par Cohn et Aron, à l’étude de l’eau par exemple consiste, comme on sait, à mesurer les déviations de l’aiguille d’un électromètre à quadrants, d’abord dans l’air et ensuite dans le liquide à étudier. Cette méthode vient d’être appliquée par M. Tereschin à la mesure des pouvoirs inducteurs spécifiques de plusieurs substances organiques. Voici les résultats obtenus.
- Substances Pouvoir inducteur Température
- Alcool méthylique... 32,65 '4°
- — propylique 22,8 '4
- — amylique '5,9 '3,5
- Formiate de méthyle 9,9 14,0
- — d’éthyle 9,' '4,o
- — d’isobutyle 8,4 '3,5
- — d’amyle 7,7 '5,°
- Acétate de méthyle 7.7 14,0
- — d’éthyle 6,5 14,0
- — de propyle .6,3 13,0
- — d’isobutyle 5,8 '4,5
- — d’amyle 5,2 •4,5
- Benzoate de méthyle 7,2 13,0
- — d’éthyle 6,5 13,5
- — d’isobutyle 6,o 14,0
- — d’amyle 5,2 14,0
- Propionate d’ethyle 6,0 '4,o
- Butyrate — 5,3 '4,o
- Valérate — 4,9 '4,0
- Aniline — 7,5 '4,o
- Xylol — 2,35 '3,5
- Les nombres ci-dessus ont été obtenus de la manière suivante ; on a d’abord déterminé le pouvoir inducteur de l’alcool éthylique par rapport à l’air et qu’on a trouvé égal à 27 ; puis on a déterminé les pouvoirs inducteurs des liquides étudiés par rapport à l’alcool éthylique ; une simple multiplication par 27 donne ensuite la valeur de la constante rapportée à l’air; cette méthode rendue nécessaire par les grandes inégalités des déviations de l’électromètre n’est pas sans offrir certains inconvénients.
- Le xylol a été étudié directement afin de fournir un contrôle pour les mesures.
- M. Tereschin a étudié avec beaucoup de soin la constante diélectrique de mélanges d’eau et d’alcool en diverses proportions, variant entre 10 0/0 d’eau et 90 0/0 d’alcool éthylique à 86,7 0/0 d’eau et 13,3 0/0 d’alcool ; ces mesures ont permis de calculer la formule suivante :
- K„ = v, K, + v* (0,02 K, + 0,98 K.)
- Ke et K a étant les constantes diélectriques de l’eau et de l’alcool purs et vt vt les volumes correspondants, l’expression entre parenthèses représente la constante diélectrique de l’alcool à 98 0/0. Cette formule a donné des résultats très satisfaisants.
- M. Tereschin a en outre essayé, mais sans grand succès, d’établir des formules exprimant les valeurs de la constante diélectrique pour les [corps en fonction de diverses constantes physiques, ce qui a déjà été fait il y a quelques années par M. Negréano.
- A. P.
- Courant galvanique obtenu dans le bismuth
- placé dans un champ magnétique, par G. Gri-
- maldi (*)•
- Un tube recourbé en verre renferme une solution diluée de chlorure de bismuth dans l’acide chlorhydrique ; un fil de bismuth pur plonge dans chacune des deux branches verticales du tube. On place une de ces deux branches entre les pôles d’un électro-aimant de Faraday, de manière que la surface du liquide soit située dans la partie la plus intense du champ. Les deux fils de bismuth sont reliés au travers d’un galvanomètre Thomson très sensible.
- Au moment où le circuit est fermé on observe au galvanomètre un courant qui provient de différences dans les deux fils de bismuth ; ce courant que nous pouvons appeler courant primaire diminue ensuite plus ou moins irrégulièrement ; on peut facilement le compenser à l’aide d’une dérivation prise sur une pile constante, de manière à ramener le galvanomètre au zéro.
- Si l’on excite alors l’électro-aimant on observe un courant plus intense et permanent ; le galva-
- (t) Reiidieonli dette R. A. dei Lincei 1889, vol. V, p. 28.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nomètre revient au zéro lorsqu'on supprime l’excitation de l’électro-aimant.
- Le courant produit par le magnétisme qu’on peut appeler courant galvano-magnétique est indépendant de la direction et de l’intensité du courant primaire. Dans tous les essais de M. Gri-maldi, le courant galvano-magnétique va toujours à travers le conducteur, du bismuth magnétique a j bismuth non magnétique ; le phénomène dépend naturellement beaucoup de la nature superficielle du bismuth.
- La grandeur de la force électromotrice ainsi
- mise en jeu ne s’élève qu’à—-—ou —— de Da-J M 12000 24OO
- niell,la direction du courant galvano-magnétique
- est indépendante de la force magnétique.
- A. P.
- VARIETES
- LES FONTAINES LUMINEUSES
- Un des auteurs les plus célèbres, par la hardiesse de ses utopies, est certainement Charles Fourier, qui chercha dans les premières années de ce siècle à déterminer l’avenir réservé aux sociétés humaines quand, par le développement des sciences, elles seraient sortie du régime de la civilisation pour entrer sous le règne de l’harmonie.
- Parmi les idées originales émises par ce réformateur téméraire, une des moins singulières n’est pas peut-être la création de la merde limonade et de l’anti-lion, mais la prédiction qu’il viendrait un jour où l’on ferait pour tous les sens ce que l’on avait fait pour l’ouïe, et où l’on donnerait des concerts de couleurs ayant autant de succès que les concerts de sons. II est impossible de ne pas remarquer avec un certain étonnement, que le spectacle des fontaines lumineuses semble donner raison au prophète de l’harmonie universelle. En effet, on voit chaque jour des milliers de spectateurs attendre avec une patience inépuisable le moment où leurs yeux seront charmés par les transformations de teintes exécutées silencieusement dans les jets d’eau de la fontaine de Coutan.
- Le sujet traité par l’artiste qui a exécuté les
- groupes, auxquels on ne prête aucune attention, pendant la durée des trois représentations, a été fort heureusement choisi pour symboliser les grandes transformations que subissent les habitudes sociales en ce moment.
- L’ensemble du bassin de l’Exposition a été partagé en sections distinctes, dont la réunion produit un effet des plus grandioses et des mieux réussis.
- La partie supérieure est une pièce d’eau circulaire d’une vingtaine de mètres de rayon au centre de laquelle M. Coutan a placé le vaisseau de la Ville de Paris, portant fièrement inscrit à l’arrière le mot Progrès.
- Ce vaisseau est orné de dauphins et de corne s d’abondance, d’où l’eau s’échappe pour se déverser dans une cascade. L’artiste a placé sur le pont de ce navire symbolique une statue de la France portant à la main un flambeau destiné à éclairer le monde et au besoin à l’embraser. Notre patrie est environnée par quatre déesses qui la soutiennent et l’encouragent. L’une d’elles représente la science une autre l’Agriculture, la troisième les Beaux-Arts, et la quatrième l’Industrie. Enfin la République placée à l’arrière, tient en main les destinées de ce noble bâtiment.
- Sa carène est entourée par un tuyau percé de trous sur tout son parcours et qui est complètement caché de sorte qu’on suppose involontairement que le mouvement des ondes est produit par l’avancement du bateau. En regardant attentivement, l’illusion sera complète, même de jour.
- Le bassin et la cascade sont bordés de dauphins qui lancent des jets horizontaux, que la pesanteur convertit en gracieuses paraboles du plus bel effet.
- Au pied de la cascade, se trouve une seconde pièce d’eau circulaire dans laquelle on a placé deux groupes de cinq jets verticaux, et qui communique par un canal avec une troisième pièce d’eau circulaire ; au centre de ce dernier cercle se trouve la fontaine Galloway formée d’un jet vertical autour duquel sont groupés deux rangées de jets également verticaux et sortant de touffes de roseaux. La première rangée se compose de six jets occupant les sommets d’un hexagone régulier et la seconde de dix répondant à ceux d’un décagone, également disposé d’une façon symétrique, par rapport à l’axe du bassin. Le canal est bordé par deux lignes de six jets et le cercle d’eau dans lequel débouche la cascade est décoré de deux autres jets, comme l’indique la figure 1 qui re^
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- présente le plan.de cette remarquable pièce d’ar-architecture hydraulique dans laquelle on a combiné plusieurs pressions d’eau. Toutes les ressources de cette science étant concentrées sur le bassin du jet central nous allons commencer par lui consacrer quelques explications.
- De l’extrémité du tuyau à pression variable partent neuf conduits accessoires, i alimente les roseaux du jet central, 4 les roseaux qui l’entourent immédiatement ainsi que les jets secondaires. Un sixième tuyau arrive directement afin qu’il profite de toute la force de l’eau. Une soupape spéciale placée entre ce tuyau et les autres est destinée à faciliter les changements de pression. Les ro-
- seaux périphériques sont alimentés par la conduite de basse pression.
- En résumé, l’ensemble des fontaines représente trente trois jets verticaux et quatorze paraboliques formant trois cents ajutages et débitant 350 litres par seconde. L’eau arrive à deux pressions différentes, l’une pour la majeure partie des jets est de 10 mètres, l’autre pour les grandes projections est de 4î. Cette dernière est fournie par le réservoir de Villejuif placé à une hauteur de 50 mètres au-dessus du niveau du Champ-de-Mars.
- La lumière destinée à éclairer les gerbes est fournie par la station Gramme. Celle-ci est chargée d’alimenter 37appareils construits par MM. Sautter-
- ' Manœuvre
- w
- Conduite
- égout
- Haute
- Gassin
- supérieur
- j Bassin "Vk . inférieur
- Soupape4
- Basse
- pression
- Pression
- vari&btel
- Basse pression
- Tour Eiffel
- Dôme central
- Fig. 1. — Plan général des fontaines
- Le bassin octogonal, 28 mètres.de diamètre; rivière, 19 mètres de largeur, 42 de longueur ; bassin intermédiaire semi-circulaire, 31 mètres ; baBain supérieur ovale, 37 mètres dans la grande largeur, • 22 dans la petite ; Tuyau de basse, pression, 30 m.m. de section ; tuyau de haute pression, 60m.m. ; tuyau en égouts de haute pression, 50 m.m,; le tuyau fatsanllc tour du bassin octogonal, 25 m.m.
- Lemonnier et maniés par des agents français appartenant au service des eaux, et 37 appareils réservés sous la direction de M. Galloway, à des opérateurs anglais. L’intensité lumineuse totale est de 35 oop carcels, qui nécessitent une dépense de force motrice évaluée à 300 chevaux.
- Les représentations sont guidées chaque soir, soit parM. Bechmann, ingénieur en chef des Ponts-et-Chaussées, soit par M. Napoli, ingénieur en chef des services électriques de la ligne de l’Est, qui se tiennent dans un kiosque en pierre, construit près du bâtiment des Arts libéraux, et d’où ils envoient à l’aide d’un tableau télégraphique spécial leurs instructions aux opérateurs en station dans les galeries disposées tout autour et en dessous du grand bassin (fig. 5, 6 et 7); Les coupes ci-jointes don-
- neront une idée suffisante de l’architecture de ce sous-sol dont le développement est considérable. C’est un véritable labyrinthe, dans lequel nous nous serions égaré sans l’amabilité de M. Henner, du service des eaux. Pendant la représentation, l’œil est inondé de la lumière qui s’échappe de toutes parts (fig. 7) autour des foyers en activité, et forme un des plus curieux spectacles que l’on puisse imaginer.
- L’organisation du système a été imaginée par M. Bechmann, ingénieur des Ponts-et-Chaussées, qui s’est rendu exprès à Glasgow avec M. Formi-gé, architecte des jardins de l'Exposition, afin d’examiner en détail les installations établies par M. Galloway avec un succès et une intelligence des plus dignes d’éloges*
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- Mais quoique ce voyage ait été indispensable à l’exécution et que M. Bechmann ait tiré le plus grand parti des renseignements qui lui ont été fournis avec une courtoisie parfaite, on aurait tort de laisser s’accréditer l’idée que les fontaines lumineuses sont une invention anglaise. C’est, au contraire, à Paris, qu’elles ont été organisées pour la première fois. Le principe scientifique habilement exploité, est dû à un des physiciens de la Suisse Romande, qui peut être considérée comme appartenant moralement à la France dont elle parle la langue, et que tous ses grands hommes ont considérée comme étant leur
- seconde patrie. 11 est à regretter que tous les journaux scientifiques et politiques qui ont décrit les fontaines lumineuses aient laissé s’accréditer une erreuraussigrave.Ne semble-t-il pasqu’unepareille indifférence pour la gloire nationale doive excuser la longueur des développements dans lesquels nous nous croyons obligés d’entrer? Si nos lecteurs les trouvent [fastidieux n’est-il pas juste qu’ils s’en prennent aux publicistes qui nous ont condamnés à être cette fois ennuyeux ?
- En 1842, M. Colladon, qui est actuellement le doyen des physiciens genévois, envoyait à l’Académie des sciences de Paris une note sur les moyens
- Fig. 2. — Kiosque d’observation. Fig-. S. — Manœuvre des glaees.
- d’emprisonner un rayon de lumière dans l’intérieur d’un jet de forme parabolique. Voici dans quels termes s’exprime le savant électricien dans sa remarquable communication.
- «J’emploie, dit-il, un vase de forme cubique, ayant un mètre de côté. Sur une des faces verticales, un peu au-dessus du fond, je pratique une ouverture à laquelle je visse successivement divers ajutages horizontaux de diamètres différents. Pour éclairer l’ouverture de la veine qui prend nécessairement une forme parabolique sous l’influence de la gravitation. Je perce un trou dans la paroi opposée, et dans la direction de l’axe de l’ajutage. A ce trou j’adapte une lentille convergente. Je place l’appareil ainsi disposé dans une chambre obscure et je fais tomber sur la lentille un faisceau de rayons parallèles venant du soleil,
- dont la direction peut être rendue constante à l’aide d’un héliostat. »
- Ce faisceau traverse la lentille et le liquide, puis il va converger dans l’ouverture d’où jaillit la veine, qui se courbe sous l’action de la pesanteur, et prend la forme parabolique dont nous parlions plus haut. Une fois entrés dans le jet, les rayons n’en peuvent plus sortir. En effet, ils rencontrent constamment la surface sous un angle assez petit pour éprouver une réflexion énergique. Le même effet se produisant à chaque nouveau point d’intersection la lumière circule dans l’intérieur du jet transparent en éprouvant bien entendu une perte à chaque réflexion, de sorte que le jet est environné d’une auréole de lumière diffuse, au moins si la source possède une intensité suffisante.
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- .Lorsque la source est faible le jet reste opaque et la lumière n’èst visible qu’au point où la veine se résout en goûtes, ce qui permet d’étudier la manière dont les vibrations extérieures peuvent se transmettre à une veine fluide.
- Lorsque la source est vive comme on sait la rendre, depuis que l’usage des régulateurs Serrin a permis d’employer la lumière électrique aux illuminations publiques, toute la lumière n’est point emprisonnée dans le jet. Il en passe assez en dehors pour que l’écoulement produise l’effet d’un jet de laves sortant d’un volcan, ou d’un jet d’acier fondu sortant d’un creuset Bessemer.
- Sous ces deux formes la découverte de M. Col-ladon a été employée dans les théâtres, et particulièrement dans-les théâtres de Paris. '
- C’est ainsi que l’on a illuminé, il y a'déjà bien des années, la fontaine qui coule sur la scène de
- Fig. 4. — Réflexion de la lumière dans l’intérieur dos jets para-' 1 boiiques,
- l’Opéra dans le second acte de Faust, et les cascades de Cendrillon au Châtelet.
- Si les organisateurs de l’exposition théâtrale, à laquelle on donne tant de développement dans le Palais des Arts Libéraux, connaissaient l’histoire qu’ils sont chargés de reproduire, on verrait certainement figurer au milieu de leurs cartonnages une figure qui se trouve dans l’intéressant volume : La Science au Théâtre, publié en 1874 par M. Saint-Edme, à la librairie Gauthier-Villars (page 209).
- S’il en était besoin, d’autres applications plus récentes pourraient être indiquées. Les directeurs qui demandaient que l’on fermât l’Exposition le soir seraient probablement bien surpris d’apprendre que c’est chez eux « qu’elle a pris les verges dont elle se sert pour les fouetter» et qu’il ne tient qu’à eux de lui faire coricurrencè, en profitant du goût que le public a manifesté pour les’ trucs qu’ils ont eu le tort de ne pas perfectionner. Mais, xe n’est pas seulement sur lés grandes
- scènes que les fontaines lumineuses ont fait leur apparition, c’est aussi sur les places publiques de Paris.
- Nous tenons tous ces détails de notre amfGrenet l’électricien bien connu qui prit partà leur première représentation. Comme les journaux politiques du temps n’ont pas daigné rappor:er ces expériencès, que }es feuilles illustrées les ont oubliées, et que les savants officiels ont omis de les communiquer aux sociétés académiques, il est assez difficile de dire au juste dans quelle cérémonie publique les fontaines lumineuses ont été pour la première fois saluées par les acclamations de la foule.
- Il croit cependant se rappeler que c’est en 1859 à la suite de la guerre d’Italie lors de l’entrée triomphale des troupes, qui venaient de fonder l’unité italienne sur les champs de bataille de Magenta et de Solférino (*).
- Quelques jours avant la fête, on avait construit au milieu du grand bassin des Tuileries, une cabane en planches habilement dissimulée par des branchages, et dans laquelle on pénétrait à l’aide d’un petit bateau. Le toit de ce réduit était formé par une glace transparente suffisamment épaisse pour résister au poids d3 l’eau lorsque le jet était mis en action.
- M. Grenet y a accompagné l’inventeur M. Delaporte ingénieur hydraulicien, et l'a assisté dans la manipulation excessivement intéressante qui avait pour but de rendre lumineuse l’eau de la gerbe au pied de laquelle il se trouvait placé. C’était la solution du problème, qui est une des causes du splendide succès de notre Exposition.
- Le courant était fourni par une pile Bunsen que l’on avait, placée dans la petite volière où d’ordinaire les cygnes sont renfermés pendant la nuit. La lumière était produite par une lampe Serrin, placée au centre optique d’une forte lentille, et projetée à travers le plafond de verre, sur le jet d’eau. Deux lames diaphanes teintes l’une en bleu, et l’autre en rouge étaient intercallés à la main sur le parcours du rayon lumineux. II en résulte que l’eau prenait successivement les trois couleurs qui brillent sur le drapeau frai.çais; les expériences avaient lieu aux grands applaudissements de la foule réunie dans le jardin et sur les
- (*) Nous croyons que c’est seulement un peu plus tard, en 1865 seulement qu’eut lieu l’expérience, parce que M. Serrin ' ne vendit de régulateur à M, Delaporte, que dans le courant de cette année.
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- terrasses. L’enthousiasme n’était pas moindre que celui dont nous sommes témoins chaque soir.
- Du reste, le témoignage de M. Grenet ne saurait être mis en doute. En effet, l’appareil de M. Delaporte est décrit très minutieusement dans un brevet qu’il a pris au mois de mai 1861, et qui porte le numéro 49454. Cette pièce est déposée au conservatoire des Arts-et-Métiers, ou chacun peut la consulter.
- Le 29 octobre 1864, M., Delaporte donna au conservatoire des Arts-et-Métiers, une démonstration publique de son système. C’était dans une grande soirée scientifique, organisée par le général Morin
- et décrite par feu M. Trescadans les annales de cet établissement. Le savant académicien fait l’éloge du système de M. Delaporte, qui opéra en petit avec une fontaine illuminée au moyen du gaz. Une dizaine d’années avant M. Delaporte, un autre inventeur eût la singulière idée de prendre un brevet pour obtenir la coloration de jets lumineux au moyen de celle de l’eau.
- Au théâtre, toutes les fontaines lumineuses ne sont pas produites à l’aide de l’électricité. On obtient un résultat moins brillant, mais cependant suffisant pour produire l’illusion, à l’aide d’une tige de cristal tailllée en hélice à laquelle, on im-
- Fig. 5 et 6. — Coupe d'un jet oblique aveô son projecteur ; Coupe d un jet vertical avec son projecteur.
- prime un mouvement de rotation en se servant d’un mécanisme caché, et que l’on illumine d’une façon régulière.
- C'est sur une plus grande échelle, le moyen que l’on emploie pour obtenir de fausses fontaines que l’on voit quelquefois couler du socle des pendules dans un petit bassin. 11 y a quelque quarante ans ces appareils étaient fort à la mode.
- Nous demanderons la permission de ne pas revenir aujourd’hui sur l’histoire de cette cu-îieuse invention, la manière dont elle a figuré à Londres, à l’exposition coloniale où nous avons eu le plaisir de l’applaudir, et dans les expositions de Manchester et de Glasgow 0).
- (!) Voir en particulier sur ce sujet La Lumière Électrique, v. XUI, p. 4'6 et « XVI, p. 332.
- 11 est à peine besoin d’ajouter que l’on pourrait étudier dans un laboratoire, les précautions que l’on devrait prendre pour augmenter l'éclat de ce mariage, de la lumière et de l’eau.
- Nous sortirions de notre sujet si nous cherchions à approfondir ce détail d’hydraulique, et nous nous laisserions entraîner à des développements beaucoup trop considérables pour être traités en ce moment. Npus dirons seulement que l’éclairement de la veihe variera non seulement avec la nature du liquide mais avec son état dynamique, de sorte que la photographie permettrait d’analyser sa constitution suivant les pressions, les diamètres et les formes d’ajutages, tout autant que d’après la nature physique ou chimique du liquide. Ainsi l’illumination augmentera, toutes choses égales d’ailleurs, avecla limpidité de l’eau et son
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- pouvoir réfringent. Tout le monde comprendra que l’eau filtrée donnera des effets plus brillants èt plus prolongées que l’eau trouble, mais il n’est pas moins évident que l’eau dure d'un puits calcaire lancera des rayons plus puissants que ceux d’une eau parfaitement douce et que l’eau de mer se laisserait plus facilement imprégner de lumière.
- Avec des eaux opaques on obtiendrait des effets d’un autre genre, c’est au moment où la goutte se formerait qu’elle s’illuminerait.
- Si on imprimait des vibrations violentes à certains verres convenablement disposés à i’aide d’une musique d’enragés, on aurait peut-être un genre tout particulier de scintillations.
- Dans un laboratoire, ou dans un théâtre, on aurait sans doute avantage à faire couler au lieu
- d’eau un liquide fortement réfringent comme l’alcool ou l’éther. Mais MM. Bechmann et Richard ont imaginé un procédé beaucoup plus énergique que ceux que nous venons d’indiquer, infiniment plus pratique et qui s’est trouvé susceptible d’une application immédiate.
- Les ajutages ordinairesont été remplacés par un entonnoir à double paroi formant comme on le voit une sorte de boîte, au fond de laquelle l’eau arrive par la tuyauterie. Elle en sort par un espace annulaire de manière à former un jet creux, dont l’épaisseur est à peine de quelques millimètres. Le faisceau lumineux convergent, obtenu par le procédé que nous avons décrit, se projette dans l’intérieur de cette espèce de tube, où son mouvement ne rencontre d’autre obstacle que les réflexions.
- I37.201
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- Fig. 7, — Coup© longitudinale des galeries souterraines suivant l'axe du bateau, perpendiculairement à la longueur du eanal.
- Il en résulte que l’illumination des jets paraboliques est très remarquable, quoique la lumière soit moins bien répartie et utilisée que dans les jets verticaux, simplement éclairés par dessous, tels qu’ils ont figuré à Londres, à Glasgow et à Manchester, et qui forment la plus grande partie des fontaines lumineuses que nous décrivons.
- C’est ce qui explique que l’enthousiasme du public devant qui s'accomplissent tant de merveilles, ait acquis de si grandioses proportions. Jamais l’entente cordiale de deux grandes nations, travaillant fraternellement sur le terrain scientifique n’a produit de si prodigieux résultats.
- Nous avons remarqué que l’effet des fontaines lumineuses est en partie détruit par les lumières extérieures, et que l’on ferait bien d’éteindre tous les becs électriques dont le rayonnement nuira toujours à celui des ondes colorées.
- Les jets situés à droite et à gauche du canal sont
- éclairés avec des régulateurs fournis parla maison Sautter Lemonnier, on emploie des courants de 40 ampères. L’arc est, placé au centre d’un miroir sphérique en verre argenté et la lumière réfléchie en rayons parallèles verticaux par un miroir incliné à 450.
- Dans la partie éclairée par MM. Galloway, on emploie des charbons déplacés à la main, ce qui diminue fatalement le temps des représentations. Ces charbons sont [fixés au foyer d’un réflecteur parabolique en métal de télescope, mais on a supprimé le sommet du solide, de sorte qu’il y a une cheminée pour l’afflux de l’air, et surtout pour débarrasser des cendres que laissent les charbons. Ce trou laisse passer un quantité notable de lumière qui éclaire sans profit le souterrain. _
- Nous avons essayé de donner une idée de la forêt de fils nécessaires pour conduire le fluide,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE.
- et le ramener à chaque régulateur. 11 importe de ne pas les confondre avec les fils métalliques de transmission, guidés par des galets, et servant à la manœuvre de 245 verres mobiles.
- Car les écrans colorés que l’on fait passer devant chaque dalle lumineuse sont au nombre de cinq. 11 y eh a un vért, un jaune, un rouge, et un violet qui apparaissent en temps voulu devant chacun des jets.
- En outre, la gerbe Galloway qui fait pendant au Vaisseau de la Ville de Paris montre des teintes changeantes qui se remplacent ou régnent simultanément dans les diverses parties de cette gerbe jaillissante.
- Cet effet est obtenu à l’aide de combinaisons hydrauliques et chromatiques. Le contraste des couleurs est habilement utilisé en même temps que la juxtaposition de colonnes jaillissantes colorées de teintes différentes.
- La disposition circulaire que nous avons dé-' crite au commencement de cet article ne pouvait avoir d’autre but. La gerbe centrale étant portée à une élévation bien supérieure à celle des gerbes latérales peut laisser paraître sa teinte propre qui domine toute l’illumination. Les jets du cercle moyen étant teints d’une autre couleur peuvent donner une teinte particulière tout à fait distincte de la couleur du cercle périphérique. On arrive ainsi à produire des effets de coloration semblables à ceux de la décomposition prismatique.
- 11 n’est point superflu d’ajouter que les plafonds transparents, ou dalles lumineuses sont cachés par un rebord, qüi empêche de les apercevoir car le rayonnement qu’elles produisent nuiraient à l’effet général; mais cette précaution n’est plus suffisante pour les cacher si l’on domine les fontaines, comme il arrive inévitablement lorsqu’on les examine du haut de la Tour Eiffel. Le spectacle prend alors un autre aspect qu’il n’est pas moins intéressant de contempler, et qui pourrait dispenser de toutes nos explications.
- Une photographie prise du haut de la troisième plateforme et même d’un ballon qui planerait sur le bassin pendant une représentation donnerait une idée fort exacte de la manière dont les représentations sont exécutées.
- 'Les opérateurs font glisser les châssis colorés à l’aide d’appareils qui ressemblent beaucoup à ceux dont on se sert dans les voies ferrées pour faire jouer les signaux à grandes distances. Les
- changements de couleur s’exécutent sur les jets monochromes avec une admirable précision, et! une instantanéité remarquable. Seule la télégraphie permet de tirer un si heureux usage du pou--voir lumineux de courants intenses. C’est donc, en réalité, sur l’électricité que l’électricité s’appuie pour remporter une des plus grandes victoiresque la science du siècle ait à son actif pour le moment.
- Le jeu des grandes eaux de Versailles, de Saint-Cloud, se trouve pour la première fois dépassé. 11 est à craindre que ces magnifiques installations traditionnelles ne soient complètement délaissés, si les autorités ne prennent des mesures pour vivifier ces chefs-d’œuvres, à l’aide de dispositions analogues appropriées aux détails de leur architecture et aux conditions hydrauliques à l’aide desquelles elles sont alimentées.
- Mais si nous sommes bien renseignés, il est déjà question de remplacer le gaz de Versailles, par un éclairage électrique approprié aux besoins de la vie moderne. Le courant disponible pendant la belle saison, pourra être dirigé sur les pièces historiques comme les bassins de Neptune ou d’Apollon.
- Malgré les splendeurs des représentations que nous n’avons décrites qu’imparfaitement, il est assez difficile de se.figurer jusqu’où iront les merveilles de celles que l’on pourra donner en 1890 si ces grandioses projets reçoivent leur exécution.
- Lorsque la Lune dont les pâles rayons viennent troubler les teintes les plus délicates et les plus suaves sera absente, les ombrages mystérieux du Parc seront illuminés par des myriades de rubis, de saphirs, d’émeraudes, et d’escarboucles, se succédant avec une grâce et une richesse dignes d’être chantées par les poètes.
- Les étoiles qui jaillissent par myriade du sein des ondes feront pâlir le souvenir des fêtes les plus splendides données par le grand Roi. Alors les femmes les plus élégantes de France attirées à ce spectacle surhumain, auront le droit d’imiter les femmes de la Halle. Elles pourront dire, comme celles-ci, lorsqu’après une rapide révolution elles s’étalaient dans les carrosses d’un monarque déchu, c’est nous qui sommes les princesses que les poètes ont chantées, et que Charles Fourier a révées.
- W. dh Fonvihlle.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- CORRESPONDANCE
- Paris, le i6 juin 1889.
- Monsieur le Directeur,
- Dans le numéro du 1" juin, j’ai lu une nouvelle lettre de M. Zipernowsky qui semble s’étonner des remarques que j’avais faites sur sa communication du 4 mai.
- M. Zipernowsky affirme que cette commun:cation avait seulement pour but de constater que les rapports faits sur ses machines étaient faux ; ils ont cependant été rédigés d’après les notes fournies par ses concessionnaires en France.
- Que ces derniers se soiént trompés en indiquant le rendement de 76 0/0, je le veux bien ; mais c’est une erreur étrange dans une question de concours aussi importante que celle de l’usine municipale de Paris !
- M. Zipernowsky écrit encore que sa communication n’avait d’autre but que de constater une erreur dans le chiffre du rendement, mais je dois lui faire remarquer qu’il y a fait une allusion au sujet du prix des appareils de Ferranti, allusion qui dans ce genre de débat était aussi déplacée que fausse, les prix des appareils de Ferranti étant bien inférieurs à ceux de M. Zipernowsky.
- Dans le reste de sa lettre M. Zipernowsky paraphrase ma réponse du 7 mai en me proposant une expérience comparative. A cela je lui répondrai que j’ai déjà fait, comme il le sait, l’expérience de ses appareils. Pour mon compte personnel je suis fixé. C’est aux personnes qui doivent faire l’application des courants alternatifs à haute tension à comparer les deux systèmes et je ne puis que confirmer à ce sujet la proposition contenue dans ma lettre du 7 mai autorisant les personnes intéressées à faire les mesures qu’elles jugeront convenables.
- Espérant, Monsieur le Directeur, que vous voudrez bien encore insérer cette réponse et vous en remerciant, veuillez agréer mes civilités empressées.
- O. Patin
- FAITS DIVERS
- Voici en quoi consiste un nouveau système de tubes qui, primitivement fabriqués pour la canalisation de l’eau, se trouvent aujourd’hui être l’objet d’expériences suivies, en vue de leur application à l’isolation des câbles électriques.
- Ces tubes sont en fonte, et de toutes dimensions; à l’intérieur est un tube de verre de forme quelconque, sur lequel est coulé la fonte.
- Le verre ne se casse jamais pendant l’opération de la fusion, parce qu’il est entouré d’un ciment spécial. Les tubes
- joints s’emboutissent d’une façon parfaite, qui ne permet pas la moindre fuite de gaz, et encore moins l’entrée de l’air ou d’un liquide.
- On n’a ainsi qu’à faire passer le fil électrique ou le câble nu dans un tube de verre cuirassé de fonte, et il n’est nul besoin d’enveloppe isolante et coûteuse. En outre dé l’isolation parfaite ainsi obtenue, le bon marché de ces tubes revêtus de verre est un avantage qui n’est pas à dédaigner.
- Ces tubes ont figuré pour la première fois à l’Exposition de Philadelphie en 1876.
- Nous avons parlé dernièrement de tuyaux de ce genre; ils nous semblent les uns et les autres plus propres à tout autre service qu’aux canalisations électriques.
- A notre sens, il est très avantageux sinon indispensable que les conducteurs électriques «oient aisément abordables sur toute leur longueur, afin que l’on puisse les inspecter, les réparer et les remplacer au besoin, en tout ou en partie, avec le moins possible de temps perdu, de manipulations et par conséquent de préjudice et de dépenses, et aussi remplacer dans les mêmes conditions un tuyau avarié, éventualité qu’il faut toujours prévoir.
- Or les tuyaux de forme ordinaire ne remplissent que fort imparfaitement ce programme, par la nature des démontages qu’ils nécessitent et des réparations accessoires que ceux-ci entraînent dans nombre d’installations, et pas du tout la dernière condition, puisqu’il faut retirer les conducteurs pour enlever le tuyau à réparer.
- Il nous paraît que les tuyaux en poterie donnent au contraire toute satisfaction pour cette application, quand on emploie judicieusement cette matière.
- Au point de vue de l’isolation, la terre cuite n’est pas moins efficace que le verre; la condition primordiale est donc remplie.
- Toutes facilités pour la surveillance, l’entretien, le remplacement des fils ou l’adjonction de nouveaux conducteurs sont assurées, de même que le renouvellement éventuel d’un tuyau, si l’on fait usage de tuyaux ouverts suivant une génératrice et dont la fente est assez large pour livrer passage au plus gros conducteur de la canalisation. Rien de plus simple aussi, si l’on veut que la conduite soit close, de recouvrir la fente au moyen d’une barre en poterie munie d’une nervure ou côte qui s’y engage, et il y a vingt moyens de fixer pratiquement cette couverture.
- Quant au prix de revient d’une telle canalisation, on ne saurait douter qu’il soit bien moindre aussi que pour les tuyaux de fer ou de fonte doublés de verre.
- La Compagnie allemande Edison, de Berlin, commença il y a environ huit ans des poursuites en contrefaçon contre la Compagnie Swan, plus tard contre la Compagnie Khotinsky. Le procès fut continué par les successeurs de la Compagnie Edison 1 'AUgemeine Elektricüaetsgesellschaftl et bien que cette dernière ait été forcée pendant le procès d’abandonner plusieurs droits revendiqués par Edison dans un brevet, le résultat fut en somme favorable à celui-ci, mais le
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- premier jugement n’a pas encore été confirmé par la Cour de Leipzig, le plus haut tribunal pour les affaires de brevets. Sur ce premier procès il s’est depuis greffé un second intenté à -la Compagnie Seel, par VAllgemeine et MM. Siemens et Halske. Il a été constaté que la fabrication de la Compagnie Seel n’est pas absolument conforme à la description qui en est donnée dans leur brevet et les plaignants se basent'sur ce fait pour demander une somme de 375000 francs de dommages et intérêts. Le procès sera plaidé le 2 juillet prochain.
- Le correspondant de Industries à Nîmes écrit à son journal que les capitaux pour les entreprises d’éclairage électrique abondent dans cette ville, où il y aura bientôt cinq stations centrales d’électricité. La souscription pour les actions de la nouvelle entreprise l’Internationale Elehtricitaetsgcselhchaft, ouverte à Vienne, à Francfort et à Pesth, a eu un si grand succès qu’il a fallu l’arrêter au bout d’une heure, toutes les actions ayant été souscrites dès l’ouverture des guichets.
- Au nombre des applications de la science que la direction des travaux de fortifications a introduites dans le système de défense adopté à la Maddalena (Sardaigne) figure un théodolite électrique, destiné à indiquer avec une précision mathématique le point où se trouve un bâtiment ennemi, soit immobile, soit en mouvement, de façon à pouvoir régler le tir exactement. Les canons se trouvent au fond d’une petite vallée de l’île de Caprera et entre eux et la mer il y a une colline élevée.
- Dans les crevasses de quelques rochers à pic sur la mer se trouvent de petites machines électriques reliées par des fils à d’autres machines correspondantes dans la batterie où elles indiquent sur un panorama, en petites proportions, la place du navire ennemi, sa route, et la distance de la batterie, ainsi que la direction dans laquelle on doit pointer le canon.
- D’après le correspondant de Roma, Jes artilleurs ne voient pas l’ennemi mais tirent en bombe, par dessus la crête de la colline. Les navires enn unis verront ainsi leur arriver des projectiles sans pouvoir tirer contre la batterie cachée.
- L’inventeur de ce théodolite électrique est un chef tech- . nique du génie. Le même correspondant ajoute qu’il a assisté aux expériences d’une escouade de télégraphistes militaires sur des câbles électriques d’un nouveau genre et que les résultats en sont très remarquables.
- Nous empruntons à notre confrère VËlectrical IVorld de Néw-Vork les renseignements sur l’état actuel du système de traction électrique julien installée sut la ligne de la 4" Avenue et de Madison-Avenue, à New-York. (La partie de Cette 'ligne où le service électrique est établi a une longueur de 9300 mètres et présenté Une rampe continue variant de 10 à 30 millimètres pat mètre sur 22000 métrés; en un point la. rampe est de 48 millimètres») " - ' ’ 1 '
- La dernière voiture (n” 7) livrée au service des voyageurs, représente le type définitivement adopté.
- Chaque voiture fait par jour cinq trajets complets (aller et retour) entre la 86" rue, l’avenue Mâdison et le Post-Office; le travail journalier d’une voiture sur cette ligne est ainsi de 57 1/2 milles, ou 93 kilomètres environ.
- La recette des quarante derniers jours a été de 998 dollars par voiture, non compris 998 correspondances, pour lesquèlles il n’est rien compté ; sur cette base, la recette moyenne
- annuelle d’une voiture est de.............. dollars 9106 75
- La recette des voitures à chevaux sur la même ligne est de.................... « 6387 50
- Différence eri faveur des voitures du système Julien................................ « 2719 25
- De la recette brute il faut déduire 7,60 dollars par jour pour conducteur et receveur, force-motrice, frais d’entretien et redevances ......................................
- Le bénéfice brut par année et par voiture est ainsi de.......................
- Si de cette somme l’on déduit l’intérêt à 6 0/0 sur le capital de premier établissement, soit.................................
- 11 reste pour recette nette par voiture
- électrique et par an......................... « 5972 75
- Cette recette nette est plus que suffisante pour rembourser te coût entier de l’ètabliS'.ement à la fin de la première année.
- Pendant toute la durée du service, ni les batteries, ni les moteurs n’ont demandé aucune réparation ni renouvellement. Les balais même des moteurs n’ont pas été changés et ils ne montrent aucune usure appréciable.
- La voiture n” 1 commença son service sur la ligne de la 4’ Avenue le 3 septembre 1888 et le 8 avril dernier ses batteries furent examinées pour la première fois. Elles furent trouvées en aussi bonnes conditions que lorsqu’elles avaient été mises en service; pas une seule lame dans la batterie entière ne montrait d’usure ou de détérioration.
- Les batteries en service sont disposées pour faire le travail de cent trente-cinq chevaux de tramway.
- Les batteries des voitures sont changées en moins de trois minutes; il'faut moins de cinq minutes pour inspecter entièrement la voiture, changer la batterie et remettre le véhicule en service.
- Un avantage important de ce système, c’est qu’un dépô de voitures ne doit pas nécessairement avoir ses propres machines génératrices, comme cela doit être avec lés câbles, les conducteurs aériens ou les conducteurs souterrains. Dans toute localité où existe une station centrale d’éclairage, la force nécessaire au chargement des batteries peut être acquise pour environ 10 centimes, par cheval-vapeur; la Compagnie a des offres à ce prix de la part des sociétés d’éclairage de cette ville, et ce prix peut ëncorè descendre"dafiS'queltiiies
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- cas. Ainsi, l’établissement du système peut être réduit aux seules installations des bancs de chargement des batteries et dés appareils nécessaires pour régler la distribution du courant. Y a-t-il quelque chose de plus simple à tous les points de vue pour une exploitation de tramway?
- Les dépenses annuelles de traction par une des grandes voitures de la Compagnie, faisant 60 milles par jour ou 35400 kilomètres par an, sont de 9150 fr. pour force motrice comptée à 10 centimes par cheval et pour entretien des accumulateurs, des moteurs, etc. En tout 26 centimes par voiture et par kilomètre.
- Éclairage Électrique
- Comme nous l’avons indiqué dans notre dernier numéro, les compagnies qui ont obtenu une concession pour l’éclairage électrique d’un secteur de Paris, font en ce moment des préparatifs techniques en vue du service qu’elles commenceront sans doute l’hiver prochain. Au moins en est-il ainsi pour les trois compagnies considérées comme les plus sérieuses, et qui ont poussé plus avant leurs travaux : la Compagnie Edison, la Compagnie de l’air comprimée (V. Popp) et la Compagnie pour le transport de la force par l’électricité. A ce propos, il sera peut-être intéressant de voir à quelles conditions l’éclairage électrique va être fourni aux Parisiens. Nous reproduisons ci-dessous la police d’abonnement de la Compagnie Edison, qui s’applique à son usine Drouot (rue du Faubourg-Montmartre), l’usine du Palais-Royal ayant son règlement propre.
- De l’avis général, cette police est la mieux étudiée de celles qui ont vu le jour jusqu’ici, aussi nous contenterons-nous de faire ressortir les différences d’avec celles des compagnies que nous avons citées.
- STATION CENTRALE DROUOT
- Contrat d’abonnement pour la fourniture du courant électrique.
- Article premier. — La Compagnie fournit le courant électrique dans toutes les rues où, en vertu de sa concession, elle est tenue d’avoir des conducteurs, à tout consommateur qui contractera un engagement de 3 ans au moins et garantira unç consommation moyenne annuelle de 300 ampères-heure par lampe de 10 bougies, ou en proportion....
- Elle fournit également de la force motrice à tout consommateur qui garantira une consommation minima annuelle de 600 heures pour la totalité de la force inscrite.
- Art. 2. “ ... L’installation du branchement et tous travaux et fournitures quelconques depuis tla naissance du branchement sont à la charge de l’abonné aux prix d’un tarif approuvé par l'administration.
- L’installation dü branchement et les travaux jusqu’au compteur seront faits par la Compagnie, et l’abonné esr tenu d’en verser le montant ali moment de la signature de la policé. •
- Tout le surplus des travaux et fournitures à partir du
- compteur pourront être faits par des‘entrepreneurs choisis par l’abonné, à son choix,ou par la Compagnie. Il en sera de même de l’entretien.
- Dans aucun cas la Compagnie ne pourra être rendue responsable des appareils installés...; la conservation et l’entre-, tien sera toujours à la charge de l’abonné. La Compagnie, concessionnaire pourra se refuser à fournir du courant-électrique à tout abonné dont l’installation serait reconnue défectueuse par l’administration.....
- Art. 3. — Le courant électrique sera livré au compteur. En conséquence, l’abonné fera établir chez lui et à ses frais un ou plusieurs compteurs... de l’un des systèmes adoptés par l’administration. La pose ou le plombage des compteurs seront faits par la Compagnie aux frais de l’abonné.
- Le compteur sera toujours soumis... à toutes les vérifications que l’Administration municipale ou la Compagnie jugeraient utiles...
- Le compteur donnera la mesure de la consommation en ampères-heure sous une tension déterminée......
- Art. 4. — La Compagnie sera tenue de fournir en location des compteurs agréés par l’Administration à ceux de ses abonnés qui lui en feront la demande.
- Le prix mensuel de l’entretien, fixé par le tableau ci-après, sera exigible en même temps que le prix du courant électrique :
- Prix mensuel de
- Calibre du compteur. l'entretien.
- 5 ampères................... 2 fr. 50
- 10 — 4 »
- 20 — 5 «
- 40 — 6 »
- 100 — 10 »
- Art. 5. — . . Aucun changement ne pourra être apporté par . l’abonné à la disposition intérieure de son éclairage sans une déclaration préalable faite à la Compagnie et il ne devra être procédé aux modifications qu’après qu’elle lui aura délivré reçu de cette déclaration....
- Art. 6. — Le prix du courant électrique livré pour Yàc/ai-rage sera de 4,5 centimes par carcel-heure.
- Le tarif pourra être établi eu watts-heure..., à raison dé 15 centimes les 100 watts-heure.
- Les 100 watts-heure, 1 ampère-heure sous une tension de 100 volts, produisent 3,4 carcels d’éclairage.
- Le prix du courant livré pour la force sera de 45 centimes par cheval électrique fourni.
- i Art. 7. — Le prix de l’abonnement est payable par mois et d’avance...; en conséquence, il sera payé d’avance à la Compagnie, par l’abonné, à titre de garantie, une somme de
- 7 fr. par lampe à incandescence.
- 30 fr. par lampe à arc.
- Jo fr. par cheval électrique.
- La somme payée d’avance sera remboursée par la Compa-
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- gnie à l’abonné, à l’expiration de l'abonnement; sous déduction de la valeur de l’électricité fournie....
- Art. 8. — Dans le cas où quelque accident de force majeure obligerait la Compagnie à interrompre momentanément la fourniture de l’électricité, la Compagnie ne sera tenue à aucune indemnité autre que le remboursement du prix du courant électrique payé d’avance et qui n’aurait pas été fourni.
- La présente police deviendra nulle de plein droit si le permissionnaire n’est pas en mesure de fournir l’électricité au plus tard deux mois après qu’un autre permissionnaire en état dé la livrer, aura posé la canalisation dans la voie habitée par le signataire de la police.
- Telle est, dans ses parties essentielles, cette police dont les autres diffèrent passablement sur divers points importants, et en particulier pour la durée de l’engagement qui est de un an seulement pour le secteur de la Compagnie du transport de force, tandis qu’il est de dix ans pour le secteur Popp! Ce serait peut-être le cas de dire avec La Fontaine : Dans dix ans, le roi, l’âne ou moi...
- Pour le prix de la fourniture du courant, ces trois compagnies concessionnaires se sont louablement tenues au maximum fixé par le cahier des charges; quant au taiif de location des compteurs, il varie peu ainsi que le payement à faire d’avance, en garantie, suivant le nombre des lampes.
- Chose assez curieuse, ni la Compagnie Popp, ni la Compagnie pour le transport Je la force ne parlent de la fourniture du courant pour la force motrice, on le comprendrait à la rigueur de la part de la première Compagnie qui a plusieurs cordes à son arc, et qui pourra livrer au besoin de l’air comprimé dans ce but, mais le nom de la seconde aurait dû empêcher cette omission.
- Une même particularité qui se retrouve dans les trois polices nous paraît assez exorbitante, c’est celle, qui empêche l’abonné de disposer et de modifier à son gré son installation intérieure.
- Que la Compagnie soit maîtresse jusqu’au compteur inclusivement c’est son droit, mais ce qui se passe après ne la regarde plus et à part les applications telles que la force, motrice, pour laquelle un compteur spécial devra être installé, nous ne voyons pas quel intérêt elle a de contrôler la disposition intérieure, pourvu que le courant’ entier passe par le compteur.
- Mais il faut dire qu’il y a dans le cahier des charges cette clause restée inexpliquée jusqu’ici que les compagnies permissionnaires fournissent non du courant ou de l’énergie électrique mais des carcels. On a traduit 3,4 carcels-heure par 100 watts-heure, ce qui laisse de la marge, mais néanmoins, comme l’abonné peut leur réclamer ses carcels, on x comprend que les compagnies désirent savoir comment l’installation est effectuée. Espérons que d’ici quelques années, quand on se sera mieux habitué, de part et d’autre, à l’usage
- de la lumière électrique et que le Conseil municipal sera lui, aussi marchand d’électricité, on renoncera purement et simplement à cette clause, en fixant seulement un maximum par. kilowatt-heure, et chacun pourra être maître chez soi.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le Petit Journal du 2 juin publie l’information suivante ;•
- « Le bureau télégraphique de la Bourse est, nous l’avons constaté a mainte et mainte reprise, l’un des plus incommodes et des plus mal installés qui soient en France. C’est pourtant l’un des plus importants puisque sa recette quotidienne s’élève en moyenne à 10000 francs. L’Administration s’est enfin aperçue qu’il y avait peut-être quelque chose à tenter pour améliorer cette installation, et voici le projet qui a été adopté :
- «Aussitôt que la Bourse du commerce sera construite, l’aile sud de la Bourse, occupée par les courtiers, deviendra libre et on y transférera les bureaux des commis d’agents de, change qui se trouvent actuellement dans l’aile nord. Les guichets du télégraphe seront transportés au rez-de-chaussée de l’aile nord qu’ils occuperont entièrement et où seront placées trente-cinq cabines téléphoniques.
- « Le bureau télégraphique considérablement agrandi parce changement de local se trouvera de plâin-pied avec la « cor-, beille » et le service des dépêches des agents de change y. gagnera beaucoup en rapidité. Un escalier qui viendra déboucher sur la place de la Bourse, en face de l'entrée du bureau souterrain où se fait actuellement le service de nuit, donnera accès au public extérieur.
- « Quant au premier étage où se trouvent en ce moment les guichets, il sera transformé en un buffet dont la concession est déjà accordée.
- « Tel est le projet dans son ensemble, puisse-t-il être réalisé bientôt !»
- Erratum
- Dans notre article sur l’indicateur de M. Morin {La Lumière Électrique 15 juin 1889, p. 512) nous avons écrit par erreur le nom du constructeur de l’appareil Barthélemy, c’est Berthélemy qu’il faut lire. Enfin nous nous apercevons qu’entre la mise en page et l’impression, il est tombé un / dans la formule générale donnant la déviation S (p. 513)-Le second facteur du second membre doit être :
- t — t„
- R -F- R' <^i — 0
- E. M.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépée
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- II* ANNÉE (TOME XXXII) SAMEDI 29 JUIN 1889 N° 26
- SOMMAIRE. — L’éclairage électrique des grands boulevards et l'usine Edison de la rue du Faubourg-Montmartre ; E. Meylan-— Sur l’électrojyse produite par des forces électromotrices minimes; Ch.-Ed. Guillaume. — La boîte de mesures électriques de M. Mandroux; Paul Samuel. — Les éclairs et les paratonnerres; O. Lodge. — Leçons de chimie (fin); Adolphe Minet. — Chronique et revue de la presse industrielle : Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Perfectionnements du graphophone. — Sur les phénomènes dits actino-électriques, par M. Bichat. — Faits divers.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- DES GRANDS BOULEVARDS
- ET
- l’usine EDISON DELA RUE DU FAUBOURG MONTMARTRE
- Les Parisiens troublés dans leurs habitudes pendant de longues semaines par les travaux qui ont bouleversé à deux ou trois reprises la plus, mouvementée des artères de la grande ville, sont enfin dédommagés de leurs ennuis et peuvent contempler un brillant éclairage électrique qui s’étend sans interruption de la place de la Concorde à celle de la République. Comme nos lecteurs se le rappellent, le Conseil municipal avait voulu faire quelque chose pour les hôtes attirés par l’Exposition, et avait voté, dans sa séance du 3 avril, une somme importante pour un essai d’éclairage électrique des grands boulevards, éclairage qui ne doit durer en principe que du 1e1' juin au Ie1' novembre.
- S’il avait fallu improviser pour ce seul essai les canalisations et usines de force motrice nécessaires, les 250000 francs votés n’y auraient pas suffi, et l’on n’aurait sans doute pas trouvé, comme en 1878, une Société disposée à faire à ses frais une expérience aussi coûteuse, quelle que soit la ré-dame de bon aloi qui puisse en résulter.
- Par bonheur,.il se trouvait qu’après de longs mois d’attente et de débats, quatre Compagnies avaient enfin obtenu les permissions pour l’éclairage électrique d’un secteur de Paris, et que trois de ceux- ci, concédés à la Compagnie Édison, à la
- Compagnie pour la transmission de la force par l’électricité et à la Compagnie française de l’air comprimé, comprenaient précisément chacun une partie du parcours à éclairer.
- L’administration n’eût donc pas de peine à s’entendre avec ces Compagnies pour la fourniture du courant nécessaire à l’alimentation d’une centaine de lampes à arc, de la tombée du jour à 2 heures du matin.
- Si tous les travaux nécessaires pour l’établissement et la pose des réseaux, même partiels, et la construction des usines eussent dû être effectués depuis la décision du Conseil, ou même depuis la concession des divers secteurs, il est très probable que nous ne verrions pas en ce moment l’électricité sous les fenêtres des bureaux de ce journal • mais il s’est trouvé que les trois Compagnies en question avaient déjà établi depuis longtemps des usines pour l’éclairage de divers théâtres et salles publiques, et pour l’éclairage privé du quartier du faubourg Montmartre.
- En effet, comme nos lecteurs le savent, la Compagnie, pour letransport de la force, s’est chargée depuis bientôt deux ans de l’éclairage des quatre théâtres de la Porte-Saint-Martin, des Folies-Dra-màtiques, de TÂinbigu et de la Renaissance, et possédait une première usine rue de Bondy, elle n’a eu qu’à la développer pour foire face aux'pre-miers besoins.
- La Cie Edison, de son côté prévoyant, comme le disait récemment M. Rau à la dernière assemblée des actionnaires, l’extention que devait prendre l’éclairage électrique dans le centre de Paris,
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- avait racheté l’usine Drouot, établie il y a deux i et Mildé, et qui largement développée, Va former ans rue du Faubourg-Montmartre par MM. Clerc j le. centre de production de son secteur. M. Popp,
- j Réservoir IB”*1
- Carneau collecteur des Générât? B.VM~
- Fig. 1 et 2. — Usine Drouot ; plan du rez-de-chaussée et du sous-sol
- enfin, possède depuis longtemps la magnifique usine de la rue Saint-Fargeau pour la transmission de la force par l’air comprimé ; cette usine fournissait déjà la force motrice à diverses sous-stations établies pour l’éclairage des Montagnes russes, du théâtre des Variétés et de l’Éden, dans
- lesquelles ôn a établi les dynamos nécessaires à l’éclairage de la voie publique.
- En rendant compte de ce qui a été fait pour l’éclairage public des grands boulevards, nous sommes donc forcément amené à dire deux mots des installations projetées par les trois Compagnies
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- en question, et en cours d'exécution aujourd’hui.
- Compagnie Edison
- Le secteur concédé à la Compagnie Edison comprend principalement les grands boulevards jusqu’à l’Opéra d’un côté, et au boùlevard Saint-Denis de l’autre, avec les rues Richelieu et Montmartre, la Bourse, la rue Lafayette et s’étend vers les boulevards extérieurs (Rochechouart, etc.).
- Comme nous l’avons dit, la Cie a racheté l’ancienne usine de MM. Clerc et Mildé ; cette usine en voie de transformation fournit dès à présent le courant pour plus de 4200 lampes chez des particuliers. Nos plans (fig. 1 et. 2) en représentent la
- disposition telle qu’elle a été conçue par M. Clerc, et telle qu’elle sera réalisée dans quelques mois.
- Comme on le voit, elle comprend :
- a) Deux moteurs Weyher et Richemond, type pilon, de 150 chevaux, marchant à 160 tours et actionnant par courroies 2 dynamos Edison de 1000 lampes, du même type que celles qui figurent à l’Opéra, à l’usine du Palais-Royal, etc.
- Ces machines donnent 800 ampères 4350 tours avec une force électromotrice de 125 volts.
- b) Une machine Corliss, de 310 chevaux, tournant à 43 tours par minute, et actionnant par un contre-arbre et courroies, deux machines Edison du même type.
- Sig. S. — Plan des canalisations au sortir ds l'usine
- Cette première partie de l’installation fonctionne actuellement ; elle sera complétée sous peu, et comprendra alors en plus ;
- c) Une seconde machine Corliss de 310 chevaux faisant 68 tours et actionnant directement par courroies superposées, deux dynamos Edison de 800 ampères;
- d) Enfin, deux moteurs Weyher et Richemond, de 300 chevaux, à triple expansion, du type employé au Palais-Royal, et qui actionneront chacun deux dynamos Edison de 800 ampères.
- La puissance mécanique totale sera donc de plus de 1500 chevaux, les dynamos pouvant débiter jUsqu’à 8000 ampères, ou alimenter 13000 lampes de 16 bougies. Mais naturellement il faut compter une certaine réserve.
- La vapeur est fournie par une batterie de 4 générateurs Babcock et Wilcox reliés à un collecteur de vapeur commun, et pouvant fournir en tout 10400 kilos de vapeur à 6 atmosphères. On lui adjoint en ce moment une seconde batterie de 4 générateurs Belleville qui porteront la production totale à
- 18000 kilos de vapeur à l’heure. Ces dernières chaudières sont destinées à alimenter les moteurs à triple expansion qui marchent à 10 atmosphères.
- Toutes ces machines et chaudières sont situées au rez-de-chaussée d’un immeuble de la Cité Bergère, en partie dans une cour vitrée. Dans le sous-sol, (fig. 2) sont disposés la chaufferie, lés divers carnaux qui viennent amener la fumée dans la cheminée située à l’angle du bâtiment, des économiseurs, des soutes à briquettes et à charbon, des puits pour l’eau d’alimentation et de condensation ainsi que des réservoirs d’eau d’une contenance de 30000 litres, le condenseur et la pompe à air des machines Weyher et Richmond.
- La collection des eaux de condensation se fait dans un tuyau T, T qui débouche dans l’égoût de la ville, comme c’est indiqué (fig. 4).
- La manière dont les câbles principaux sortent de l’usine pour aller dans les différentes directions est représentée dans le plan (fig. 3).
- Une galerie E, dont la coupe est indiquée figures 4 et 5 traverse la rue du Faubourg Montmartre,
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- au-dessous de l’égoût Et dans lequel viennent se déverser les eaux de condensation. Les câbles en fil de cuivre siliceux (Lazare Weiller), et formés d’un nombre variable de torons, sont fixés contre
- -----. 16,00 —
- Fig. 4, — Coupo longitudinale de la galerie, au sortir de l'usine.
- les parois à l’aide de supports en fonte, solidaires d’isolateurs en porcelaine. Deux puits verticaux PP, terminés par des regards viennent déboucher dans les caniveaux CC disposés sous les trottoirs. En outre une galerie GG s’étend tout le long de la rue, et vient traverser le boulevard où elle accède de nouveau par des puits P avec les divers caniveaux. Ceux-ci (fig. 6) sont en béton de ciment, et recouverts de dalles de même matièrequi
- Fig. b. — Coupe transversal-,.
- se trouvent à environ 15 centimètres de l’asphalte; leur section est de 37X55 centimètres. Les câbles y sont placés sur des selles en fonte fixées par téton et joint au soufre à des isolateurs en porcelaine à double cloche qui sont eux-mêmes vissés par un boulon dans des barres de fer placées de 2 en 2 mètres et prises dans le béton. Chaque selle embrasse 2 ou 3 de ces câbles qui y sont fixés de chaque côté par des étriers en fer qui assurent le;
- contact. Les figures 7, 8 et 9 représentent la manière dont se font les traversées sous les ruestrans-versales, conformément au cahier des charges. Des regards sont disposés au-dessus de chaque puits et on peut y circuler aisément ainsi que dans les galeries qui ont en générait r,50x0.75 m.
- Les dérivations se font simplement par fils sous plomb avec joints non soudés; Les petits fils que l’on voit dans là coupe sont destinés soit à servir
- Fig. 6- —* Coupe et vue perspective d'un dos caniveaux sous trottoirs.1
- d’indicateurs de tension, soit à établir des communications téléphoniques, soit enfin à actionner les mouvements d’horlogerie des compteurs.
- Le système de distribution est au fond celui d’Edison à trois conducteurs; c’est-à-dire ..qu’on a groupé en série deux machines donnant chacune de 105 à 125 volts aux bornes; au lieu de feeders, M. Clerc a préféré faire Usage de la distribution dite par opposition ou par câbles équilibrés, c’est-à-dire que les conducteurs de distribution (voir schéma fig. 10) vont en diminuant d’un côté, en croissant de l’autre, de manière que la section soit toujours la même. Pour le maximum de débit, la perte dans les conducteurs prncipaux les plus longs est de 15 volts, et il est aisé de voir que par cette disposition la tension est Constante,
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- en tous points, au moins pour la distribution moyenne des lampes qui correspond aux sections calculées en chaque point.
- L’excitation de chaque couple de machine se fait directement au tableau à la tension de 200 à 240 volts, les inducteurs I, 1 étant groupés en série deux par deux.
- Chacun des circuits d’excitation est muni d’une résistance auxiliaire; en outre, on peut régler une résistance insérée dans chacun des 5 circuits complets qui partent de l’usine. Au moyen d’un régulateur automatique très ingénieux, consistant en principe en un relai sensible V et deux solénoïdes déplaçant un balai sur une série de contacts, on peut modifier automatiquement l’excitation de chaque groupe.
- Actuellement, c’est ainsi que marche l’usine, mais quand la consommation aura été bien déterminée, on laissera au régulateur d’un des circuits
- Fig. 7. — Traversée de la rue de la Miehaudière,
- le soin de régler à la fois tous les champs magnétiques automatiquement, en introduisant une résistance variable entre les barres communes où sont reliés tous les circuits d’excitation. Les petits réglages nécessaires dans les divers circuits se feront à la main en modifiant les résistances intercalées dans les conducteurs principaux ; en outre le débit des machines sera réglé à la main également par des rhéostats insérés dans chaque circuit inducteur. Gomme on le voit, le fil neutre est double, c’est en vue des facilités de pose.
- Il y a, avons-nous dit, 5 circuits doubles : 2 sont dirigés dans la ligne des boulevards, l’un allant jusqu’au Grand-Hôtel, l’autre jusqu’à la rue Le-pelletier. Les deux parties de chaque circuit complet sont disposées dans les canivaux établis sous les trottoirs, en alternant les conducteurs d’un côté à l’autre de la chaussée, de manière qu’on puisse répartir au mieux les lampes sur chacun d’eux.
- La section du câble le plus long, dont la distance maximum à l’usine ést de 1050 mètres, est
- de 1200 mut2, correspondant à un courant de 1250 ampères, il y a 6 sections différentes que l’on obtient simplement en superposant un plus ou
- T——
- Fig. 8. — Traversée de la rue Louis Le Grand,
- moins grand nombre de câbles de sections variables, comme c’est indiqué dans la coupe (fig. 6).
- A ces deux circuits, il faut ajouter la ligne qui va par la rue Montmartre à la place de la Bourse, un circuit allant du côté du boulevard Saint-Denis et enfin une ligne passant par la rue de Trévise et qui s’arrête actuellement au théâtre des Folies-Bergères où l’on a installé tout dernièrement 500 lampes à incandescence et 35 régulateurs.
- Disons pour terminer, que la Compagnie Edison se dispose à établir, avenue Trudaine, une usine de même puissance, destinée pour moitié à alimenter les parties périphériques du secteur; l’autre moitié ducourant, sous une tension initiale de 140 volts, sera envoyée au tableau de l’usine Drouot.
- Éclairage piiblic. — L’administration a confié à la Compagnie Edison l’éclairage des grands bou-
- Fig. 9. Traversée du boulevard des Capucines.
- Ievards, de la porte Saint Denis à l’Opéra. Sur ce parcours, on a installé 34 candélabres d’une hauteur de 7 mètres, dont la figure 1 r donne les détails. 30 ont été disposés au milieu de la chaussée et 4 sur le refuge de la place de l’Opéra.
- Les colonnes sont en fonte bronzée, d’un modèle relativement massif; elles sont couronnées par des lanternes coniques en verre opale surmontées
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- d’une partie métallique faisant réflecteur. Les lampes sont des régulateurs Pilsen (Piette et Kri-cic) de io ampères,, groupés 2 par 2 en tension sur les 103 volts de la canalisation.
- Société pour la transmission de la force par Vélectricité. M— Le secteur de cette Compagnie comprend, en particulier, les boulevards Ornano et Barbés, de Magenta et de Sébastopol, les rues d’Aboukir et du Faubourg-Saint-Denis, enfin la place de la République et le boulevard Saint-Martin,
- La distribution se fera à 120 volts par réseau unique à 2 conducteurs et feeders ce qui permet de mettre deux régulateurs en tension concurremment avec des lampes à incandescence de grande résistance.
- La perte consentie dans le réseau distributeur sera de 1,5 volt et de 12 volts dans.les feeders.
- Fig*. 10. — Schéma de la distribution.
- L’alimentation de ce réseau sera faite par un Certain nombre d’usines, en parties par les dynamos et en partie par des batteries d’accumulateurs rechargées pendant le jour et débitant la nuit, en dérivation sur les machines.
- La tension sera réglée aux centres d’alimentation par des fils auxiliaires de potentiel reliant ces points aux usines. Quoique le réseau forme un tout, il sera facile, grâce au système de canalisation adopté qui se rapproche beaucoup de celui que nous avons décrit, d’isoler des sections correspondant au plus à 100 mètres de façades.
- Outre ces usines génératrices, on en établira d’autres de transformation, qui recevront le courant à haute tension produit à l’usine que la Société construit en ce moment à Saint-Ouen.
- Au moyen de réceptrices fonctionnant comme transformateurs à courant continu (système Marcel Deprez), on transformera l’énergie électrique en ramenant la tension à 134 volts au maximum.
- Cette usine de Saint-Ouen pourra fournir dès le début 4500 chevaux-électriques.
- Actuellement la société fait établir deux impor-
- tantes usines à vapeur, l'une au 76 de la rue de Bondy et l'autre rue des Filles-Dieu, qui permet-
- Fig. 11 ot 11 bis. Candélabres et lanternes de la Compagnie Edison et de la compagnie Popp.
- tent de desservir immédiatement la partie de son secteur avoisinant la ligne des boulevards depuis la gare de l’Est jusqu’à la rue du Caire, c’est-à-dire
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- la zone où la densité d’éclairage est la plus grande L’usine de la rue de Bondy comprend indépendamment de 50 tonnes d’accumulateurs répartis dans les 4 théâtres dont nous avons parlé, deux moteurs à vapeur mi-fixes système Weyher et Richmond, de 75 chevaux actionnant des dynamos Bréguet et deux moteurs à grande vitesse Lecou-teux et Garnier de 70 chevaux chaque, actionnant directement 2 dynamos Thury à 375 tours, ainsi que |8 tonnes d'accumulateurs.
- Une fois transformée, cette usine assurera dès le premier juillet le service d'éclairage, tant des théâtres que de l’éclairage public ou privé suivant le système que nous avons exposé.
- Elle comportera 4 groupes composés chacun comme suit :
- Moteur Weyher et Richmond de 140 chevaux indiqués actionnant par courroies sans transmission intermédiaire une dynamo système Desroziers à 200 tours, capable de débiter 750 ampères à la tension moyenne de 134 volts et avec une force électromotrice variable de 125 à 175 volts pour les différentes périodes de charge des accumulateurs.
- Au moment du développement complet, les batteries d’accumulateurs du poids total de 75 tonnes pourront débiter en régime normal 1000 ampères à 134 volts ; la puissance du centre atteindra alors 536000 watts correspondant à 13 500 lampes en service.
- La station de là rue des Filles-Dieu, installée dès a présent avec 2 moteurs de 120 chevaux système Weyher et Richmond actionnant chacun une dynamo Marcel Deprez de 100 chevaux électriques sera établie à bref délai sur le modèle de la station de la rue de Bondy et sa puissance portée à 402000 watts, correspondant à 10 000 lampes.
- Ces deux usines peuvent donc à elles seules assurer le fonctionnement de 20000 lampes en dehors des 4 000 lampes des théâtres ; elles sont dès à présent reliées à la canalisation de distribution par 13 feeders, dont 7 pour la rue de Bondy et six pour la rue des Filles-Dieu.
- Eclairage public. — L’éclairage d’essai afférent à la Société comprend 27 arcs de 10 ampères disposés de la place de la République à la Porte-Saint-Denis, soit sur le milieu de la chaussée, soit à la fois sur les trottoirs et la [chaussée, là où celle-ci est en contre-bas (boulevard Saint-Martin). Les candélabres sont à peu près identiques à ceux qu’emploie la C1® Édison, mais la lanterne est différente ; elle est en verre clair, l’arc étant garanti
- par un glebe opale placé à la partie inférieure.
- Compagnie française de l’air compi imè. — Le réseau de cette Société comprend Belleville, le faubourg du Temple, la place de la République, les grands Boulevards, les rues Royale et de Rivoli, la place de la Concorde et la rive droites des quais jusqu’aux fortifications. Nos lecteurs savent déjà que tout l’éclairage de ce secteur se fera par sous-stations auxquellesl’énergie sera fournie par l’usine Saint-Fargeau et la canalisation d’air comprimé.
- Eclairage public. — La Société Popp a installé jusqu’ici 37 régulateurs du système Thomson-Houston : 8 sur la place de l’Opéra, 10 boulevard des Capucines, 5 place de la Madeleine et 14 rue Royale, ces derniers disposés en quinconce tant sur la chaussée que sur les trottoirs.
- La canalisation est constituée par des tuyaux de fonte de 0,20 m., dans lesquels les câbles sont tirés par des regards placés tous les 50 mètres.
- Les candélabres sont de deux modèles, et terminés par une gracieuse lyre qui sert de support à la lampe disposée dans un globe translucide (fig. 11 te). Nous reviendrons sans doute sur les détails de cette dernière installations et sur les usines génératrices, dèsque nous aurons les documents nécessaires.
- En résumé, on a installé sur les grands boulevards une centaines de lampes à arc, établies dans des conditions apparentes les plus variées, soit comme position et hauteur des lampes, soit comme dispositif pour l’atténuation de la lumière; en effet, il y a outre les types que nous avons décrits, quelques lampes de la Cio Édison, qui brûlent à feu nu, dans des lanternes en verre strié et même un échantillon de lanterne en verre clair.
- Le public peut ainsi se faire un jugement, comparer, et nous espérons bien que dans quelques mois,quand l’administration sera fixée, elle adoptera le type le plus satisfaisant et conservera aux Parisiens ce brillant éclairage. E. Meylan.
- SUR L’ÉLECTROLYSE
- PRODUITE PAR
- DES FORCES ÉLECTROMOTRICES MINIMES(])
- Ainsi que nous l’avons annoncé dans notre premier article, nous nous bornerons, dans la suite, à rendre compte de divers travaux très importants
- (•) Voir La Lumière Electrique du 23 juin 1889.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de M. de Helmholtz, par lesquels il complète sa première théorie des décompositions électrolytiques engendrées par des forces électromotrices minimes.
- Le premier travail dont nous nous occuperons est purement théorique ; il a été présenté à l’Académie de Berlin, le io mai 1883, sous le titre : Contribution à la thermodynamique des réactions chimiques, avec le sous-titre : Conséquences concernant la polarisation galvanique.
- Dans notre premier article, nous avons simplifié la théorie de M. de Helmholtz, en ne considérant que les gaz occlus dans les électrodes ; en réalité, il avait déjà prévu l’effet du gaz dissous dans le liquide, mais ne lui avait pas encore attribué toute l’importance qu’il leur a reconnue plus tard ; voici comment il s’exprime à ce sujet dans ce nouveau travail.
- « Les hypothèses fondamentales d’où je suis toujours parti, sont la loi de la constance de l’énergie, et la stricte exactitude de la loi de Faraday. Par conséquent, je maintiens la supposition que l’électricité ne peut passer du liquide aux électrodes que par une décomposition chimique correspondante , et que ce passage ne peut pas s’effectuer, en d’autres termes que la surface de séparation agit comme un isolateur parfait, si le travail nécessaire aux combinaisons chimiques ne peut pas être effectué par les forces électriques.
- «Si, dans un voltamètre, les deux électrodes sont chargées à des potentiels différents, il se produit dans le liquide, des forces électriques, qui tendent à pousser de l’électricité positive vers la cathode, et de l’électricité négative vers l’anode. Ce mouvement de l’électricité n'a pas lieu sans un mouvement des ions auxquels les électricités positive et négative sont fixées.
- Par conséquent, une certaine quantité d’hydrogène chargé positivement se porte vers la cathode, tandis, que l'oxygène,, chargé négativement se rapproche de l’anode. Lorsque les gaz déposent, ils sont à l’état neutre.
- Si donc, on développe logiquement les principes de la loi de Faraday, on voit que l’hydrogène doit avoir la constitution (H -f-.H— ), et l’oxygène (— O — . -(- O +), ou (— O -{-).
- Comme les molécules d’oxygène se composent de deux atomes, celles de l’ozone de trois, il me paraît que la première forme est plus probable. L’ozone serait alors (— O —. -j- O —. -j- O -j-). » L’auteur explique de cette manière comment les
- courants de condensation prennent naissance pendant que les électrodes se polarisent/ et démontre que la plus grande partie des forces chimiques qui, en particulier, retiennent les combinaisons typiques doivent être cherchées dans les diverses attractions des éléments pour les deux électricités.
- On reconnaît que les forces électriques qui entrent en jeu sont bien suffisantes pour produire le travail chimique, si l’on considère la grandeur des équivalents électriques échangés dans ces phénomènes. Suivant l’auteur, si l’on transportait sans perte les deux électricités séparées par la décomposition de 1 mg. d’eau sur deux sphères éloignées de 1 m., elles s’attireraient avec une force de 26800 kg.
- La formation des couches doubles, nécessaires à l'établissement de l’équilibre électrique explique une grande partie des phénomènes de polarisation, savoir les courants intenses de charge et de décharge. Ces courants peuvent être prolongés beaucoup si l’un des gaz ou tous les deux sont occlus dans les électrodes. « Mais, suivant l’auteur, aucun de ces phénomènes n'explique la durée illimitée du courant pour des forces électromotrices minimes, »
- « J’ai montré, dit-il, dans mon travail de 1873, que les gaz dissous dans le liquide, et en particulier l'oxygène, peuvent avoir une très grande influence sur la grandeur de ce courant résiduel, et j’ai expliqué de cetle manière l’établissement des courants de convection.»
- Il faut considérer, dans cette explication, que les gaz, neutres au point de vue électrique, peuvent diffuser librement dans le liquide.
- Si, par exemple, une molécule d’oxygène est attirée vers la cathode, elle Se charge d’électricité’ négative sans dépenser du travail, et peut se combiner avec de l’hydrogène positif/ou commencer une nouvelle chaîne, tandis qu'une molécule d’oxygène négatif se neutralise à l’anode. Pour le travail de la pile il consiste alors à enlever de l’oxygène au liquide voisin de la cathode, et à les développer dans le liquide qui confine à l’anode, lequel en contient déjà une plus forte proportion. Un courant stationnaire peut s’établir dès qu’une quantité d’oxygène égale à celle qui est transmise par électrolyse revient par diffusion.
- L’auteur rend compte ensuite d’expériences préliminaires faites en vue de purger d’air aussi complètement que possible l’eau de l'auge électro-
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- lytique; nous reviendrons plus tard sur ces recherches.
- Nous dirons seulement que par l’emploi d’un galvanomètre très sensible, il pouvait observer avec sûreté un courant qui aurait employé 334 ans pour décomposer 1 rng. d'eau ; 1 cm.3 de gaz tonnant aurait entretenu le courant observé, si ses composants avaient passé en 36 jours d’une électrode à l’autre.
- De même, on peut observer que rien n’indique le moment précis où la polarisation atteint son maximum, et où commence l’électrolyse visible ; mais au contraire, la force contre-électromotrice de polarisation monte encore en même temps que celle de la pile lorsque les gaz se déposent en grande quantité.
- Ces faits, qui paraissent inexplicables dans les théories élémentaires peuvent être prévus parla thermodynamique; on peut en effet démontrer que si les gaz se dissolvent dans le liquide, la résistance opposée au courant par les forces chimiques augmente de plus en plus, à mesure que les gaz se concentrent autour des électrodes, et que ces gaz peuvent modifier ces forces d’une quantité quelconque comprise entre 0 et 00.
- Nous suivrons pas à pas la démonstration de M. de Hemholtz, de manière à la rendre compréhensible; nous renverrons, pour le détail, au mémoire original. ;
- ! Calcul par la thermodynamique de l’énergie
- . .. libre du ga% tonnant
- Désignons par U, l’énergie libre totale de 1 g. de gaz tonnant, dont les éléments ne sont pas mélangés; par Uoî l’énergie libre de ig.d’eau. U9dépend de la température commune des gaz et de leurs densités. Soit 8 la température absolue à laquelle U9 et U., sont rapportés, U,—Uo, est alors l’équivalent mécanique de la chaleur produite par la combustion du gaz et sa transformation en eau liquide. Si la combustion a lieu sous la pression atmosphérique, cette dernière produit un travail égal à pv.
- Nous convenons de calculer la chaleur développée, entre des limites de température pour lesquelles la chaleur spécifique de l’eau et des gaz ne varie pas sensiblement; l’expression de cette chaleur est dès lofs
- U» — ua, = c —J * 8 (1)
- où C est une constante,, J l’équivalent mécanique
- de la chaleur et h une quantité définie par la rela- , tion
- 2 Y* + ot, T,
- 2 “i +
- (2)
- a* e* *„• Y* et Y. désignant respectivement le poids atomique et la chaleur spécifique sous volume constant des deux gaz en question. Ces dernières quantités se calculent, comme on sait, par la relation
- Jï = Jr + R
- c désignant la chaleur spécifique sous pression constante,
- R l’expression^
- En admettant, aÀ = 1, a. — 16, et, d’après Régnault
- ch = 3,4°90 ^ =0,2175
- cm3
- vh = 11163,6--pour o° et 763 mm. de mercure
- on trouve
- et
- ÏA=2>29965 T. =0,17371 k = 0,58007
- Or, d’après Schuiler et Wartha, la combustion de 1 g. d’hydrogène donne 34 123 calories; la formation de 1 g. d’eau en fournit donc 3791,5. Le travail de la pression atmosphérique en produit 45,232; il en reste 3746,3 pour le travail chimique à o°. L’équation (1) s’écrit donc
- d’où
- 3746,3 J = C — J 0,580 07 x 273 C = 3904,6 J
- Considérons maintenant la fonction
- F = U — J 8 S
- U désigne l’énergie totale contenue dans le corps S l’entropie, c’est-à-dire, d’après Clausius, la fonction J'Q désignant une quantité de chaleur.
- La fonction F est nommée par l’auteur : t énergie libre ou l’énergie potentielle; elle est égale à la ponction caractéristique de M. Massieu changée de signe. On tire de là
- d F d 8
- - J S
- U = F —
- d_F d 8
- (4)
- (53
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- 616 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d_
- d e
- la
- (5.)
- Introduisons dans cette équation la valeur de U, — U„„ d’après (i); on trouve
- C —JAfl d fFs —F„
- [*¥"]
- (6)
- Et, en intégrant après avoir multiplié par <28.
- F, — F., = C+J*9log. 8 + 84- (6.)
- est ici la constante d’intégration qui ne peut pas dépendre de 8, mais bien de vk et vc,
- On détermine la valeur de 0 en calculant le travail effectué par la variation du volume de chaque gaz.
- La somme F, peut seule dépendre à la fois des deux gaz.
- L’expression de la variation de l’énergie potentielle avec le volume de chacun des gaz est
- d F, _ — 2 pk ak d vk 2 ct4 + a"
- d?, d v„
- P» ot. a. + 2 a.
- R8
- (7)
- En remplaçant p par on trouve
- ^-' = -R,9
- a Vl
- d F,
- d v.
- vk 2<xk + a.
- • R. i- —'**— v. 2 “* + a.
- L’équation (6.) donne
- d*± « ô et - e p-
- d vk dvk d vm d v.
- En combinant (7« ) et (6J, on trouve
- P- dvk = — Rk —
- dvk 3»l+«, Vk
- (la)
- (6.)
- d<b „ a
- -— dv„ = — R„------- .
- dv. 2#, + « »
- d
- d’où
- R* T^i~T0 ^,vk-K —iog.r. + H' (8)
- H' désignant la constante d’intégration.
- Par conséquent, l’excédent d’énergie libre du gaz sur celle de l’eau est donnée par l’équation
- F,-F„f=C+j*elog.(£) -
- 9 log* v‘ + R* nf+T. '°ev- + H]
- (6.)
- H est une nouvelle constante d’intégration, définie par
- H=iH'+ J* log. Oi
- 8, étant une température de départ que l’on peut choisir arbitrairement.
- Si nous nous en tenons aux formules simplifiées, nous voyons que, puisque vk et v. peuvent prendre toutes les valeurs possibles de o àoo , les logarithmes peuvent varier de—oo à -j- oo ; toutes les autres, grandeurs du second membre étant finies, F, —F„f peut varier de — ooà-J-oo; ou suivant M. de Hemholtz, comme des valeurs négatives excluraient la combustion, il ne faut conserver que les valeurs positives de o à -f- oo. En réalité, les formules ne sont pas tout à fait aussi simples, et des valeurs nulles ou infinies vk et vt sont en désaccord avec les propriétés de la matière.
- Travail produit par la dissolution des ga%
- Dans l’électrolyse, les gaz se dissolvent d’abord dans l’eau acidulée, et ne se développent en bulles que lorsque la solution est saturée.
- La masse m du gaz dissous à saturation sous la pression p dans un volume d’eau V est donnée par
- bP m T ~R V
- (9)
- b désignant, d’après Bunsen, le coefficient d’absorption ; ce coefficient est une fonction de la température.
- En sortant des liquides la masse de gaz dm produit une quantité de travail
- — d Fi =a p v d tn
- (10)
- Si, maintenant ce gaz doit atteindre l’état que nous caractériserons par l’indice t, il effectue encore un travail donné par
- —d F» *= d m I
- pd v
- 00
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ 6iï
- ou, en intégrant par parties
- — a fs
- dm (pi V[
- v dp — p v)
- Le travail total est donc
- (h.)
- = —• ( d Fi -i d F2)
- npi
- = dm (pi ~J, v d p)
- «= d m 0 - -r R,f.
- = R 8 d tn £ 1—log, m
- = R 8 d m £ '+log, ©]
- = R 8 d m £ l-log. ©i
- (12)
- Cette dernière équation montre que, pour des valeurs décroissantes de m, il faut employer un travail de plus en plus considérable pour enlever du liquide la même quantité dm de gaz ; c’est-à-dire que, d’après les formules, le liquide retiendrait avec une force infinie les dernières traces de gaz. Cela suppose que ce dernier est répandu uniformément dans le liquide. En réalité, lorsqu’il ne s’y trouve plus qu’en très petite quantité, ses molécules sont réparties irrégulièrement, et les formules n’ont plus aucune raison d’être.
- Nous voyons que, si les gaz, au lieu de se développer sous la pression p1 se dissolvent dans * l’eau, J1 faut retrancher le travail d F, qui n’a pas été produit; en combinant les équations (12) et (6c), nous trouvons donc, pour ce cas :
- Par conséquènt, on n’obtiendra un équilibre stable des forces chimiques que lorsqu’une très faible quantité d’eau sera dissociée; de plus, il faudra employer un travail d’autant moindre pour produire une décomposition qu’il y aura moins de gaz dissous.
- Nous voyons donc que le courant de convection, ne peut jamais cesser complètement quelle que soit la force électromotrice employée.
- Voilà certainement le théorème le plus important qui résulte de ces calculs. Nous ne suivrons pas davantage l’auteur dans les développements fort intéressants qui suivent, et nous en donnerons seulement les résultats.
- Un premier calcul montre que la quantité de gaz dissoute dans l’eau, qui suffirait pour produire l’équilibre des forces chimiques correspondrait à 0,3 io-38 delà pression atmosphérique; il suffirait donc de 0,3 10“33 mg. dans un centimètre cube du liquide. II est bon de rappeler que les meilleures pompes à mercure n’ont jamais donné une pression moindre que 1 atm./io8. La quantité de gaz dont il est question ici est absolument imperceptible par aucune méthode.
- Formation des bulles
- Les bulles gazeuzes qui se forment dans le liquide lorsque les gaz dépassent un peu l’état de saturation sont soumises à une pression statique facile à calculer, augmentée de la pression capillaire produite par la petite surface sphérique d’eau qui les enveloppe.
- La pression capillaire à l’intérieur d’une surface sphérique est, comme l'on sait :
- F, - F., = C + J k 0 log e [ra “Jr- <i-log**>+'
- (6„)
- + R°i(* — ios
- vh et vc représentent les volumes spécifiques que les gaz voisins du liquide devraient avoir pour produire le degré de saturation que le gaz possède au voisinage des électrodes. Dans ce cas, lorsqu’il ne se trouve que des quantités de gaz extrêmement faibles dans le liquide, l’expression F, — Faf peut être nulle ou même négative.
- F désignant la tension superficielle, r le rayon de la sphère. Pour une bulle de 0,1 mm. de rayon, la pression p est égale à celle qui serait produite par une colonne mercurielle de 12 millimètres. On voit que pour des bulles excessivement petites, la pression peut devenir très considérable, sans pouvoir cependant être jamais infinie puisqu'elle est limitée en tous cas à la grandeu d’une molécule ; en réalité les bulles se forment a la surface de l’électrode, et sont favorisées par toutes ses rugosités.
- 11 en résulte néanmoins une difficulté assez
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- grande pour,la première formation de bulles dans l’électrolyse de l’eau acidulée. Cette formation est soumise exactement aux mêmes lois que le développement des premières bulles .de vapeur dans un liquide voisin de lfébullition ; une surface rugueuse favorise ce développement, qui se produit plus facilement dans un vase de verre.
- Pour produire les premières bulles, il faut employer une force électrqmotrice plus considérable que pour entretenir l’électrolyse visible. Lorsque celle-ci a commencé, on peut abaisser peu à peu la force électromotrice l’électrolyse ne cesse que pour une force électromotrice inférieure à celle pour laquelle elle a commencé.
- Mais si l’électrolyse a été interrompue pendant quelques minutes, il faut avoir recours à une force plus considérable pour produire les premières bulles que celle pour laquelle elles ont cessé.
- Le développement du gaz exerce nécessairement un effet considérable sur la grandeur de la polarisation des électrodes, puisque le travail chimique dépend de la saturation des premières couches liquides, saturation qui est abaissée par la formation des bulles.
- C’est aussi dans cet ordre d’idées qu’il faut chercher l’explication du fait bien connu, que la force électromotrice de certaines piles dépend du métal à la surface duquel l’hydrogène se dépose. Là où les bulles se forment avec peine, le gaz se dissout dans une liqueur qui en contient déjà beaucoup, ce qui exige plus d’énergie libre.
- Voilà les faits les plus importants qui découlent des principes exposés ; le mémoire se termine par le calcul du travail produit par la diffusion du gaz ; ce calcul ne contient rien d’essentiel, et nous préférons le passer sous silence, afin de réserver un peu d’espace à l’analyse des expériences au moyen desquelles M. de Helmholtz a examiné les conclusions de sa théorie.
- Les résultats de ces expériences ont été présentés à l’Académie de Berlin le 28 juillet 1888, sous le titre : Nouvelles recherches concernant l’électrolyse de l'eau (*).
- 11 s’agissait, en somme de déterminer la plus petite force électromotrice capable de produire l’électrolyse de l’eau sous une pression donnée. Naturellement, les faibles pressions étaient les plus'intéressantes, puisque, la loi de la variation
- (') Voir aussi Annales de IViedemann, t. XXXIV, p. 737.
- , de la force électromotrice avec la pression ( étant logarithmique, c’est aux basses pressions que cette variation est la plus forte.
- Une première chose à prendre en considération dans ces expériences, est l’influence des gaz occlus dans le platine. Toute mesure doit être précédée par une purification systématique des électrodes i qui consiste à faire passer un courant très faible, pendant plusieurs jours à travers la cellule électrolytique ; dans les expériences subséquentes, il ! faut avoir grand soin de ne jamais renverser le sens du courant.
- Le premier appareil employé dans ces mesures était construit de la manière suivante.
- Un baromètre à siphon, muni d’un robinet situé sur la branche courte contient en outre un fil de platine soudé à son sommet; on introduit une petite quantité d’eau acidulée, et le mercure nécessaire. On relève le baromètre, et, après que le mercure a pris son équilibre, on ferme le robinet; puis, retournant le tube, on laisse redescendre le mercure vers le sommet ; suivant l’expression pittoresque de l’auteur, on nettoie le tube au moyen du vide ; la petite bulle qui reste monte dans la courte branche d’où on la chasse en ouvrant le robinet. En répétant cette manœuvre un grand nombre de fois, on arrive, le tube étant chauffé, à n’avoir plus qu’une bulle à peine visible, qui est absorbée par le liquide lorsque l’apparèil est refroidi. On peut alors relever le tube sans que le liquide se détache du sommet ; il est maintenu par l’adhésion de l’eau et la cohésion des deux liquides, qui supportent la traction de 8 à 10 centimètres de mercure ; on peut même faire le vide dans la branche ouverte sans que la colonne se sépare.
- Si, maintenant, on fait passer un courant du platine au mercure, on arrive, en augmentant la force éléctromotrice, à la limite ou le contact est rompu; mais cette limite est assez irrégulière, et, chose plus curieuse, la force électromotnce de décomposition est très élevée ; elle peut atteindre 2 volts, tandis que, dans les circonstances ordinaires, l’électrolyse visible se produit bien avant; cette expérience confirme d’une manière frappante le résultat du calcul.
- On voit par là combien peu le développement des bulles est un signe du commencement de l’électrolyse. Pour la déterminer, il faut avoir recours à une autre méthode. Voici celle à laquelle M. de Helmholtz s’est arrêté.
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- L’électrolyse est produite dans une cellule /, située à la partie supérieure d’un baromètre (fïg. i) qui est muni d’une trompe de Sprengel destinée à enlever les gaz. Le tube a, b, c, d fonctionne comme un simple baromètre, tandis que le tube d g, de 2 millimètres de diamètre sert de pompe.
- L'auge /, qui contient les électrodes p, p’ est sphérique; elle est surmontée d’une autre petite boule t, servant de réservoir à l’eau acidulée refoulée par le gaz.
- Dans les expériences, après avoir introduit l’eau dans les boülés, on redresse l’appareil, et on fait manoeuvrer la trompe. Le gaz est enlevé de l’espace de, mais il reste une petite quantité dans la boule/. Comme ce gaz est sous une pression très faible (10 millimètres d’eau environ), son volume est près de 1 000 fois plus considérable que sous la pression atmosphérique.
- Cela posé, on conçoit que, s’il se produit une électrolyse, les gaz se répandront dans le liquide, et diffuseront peu à peu dans la bulle ; en mesurant de temps en temps son diamètre, on pourra constater ses variations. Si la bulle devient trop volumineuse, on peut,en laisser échapper une partie en inclinant l'appareil et la mesure peut recommencer. ,
- Pour ce procédé, on a pu déterminer très exactement la force électromotrice qui produit une électrolyse dans l’eau acidulée sous la pression de 10 millimètres de gaz tonnant; on l’a trouvée comprise entre 1,63 et 1,64 volt.
- Par un procédé analogue, on trouve que, sous la pression atmosphérique, le dégagement du gaz commençait vers 1,78 ou même 1,775 volts.
- En transformant les formules développées plus haut, de manière à ce qu’elle n’expriment plus une énergie libre, mais une force électromotrice, ce à quoi on arrive en multipliant la quantité F,—Foï par l’équivalent électrochimique 7j de l’eau (ou par io-7yi, si la quantité d’électricité est exprimée en coulombs), on trouve que la force électromotrice doit augmenter de 0,1305 volt, lorsqu’on passe de la pression de 10 millimètres à celle de 742 millimètres de mercure (pression atmosphérique diminuée de la tension de la vapeur d’eau dans les expériences en question). Cette différence est, à très peu près, celle qui a été donnée par les expériences.
- Mais, pour produire une même augmentation de la force électromotrice de décomposition, il fau-
- drait élever la pression à 1000 atmosphères environ ; dans ces conditions, l’expérience est impossible, puisque les gaz se recombinent spontanément avec explosion. De plus, le liquide étant très fortement chargé de gàz, la convection devient considérable et fausse les mesures d’une manière appréciable.
- Nous avions l’intention de résumer, d’une manière aussi succincte que possible les importants mémoires de M. de Helmholtz sur la question'qui nous occupe et nous pensions nous en tenir là ;
- Fig. 1
- mais au moment même où nous achevions ce travail, nous avons trouvé dans le dernier numéro des Berliner Berichte, un mémoire de Cohn sur la constante diélectrique de l’eau (*); ce travail complète une série de recherches de l’auteur soit seul, soit en commun avecM. Arons, qui nous avaient échappé jusqu’ici.
- Toutes ces recherches contribuent è. attribuer à l’eau une constante diélectrique voisine de 80, tandis qu’on n’avait guère trouvé jusqu’ici decorps solides ou liquides pour lesquels cette constante dépasse 5 ou 6. Un aussi singulier résultat est bien fait pour inspirer quelques doutes, et engage à
- (l) E. Cohn, Die Dielektricitaets-Constante des IVassers (Berl. Ber, mai 1889),
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- première vüe à chercher un défaut dans la méthode. Selon notre opinion, ce défaut est capital ; il réside dans le fait que, dans toutes ces recherches, M. Cohn plongeait les électrodes directement dans l’eau ; il y avait, par conséquent une polarisation sensible, c’est-à-dire, une véritable charge des condensateurs électrolytiques d’épaisseur moléculaire surlesquels nous avons donné quelques détails dans notre premier article.
- I M. Cohn pense avoir éliminé l’effet de la polarisation, en opérant avec des courants qui ne duraient que quelques millionièmes de seconde; il en donne même une démonstration mathématique que nous avouerons à notre grand regret ne pas très bien comprendre; nous oserions même y soupçonner une erreur de raisonnement.
- En revanche nous voudrions proposer à M. Cohn, si jamais''ces lignes parviennent à sa connaissance, urte contre-épreuve qui nous paraîtrait beaucoup plus concluante ; la voici :
- Supposons que, dans un condensateur formé de deux plaques de métal placées à quelques centimètres de distance dans une auge de paraffine pleine d’eau, on interpose, entre les armatures, une mince feuille d’ébonite mastiquée dans les parois de l’auge ; il est évident que l’effet de l’eau, supposée agissant comme un simple diélectrique sera à peine modifié. Si, maintenant, la capacité de ce condensateur est la même qu’avant, on pourra en conclure que M. Cohn a raison. Mais si elle est ramenée à un quinzième ou un vingtième de sa valeur, il est évident qu’il a fait fausse route. L’expérience peut être modifiée de diverses manières, par exemple en recouvrant les plaques d’un vernis isolant, ou en les plaçant de part et d’autre d’une auge de verre pleine d’eau. On peut, de cette manière opérer avec des potentiels quelconques, et prolonger la charge pendant un temps indéfini. Si M. Cohn juge cette expérience inutile, nous prierions M.Tereschin de Saint-Pétersbourg, qui a marché sur ses traces, de bien vouloir la répéter. Nous serions très heureux alors d’en connaître le résultat.
- /, Ch.-Ed. Guillaume.
- LA BOITE DE MESURES ÉLECTRIQUES
- DE M. MANDROUX
- Dans les opérations de mesure électrique on distingue essentiellement deux genres de travaux : ceux qui ont pour objet des expériences ou des recherches originales, et ceux qui se rapportent aux mesures pratiques faites d’après des méthodes définies.
- En ce qui concerne la première catégorie, il semble préférable de donner aux expérimentateurs des instruments construits avec le plus de précision possible, en leur laissant le soin de les agencer et de les combiner suivant leurs besoins ou leurs convenances.
- Pour les travaux de la seconde catégorie il y a avantage, 'au contraire, à se servir d’installations toutes faites, portatives ou non suivant les besoins, mais comprenant, sous un volume res-treint, l’ensemble dès appareils nécessaires aux mesures périodiques.
- Divers types d’installations de ce génre ont été combinés par les constructeurs : les tables de mesures des maisons [Siemens et Breguet sont les plus connues. Ces tables, fort complètes, et comprises surtout en vue des laboratoires d’études, sont un peu complexes et encombrantes'pour un usage industriel fréquent.
- M; Mandroux, à qui l’on doit, en plus de nombreuses modifications apportées aux appareils télégraphiques, une rosace de répartition pour bureaux centraux téléphoniques, en usage depuis plusieurs années,—vient de combiner, sous forme de boîte portative, uue installation analogue, pour tous les essais en ligne, sur câble et en local qui se présentent dans l’exploitation des télégraphes.
- Cette boîte de mesures se distingue de ce qui a été fait auparavant, par une disposition beaucoup plus simple et commode des divers organes et par plusieurs perfectionnements importants apportés aux appareils.
- En disposant les communications, M. Mandroux s’est imposé les conditions :
- i° De n’avoir nulle part de croisement de fil>. afin de supprimer, pour l’opérateur, toute cause de confusion ;
- Ie De permettre à celui-ci de passer d’un genre
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- r
- de mesure à l’autre sans avoir à déplacer plus d’une cheville,
- Les mesures que l’on peut effectuer ai nsi, et qui sont celles que l’on rencontre généralement dans la télégraphie, sont au nombre de six :
- i° Mesure de la constante d’un galvanomètre ;
- • a? De la force électromotrice d’une pile ;
- (3e De la capacité d’un condensateur, d’une ligne ou d'un câble;
- 4° De la résistance intérieure d’une pile ;
- 5e Delà résistance d’un conducteur; s,.
- 6° Et de l’isolement d’un diélectrique.
- Les organes employés à cet effet, sont : un galvanomètre avec shunt au t/9 ; une caisse .de résistances par décades de 1 à 10000 ohms ayeç pont (je 8 bobines, 10 000, 1 000, 100, 10, 10, 100, i,ooo, 10,000 ; un condensateur de 1 microfarad subdivisé en 1/2, 1/3 et >j6; 1 clef de pont;, 1 clef de court circuit pour le galvanomètre; 1 clef d’inversion (je pile; une double clef de décharge çtdecirçuit;
- Fig. 1 étS
- un commutateur de pile à cheville et un commutateur d’expériences.
- La fig. 1 donne le schéma des communications,
- Tous les appareils et accessoires sont contenus dans une caisse en chêne à parois se rabattant, analogue aux boîtes de postes pour bureaux municipaux. jlssont rassemblés dans le fond, de manière à laisser de la place en avant pour prendre des notes, installer un élément de pile à mesurer, un appareil, etc. Les pièces sont aisément accessibles ; on a donc un outil tout à fait pratique et recommandable.
- Mais ce qui le. rend particulièrement intéres-
- sant, ce sont les perfectionnements apportés aux appareils, principalement au galvanomètre et à la caisse de résistances.
- Nous allons en donner une description détaillée.
- Le galvanomètre, représenté fig. 2, est un modèle entièrement nouveau.
- L’aiguille comme on peut le voir, au lieu d!êtr.e simple, est double. Elle est formée de. deux lames d’acier pliées en V (très ouvert), et réunies au sommet par une goupille, de manière à former ensemble un X, Ce X est suspendu par un fil de cocon et peut se mouvoir dans le plan horizontal. Les deux lames sont aimantées en sens inverse,
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- '«”66» : LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE /vJ
- afin de rendre l'aiguille astatique ; chacun des V pénètre donc dans une bobine spéciale.
- Les deux bobines sont écartées pour laisser un passage au fil de suspension.
- Grâce à cètte forme en X, les déviations sont très suffisamment proportionnelles, tout au moins ; pour des'angles ne dépassant pas 20 à 25 dégrés. Ce galvanomètre est apériodique : les lames formant l'aiguille, ont une largeur suffisante pour ' que le déplacement de l’air amortisse tout mouve-i ment au bout de deux bu trois oscillations.
- En donnant à chaque bobine une résistance de 1000 ohms, on a en moyenne une constante de 2 à 3 méghoms par degré.
- La sensibilité de ce galvanomètre est due prin-
- Fig. 2
- cipalement au mode de suspension; par fil de cocon, qui permet l’emploi d’une aiguille assez grande, et par conséquent fortement aimantée. Pour en faire un instrument pratique, il fallait trouver le moyen de remplacer rapidement et facilement le fil de cocon lorsque celui-ci vient à se rompre, car on sait combien ce travail est délicat dans les galvanomètres ordinaires.
- M. Mandroux a eu l’heureuse idée de joindre à l’appareil une petite boîte contenant 15 fils de cocon tout préparés. Cette préparation consiste à couper le cocon à la longueur voulue, et à fixer aux deux bouts, deux petits anneaux en aluminium.
- On n’a qu’à démonter la vis supérieure servant de point d’attache ; on passe fort aisément le crodhet de cette vis dans un des petits anneaux ; l’autre anneau maintient par la pesanteur le cocon tendu ; on entre ainsi le cocon dans le tube sup-
- port ; on replace la vis, et en inclinant I’appâreil, on présente le petit anneau inférieur devant le crochet de l’aiguille. '
- Remontant alors la vis, on soulève doucement l’aiguille, et l’appareil est prêt à fonctionner. Cette petite opération s'effectue en un tour de main et il est même inutile de se servir de pinces.
- La figure 3 représente la boîte à cocons. De petites cavités sont creusées dans une plaque d'é-bonite, pour recevoir les anneaux. Des lames de cuivre formant couvercle peuvent se rabattre sur ces cavités, et maintiennent parfaitement les cocons.
- Cette disposition applicable à tout galvanomètre à fil de cocon, est appelée à rendre de réels services aux opérateurs.
- La caisse de résistances dont la figure 4 donne une vue d’ensemble, est composée de quatre décades-de bobines, disposées en cercle comme dans les modèles anglais (fig. i)- Mais au lieu des chevilles habituelles nous trouvons ici tout un mécanisme qui transforme cette caisse en une sorte de rhéostat continu. Nous allons en faire comprendre le but et les avantages.
- On préfère généralement aux caisses ordinaires par addition, les caisses par décades, malgré le nombre plus considérable de leurs bobines, parce cfu’il n’y a jamais qu’une seule cheville par décade, dans le circuit. Les opérations sont ainsi léduites au minimum et l’on évite presque entiè-tement les variations nuisibles de la résistance du 1 ircuit, provenant des chevilles mêmes.
- . Par contre la disposition par décades présente un certain inconvénient qui n’existe pas dans les autres caisses: c’est que chaque fois qu’on déplace une cheville on coupe forcément le circuit. Dé là des sauts brusques du galvanomètre forts gênants dans toutes les méthodes de mesure où l’on n’opère pas par réduction à zéro, et où, aû contraire, il faut pouvoir apprécier la déviation du galvanomètre. On y remédie en partie à l aide d’une cheville supplémentaire qui permet de chevaucher en quelque sorte d’une valeur à l’autre. Mais ce mode d’opérer est assez fastidieux.
- La caisse de résistances dont nous nous occupons élimine complètement ces inconvénients, et, aux avantages des caisses par décades, elle joint ceux des rhéostats à fil, dits de Wheatstone. :
- Les plots circulaires et la pièce centrale de chaque décade, sont tournés de manière à présenter entre eux une gorge en V. Dans cètte
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- JOURNAL ;UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 617,
- gorge circule un jockey, en forme de coin, articulé à l'extrémité d’une petite manivelle (fig. 1) dont l’axe coïncide avec le centre de la pièce centrale. Il est pressé dans la goige par un ressort; on a ainsi un contact aussi sûr qu’avec une cheville, constant, grâce au ressort et bien supérieur à ce que l’on obtient par tous les autres systèmes de frotteurs.
- Le jockey a à peu près la largeur d’un plot. On évite tout saut brusque, par interruption de courant, parceque, soit qu’on tourne dans un sens, soit qu’on tourne dans l’autre, le jockey n’abandonne un plot que lorsque le contact est bien assuré avec le plot suivant. C’est donc tout-à-fait graduellement que la résistance de la caisse croît ou décroit.
- La caisse est à quatre décades ; chaque décade possède une manivelle, les 4 manivelles sont solidaires les une des autres par une disposition de .croix de malte analogue à celle en usage dans certains compteurs, de sorte que. pour chaque tour complet d’une des manivelles, la suivante vers la gauche, se déplace d’une unité. Ainsi, 10 tours de la manivelle des unités donnent un tour de la manivelle des dizaines et un déplacement d’un plot de la manivelle des centaines. Ce déplacement s’effectue én avant ou en arrière suivant que l’on tourne la manivelle des unités de droite à gauche et de gauche à droite.
- Grâce à une construction à la fois robuste et bien soignée, ces mouvements se font fort doucement dans les deux sens, même quand les quatre manivelles sont embrayées simultanément, ce qui a lieu à chaque passage d’une unité de mille à la suivante.
- Comme il ne serait pas pratique de devoir manœuvrer les cadrans supérieurs par celui des unités, ce qui demanderait un nombre trop considérable de tours de manivelle (ioo par unité de mille), M. Mandroux a imaginé un mode de débrayage simple, qui permet de rendre chaque
- manivelle indépendante des précédentes. Il suffit de presser sur la tête de la manivelle, pour dégager une goupille qui pénètre dans une des dix cavités pratiquées dans un petit disque central, faisant corps avec la croix de malte.
- En tournant ainsi la manivelle des centaines par exemple, on continue à agir par le doigt fixé au pivot sur la croix de malte des mille mais il n’y a plus de relation mécanique avec le cadran des dizaines et des unités.
- Grâce aux cavités dont nous venons de parler l’embrayage peut se rétablir, devant n’importe! quel plot; ce qui assure la continuité dans l’introduction ou la suppression des résistances d’une’ manière aussi efficace qu’avec un rhéostat à fil, et
- avec la facilité en plus de pouvoir progresser par dizaine, par centaine ou par .mille aussi bien que par unité.
- Nous croyons que cette caisse de résista ncés continue est ap- > pelée à se ré-pandre -rapidement dans tous les laboratoires, ateliers et administrations où il y a lieu d’effectuer rapidement des mesures électriques, et elle nous semble réaliser un progrès réel dans ce genre d’appareils.
- Le condensateur offre un intérêt d’un autre ordre.' Ici, c’est la fabrication même du condensateur qui, a été notablement améliorée.
- Le condensateur est à lames de mica. On connaît le mode habituel de fabrication de ces con--densateurs : des feuilles de mica soigneusement ’ essuyées sont empilées alternativement avec des' feuilles d'étain dépassant à gauche et à droite sui-’ vaut leur rang pair ou impair. Le cahier ainsi ob-, tenu est pressé entre deux pièces de cuivre ; des conducteurs sont soudés aux lames d’étain; enfin, le tout est noyé dans un gâteau de paraffine.
- La conductibilité du mica et l’épaisseur des lames variant considérablement, on obtient des résultats assez irréguliers. M. Mandroux a imaginé d’enduire le mica de plusieurs couches de vernis à la gomme laque, et voici comment il procède;
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- 6.8
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- Chaque lame de mica, après avoir été soigneusement essuyée, est chauffée légèrement et enduite de 5 ou 6 couches de vernis à la gomme laque, étendues au pinceau à vernir; on porte les lames dans une étuve où elles sont soumises, pendant 3 heures environ, à une température assez douce et constante.
- Lorsque les lames sont suffisamment sèches, ce que l’on reconnaît facilement à l’aspect du vernis, on les empile alternativement avec les feuilles d'étain, en ayant soin de faire cette opération sur un plan en fonte bien propre et également chauffé à feu doux.
- Lorsque le cahier a le nombre de feuilles con-
- venable (environ 100 pour j de microfarad), on le place, pendant qu’il est encore chaud, entre les
- « .
- inverser rapidement les pôles de la pile. La clef d’inversion ordinaire n’est guère commode dans ce cas, aussi, dans les modèles soignés, ajoute-t-on généralement deux clefs en ébonite destinées à maintenir abaissée l’une ou l’autre lame. M. Man-droux remplace ces clefs par un mécanisme plus simple et cependant plus complet : en pressant sur une des lames, elle reste accrochée automatiquement; pressant sur l’autre, c’est celle-ci qui s’accroche tandis que la première se dégage.
- Cet effet est obtenu de la manière que voici :
- Chaque lame porte une petite came (fig. 5); sur les deux cames, placées côte à côte entre les boutons, presse un petit plan incliné porté à l’extrémité d’une lame de ressort. En appuyant sur le bouton de gauche, par exemple, la came repousse d’abord le petit plan incliné, puis se fixe dans une encoche ménagée en dessous. En appuyant sur le bouton de droite, le même effet se produit, mais pendant que le petit plan incliné est repoussé, la première lame se dégage et ainsi de suite.
- Comme on le voit le moyen est simple et la manœuvre rapide.
- Enfin, le commutateur d’expériences est muni d’une cheville à trois goupilles à ressort, qu’assure un bon contact et qui remplit, d’une manière plus complète, le rôle des chevilles à anneau en usage dans les condensateurs à colonnettes en ébonite.
- plateaux d’une presse où il est soumis à une forte pression pendant son refroidissement.
- Voici les résultats obtenus de la sorte :
- Un condensateur de 100 feuilles non vernies, est soumis à la pression normale; mesuré dans ces
- conditions il a donné une capacité de microfarad et un isolement de 800 à 1 000 mégohms.
- Ce même condensateur avant été démonté, verni et remonté suivant le procédé que nous venons d’indiquer, accusait cette fois un isolement de 15 000 mégohms, tandis que la capacité n’avait
- diminué que de de microfarad environ.
- 1 100
- L’excellence de ce procédé ne nous surprend guère : Gaston Planté se servait également de gomme laque pour fixer l’étain de ses condensateurs, et l’on sait que ceux-ci résistent parfaitement à des potentiels de 3000 et 4000 volts.
- La clef d'inversion de pile se distingue aussi par une modification originale. Dans plusieurs méthodes de mesure il est utile de pouvoir
- 11 nous reste à voir comment on dispose les commutateurs et clefs pour effectuer les différentes mesures mentionnées précédemment.
- i° Constante du galvanomètre.— On place la cheville en T et on abaisse la clef A.
- 20 Force électromotrice d'une pile (par la méthode du condensateur). — On place la cheville en C. La pile à essayer est fixée au commutateur de pile. On manœuvre la clef B qui possède un cran d’arrêt pour l’isolement.
- 30 Capacité d’un condensateur ou d’une ligne. — On attache la ligne ou l’une des armatures du condensateur en L. Déplaçant la cheville de Len C et manœuvrant la clef B, on compare à l’étalon de capacité.
- 40 Résistance intérieure d’une pile (varia, méthode de la demi-déviation). — Même procédé que pour la constante du galvanomètre. Le commutateur de pile est sur essai au lieu de étalon.
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- 6:9
- 5° Résistance d’un conducteur (par la méthode du pont).— La cheville du commutateur d’expériences est mise en P.
- Le conducteur à mesurer est fixé entre L et T.
- On abaisse alternativement la clef du pont et la clef de court-circuit fixées à la caisse de résistances.
- 6° Mesure d’isolement (méthode de la substitution). — L’objet à mesurer se fixe en L, l’autre extrémité étant reliée à la borne terre (T). Le commutateur de pile est sur grande pile, on abaisse la
- clef A.
- Tous ces procédés sont extrêmement simples et pratiques; on s’en rendra mieux compte en voyant l’appareil dont un spécimen est exposé en ce moment dans le pavillon des Postes et des Télégraphes à l’Esplanade des Invalides,
- Paul Samuel
- LES ÉCLAIRS ET LES PARATONNERRES j1).
- Résumé des points en discussion
- Il est peu-être utile de résumer quelques-uns des points sur lesquels la théorie que je soutiens, s’écarte des opinions courantes. Je profiterai de l’occasion pour montrer l’inexactitude d’un grand nombre de celles-ci.
- A. Bien que les paratonnerres telsqu’on lescons-truit actuellement protègent souvent, le contraire arrive parfois même (avec une terre excellente, et cela parce qu’ils présentent à la décharge une obstruction beaucoup plus grande qu’on ne le suppose généralement et qu’on peut estimer à des centaines de milliers d’ohms, même pour u ne forte tige de cuivre ; il ne s’agit pas ici de résistance proprement dite, mais d’impédance.
- (!) La Lumière Électrique, du 25 Mai 1889.
- Cette seconde partie du travail de M. Lodge, a surtout un caractère de controverse ; nous sommes obligés d'omettre divers paragraphes, à leur place dans une conférence, mais dénués d’intérêt pour nos lecteurs. En outre, comme on le verra plus loin, M. Lodge rappelle un grand nombre de coups de foudre décrits dans diverses publications; nous nous contenterons de donner les conclusions, en renvoyant le lecteur aux ouvrages cités.
- N. D. L. R.
- A ce propos, je répète encore que je n’ai jamais soutenu l’opinion qu'on m’a prêtée quelquefois, que le plus sûr serait de n’avoir pas de paratonnerres du tout.
- La longue expérience des personnes compétentes n’est certes pas à dédaigner et en attendant qu’un accord soit intervenu au sujet des perfectionnements à introduire, le grand public fera bien de se servir des méthodes en usage.
- Néanmoins c’est un fait indiscutable que les paratonnerres ne protègent pas toujours, et je main tiens que les procédés actuels ne sont pas parfaits et sont susceptibles d’être perfectionnés.
- La conférence sur les paratonnerres a déclaré dans son rapport qu’il n’existe aucun cas authentique dans lequel un paratonnerre bien établi n’a pas rempli son but. M. Preece attache une grande importance à cet opinion, et en prend toute la responsabilité; pour moi, elle est certainement incorrecte.
- Dans ma conférence à la Society of arts, je me suis abstenu d’attaquer le rapport de la Conférence des paratonnerres, parce que la partie docu mentaire de ce travail a certainement une grande valeur, et que je pensais que certaines des idées ou théories émises dans ce rapport n’étaient plus soutenues par personne. M. Preece les ayant résuscitées, et les reprenant à son compte, je me vois obligé de montrer la valeur de quelques-unes d’entre elles (^
- « On peut impunément saisir une tige de cui vre d’un diamètre de 25 millimètres dont la base communique avec une bonne terre, tandis que la pointe en est frappée par la foudre..»
- « Si toutes ces conditions sont remplies ; si la pointe est assez élevée pour dépasser toutes les parties environnantes, si les dimensions de la tige du conducteur sont suffisantes, et si ce dernier a une bonne terre, le bâtiment et tout ce qu’il renferme est parfaitement protégé... »
- A mon avis il serait presque criminel d’émettre des opinions de ce genre et de les répandre en
- (') On se rappelle que le premier travail présenté l’année dernière au meeting de Bath de l’Association Britannique, avait donné lieu à une vive polémique entre MM. Lodge et Preece.
- N. D. L. R.
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- leur donnant le caractère presque officiel d’instructions scientifiques.
- « On peut dire que tous le s accidents sont attribuables à la négligence de ces principes élémentaires, »
- Il est certain qu’ou peut le dire, et on ne s’en est pas fait faute ; chaque fois qu’un accident arrive, les adeptes des anciennes théories mettent vite en avant soit un défaut, soit une mauvaise communication ou une mauvaise terre.
- Nous en avons eu un exemple dans un numéro récent de Nature, où l’on raconte qu’un certain nombre de poissons ont été tués dans un étang où l’on avait mis un conducteur à la terre. L’auteur conclut en s’écriant : « Quand donc ap-prendra-t-on à faire une bonne communication à la terre? »
- Avant l’accident, l’étang aurait été choisi de préférence comme une terre excellente, ce qu’il était probablement du reste ; après la mort des poissons, on se moqua du constructeur de paratonnerres pour l’avoir utilisé.
- 11 en est ainsi pour tous les bâtiments frappés par la foudre.
- Après chaque accident il faut qu’on trouve un défaut parce que autrement « il existerait un cas authentique dans lequel le paratonnerre n'aurait pas protégé », ce qui serait absurde et impossible ; par conséquent le paratonnerre n’a pas été construit selon les principes de la Conférence, et il était défectueux. C. Q. F. D.
- B. Une bouteille de Leyde, chargée est comme un ressort bandé et sa décharge correspond à la détente de ce ressort.
- Le courant de décharge varie donc de la même manière et presque pour la même raison qui fait qu’un diapason vibre.
- Les vibrations disparaissent dans les deux cas à cause de la production de chaleur par frottement et à cause de l’émission d’ondes dans le milieu ambiant.
- Une seule étincelle d’une bouteille de Leyde, examinée dans un miroir tournant est visiblement décomposée en une succession de décharges de directions opposées, malgré sa durée minime.
- Ce point ne sera probablement plus contesté désormais et je passe outre.
- C. L’éclair est une étincelle entre un nuage et la terre, c’est-à-dire entre deux surfaces électrisées en sens inverse et l’éclair correspond par conséquent à une étincelle éclatant entre les plaques d’un gfand condensateur à air. Toutes les conditions qui S'appliquent à une bouteille de Leyde dans cek circonstances seront probablement applicables aux éclairs. Quelquefois la résistance rencontré! soit dans le nuage même, soit dans l’air, peut être assez grande pour que l’étincelle n’ait plus'le caractère oscillatoire et soit une simple décharge, mais rien ne nous garantit qu’elle prendra cette forme-là, peu dangereuse, et il est nécessaire dans la construction des appareils de protectjbh de prévoir la forme la plus à craindre.
- La durée apparente d'un éclair provient de sa nature multiple et indique des décharges Successives et non une seule décharge de longud durée. Aucun des effets produits par la foudre n'infirme l’hypothèsé de sa nature oscillatoire, car les décharges d’une bouteille de Leyde, qui sont certainement oscillatoires, peuvent produire exactement les mêmes effets.
- Ceci est une réponse à la thèse deM. Preecequi prétend que les éclairs ne peuvent pas être oscillatoires parce qu’ils aimantent des barres d’acier et font dévier les boussoles des navires. Ce qui suit est destiné à détruire ce préjugé que la qualité essentielle d’un bon paratonnerre est d’avoir une haute conductibilité.
- D. Bien qu’il soit nécessaire pour un paratonnerre d’avoir une certaine conductibilité, cette condition est d’une importance bien moins grande qu’on ne le pense généralement.
- L'obstruction que rencontre une décharge à variations rapides dépend beaucoup plus de la self-induction que de la résistance réelle.
- 11 est très avantageux d’avoir néanmoins une bonne terre, aussi profonde que possible, afin de protéger les fondations, ainsi que les tuyaux.de gaz et d’eau et pour réduire autant que possible l’impédance totale. Il paraît qu’on me prête cette opinion qu'une bonne terre est inutile. C’est une erreur; j’ai protesté seulement contre l’importance exclusive et exagérée qu’on lui attribue.
- Je puis résumer comme suit les points principaux de l’ancienne théorie, et ceux de la nouvelle, en commençant par la première.
- e. Un paratonnerre ne présente aucun danger
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- pourvu qu’il communique bien avec la terre et qu’il ait une section suffisante pour ne pas être fondu par la décharge.
- 11 doit être relié à toutes les masses métalliques pour que celles-ci soient déchargées à la terre.
- }. La forme de la section d’un paratonnerre n’a aucune importance; l’étendue des surfaces n’entre pas en ligne de compte ; les seuls facteurs sont la section ou le poids par mètre courant et la conductibilité.
- g. Les pointes aiguës constituent une assez grande protection pour ne jamais être frappées par un éclair violent.
- h. Si les paratonnerres sont fréquemment essayés au point de vue de la continuité du circuit et de sa résistance au moyen de courants galvaniques ordinaires, ils donnent passage à toute décharge qui pourrait les frapper et l’on peut s’y fier d’une façon absolue. Le chemin le moins résistant protège tous les autres chemins possibles.
- i. Un certain espace dans le voisinage d’un paratonnerre est complètement protégé.
- Ces affirmations sont erronées, et doivent être rectifiées comme suit :
- E. — Un paratonnerre présente au passage de la décharge un obstacle tel, et le courant qui le traverse à un moment donné est si énorme qu’il existe un grande différence de potentiel entre chaque point du conducteur et la terre, si bon que soit le contact avec celle-ci.
- Le voisinage d’un paratonnerre est par conséquent toujours dangereux pendant un orage, et il faut éviter avec soin d’avoir un conducteur métallique voisin d’un paratonnerre, ou en contact avec lui.
- Quand un édifice est frappé de la foudre, les oscillations sont si considérables aux environs que les pièces métalliques peuvent donner des étincelles et que le gaz peut être enflammé même dans les maisons voisines. Si une gouttière se trouve être en communication par une de ses extrémités avec un paratonnerre foudroyé, l’autre extrémité donnera certainement des étincelles.
- F. Les perturbations électriques n’arrivent à un
- conducteur que par l’espace qui l’entoure; autrement dit, les décharges ne se font que sur la surface d’un conducteur, ce qui fait qu'il est préférable d’avoir le plus de surface possible. Au lieu d’une seule barre ou d’un seul câble, il vaut mieux employer un certain nombre de fils distincts d’une épaisseur suffisante pour résister à la fusion, et bien séparés de manière à ne pas agir par induction les uns sur les autres.
- 11 ne faut pas du reste exagérer l’importance de l’infusibilité d’un paratonnerre. Une tige pleine peut ne pas protéger, parce que, à cause de sa self-induction, elle ne peut empêcher des étincelles de jaillir de tous côtés, tandis qu’il est rare que l’accident arrive parce que le conducteur a été fondu.
- Quand un fil fin a été fondu, l’énergie de la décharge a été absorbée en grande partie, et le fil a réellement agi comme protecteur ; des conducteurs de grande section n’ont donc pas d’avantages bien marqués sur des conducteurs plus faibles, par exemple de 5 à 6 millimètres de diamètre.
- G. Quand les pointes sont en nombre suffisant, elles peuvent neutraliser la charge d'un nuage orageux qui passe au-dessus d’elles, et par cela même éviter les coups de foudre. Mais elles ne constituent aucune protection dans certains cas, qui peuvent être facilement reproduits dans un laboratoire : par exemple quand une éclair jaillit entre deux nuages placés à des hauteurs différentes; dans ce cas le nuage le plus bas foudroie le sol. Les pointes n’exercent plus alors aucune action efficace. Or les décharges de ce genre sont des plus fréquentes dans les orages violents, pendant la pluie surtout; en effet on conçoit que, dans ce cas, les nuages seraient déchargés par les gouttes d’eau bien mieux que par une infinité de pointes.
- H. Le chemin que prend un courant galvanique n’est pas un indice certain de celui que suivra un coup de foudre. Celle-ci ne suit pas toujours le plus court chemin ; elle peut se ramifier sur un grand nombre de conducteurs, comme elle peut aussi s’ouvrir un chemin d’elle-même. L’essai ordinaire des conducteurs ne constitue donc pas une garantie absolue, mais il ne faut pas pour cela négliger le contrôle des paratonnerres que la nouille et les accidents extérieurs peuvent mettre hors de service, et rendre ainsi dangereux.
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- I. A proprement parler, il est impossible de déterminer une aire de protection pour un paratonnerre, puisque le conducteur lui-même peut donner des étincelles ou causer de violentes commotions, sans parler des innombrables décharges secondaires qui peuvent se produire soit à cause de l’induction, soit du fait des ondes électro-magnétiques et des curieux effets récemment découverts de l’action de la lumière ultra-violette d’une étincelle (]).
- Questions pratiques
- Il nous reste à considérer quels sont les résultats pratiques qui ressortent de ce qui précède.
- Quels sont les perfectionnements à apporter dans l’installation et l’essai des paratonnerres ? Je n’ai pas la moindre intention de poser des axiomes à ce sujet, et si j’avance des affirmations quelque peu nettes, c’est uniquement pour exprimer l’opinion que je me suis faite, et il faut les prendre pour ce qu’elles sont, c’est-à-dire pour de simples conseils.
- 1. Toutes les parties d’un conducteur, de la pointe de la tige jusqu’à la terre doivent être d’un seul et même métal pour éviter une action voltaïque.
- 2. Eviter autant que possible les joints et les
- (i) Ici l’auteur ajoute une longue série d’extraits de rapports sur des coups de foudre remarquables. Nous sommes obligés de renvoyer le lecteur soit au texte même de l’auteur {Journal of de- Society of Elcctrical Engineers), soit aux mémoires originaux.
- Ces coups de foudre démontrent l’existence des divers effets déjà indiqués, et inexplicables par la théorie élémentaire :
- Un conducteur étant frappé, une partie de la décharge peut quitter le paratonnerre et foudroyer d’autres masses métalliques isolées ou non ; des étincelles ou des décharges secondaires peuvent se produire dans ou entre des masses isolées d’un conducteur frappé par la foudre, comme c’est arrivé en prrticulier à l’Hôtel de Ville de Bruxelles. Enfin dans plusieurs cas, des fils relativement fins ont protégé parfaitement, tout en étant fondus eux-mêmes.
- L’auteur cite en outre plusieurs auteurs pour montrer que l’expérience a enseigné que les conducteurs à grande surface vallent mieux pour écouler les décharges rapides comme celles des coups de foudre. M. Lodge cite également plusieurs rapports relatifs aux dangers provenant des tuyaux de gaz et d’eau, lorsqu’ils ne sont pas reliés au conducteur des paratonnerres.
- exécuter avec le plus grand soin, quand ils sont nécessaires. Ménager des joints de dilatation.
- 3. Eviter les coudes, les angles, les courbes et les chemins détournés vers le sol.
- 4. L’usage du cuivre est superflu.
- ç. Le fer présente des avantages supérieurs à ceux des autres métaux.
- 6. La forme de la section transversale a peu d’importance. Un ruban plat est meilleur qu’une tige ronde, mais les avantages ne sont pas suffisants pour en recommander l’emploi, eu égard aux difficultés pratiques.
- 7. La section du conducteur est déterminée par la résistance à la fusion que présente le métal ; la plus ou moins grande conductibilité n’entre pas en jeu.
- 8. Il est impossible d’arriver à ce que le conducteur du paratonnerre constitue le meilleur chemin pour la foudre, et protège tous les autres.
- 9. II faut réaliser une bonne terre indépendamment des conduites d’eau et de gaz.
- 10. Si sur son parcours le conducteur se trouve dans le voisinage de conduites d’eau ou de gaz, il convient de les relier ensemble.
- 11. Si l’endroit à protéger contient des tuyaux d’eau ou de gaz, il faut relier la racine du conducteur sous terre avec les conduites principales.
- 12. Chaque fois que des canalisations métalliques se trouvent voisines les unes des autres, il est préférable de les relier entre elles.
- 13. Lors de l’installation d’un paratonnerre, éviter le voisinage de tuyaux à gaz fusibles et de petits diamètres, et en général de toutes les canalisations intérieures du gaz.
- 14. Dans le cas de poudrières ou de tout autres bâtiments, il ne faut laisser pénétrer aucun tuyau d’eau et de gaz, à moins que le bâtiment ne soit tout entier en métal et que les canalisations se trouvent intimement reliées avec lui dès leur entrée.
- 15. Il n’y a aucun avantage à placer sur les toits des tiges très élevées.
- 16. Il est préférable d’élever le long de l’arête du toit une série de pointes que de n’en mettre qu’un petit nombre.
- 17. La foudre peut frapper une partie quelconque d’un édifice, de sorte que pour avoir une protection certaine, il faut munir d’un conducteur toutes les parties saillantes de l’extérieur.
- 18. Des objets reliés à la terre peuvent, comme des objets isolés provoquer des étincelles.
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- 19. 11 ne peut y avoir de sécurité absolue que si l’édifice tout entier est en métal.
- 20. Dans les maisons ordinaires il serait bon d’isoler le conducteur des murailles, de manière à diminuer les chances de décharges dérivées dirigées vers les pièces métalliques qui peuvent se trouver dans les murs.
- 21. Pour les cheminées, il faut employer des isolateurs pour empêcher la destruction des briques.
- 22. Le moyen le moins cher de protéger une maison, c’est de faire passer du fil télégraphique ordinaire en fer galvanisé sur tous les angles, sur toutes les cheminées, en le faisant communiquer par places avec la terre par une fosse pleine de coke. On peut utiliser les gouttières et les autres pièces métalliques extérieures pourvu qu’elles soient bien réunies entre elles.
- 23. Il n’est pas toujours bon de relier à un paratonnerre un toit en plomb ou une grande surface métallique quelconque, car c’est augmenter par là la zone dangereuse du conducteur, et cela a pour effet d’amener dans ce rayon une foule d’objets qui sans cela eussent échappé à cette influence.
- 24. Ce qu’il y a de plus difficile c’est de savoir ce qu’il faut relier et ce qu’il faut laisser isolé.
- 25. Il faut modifier le vieil axiome : « Réunissez au conducteur toutes les pièces métalliques », et dire : Réunissez toutes les pièces métalliques entre elles et à la terre mais non pas au conducteur.
- 26. Il est toujours bon de relier indépendamment à la terre les diverses masses métalliques ou autres plus ou moins conductrices.
- Il n’est pas toujours prudent de les relier avec le conducteur. Par exemple: le revêtement intérieur d’une cheminée doit communiquer avec la terre, mais on ne peut cependant pas s’en servir comme conducteur ni le relier avec le paratonnerre. 11 en est de même des gouttières et probablement des toitures métalliques.
- 27. Si les pièces métalliques réunies entre elles forment un circuit presque complet il faut fermer ce circuit métalliquement, pour éviter la production d’étincelles dans l’intervalle laissé libre.
- 28. Sur le faîte des hautes cheminées il est bon de disposer le conducteur en forme d’arc, au-dessus de la cheminée, et de prendre pour celui-ci un métal aussi durable que possible.
- 29. Les conducteurs d’un paratonnerre doivent toujours être extérieurs et bien visibles.
- 30. Un conducteur détaché du bâtiment à protéger est plus sûr qu’un autre qui serait en contact avec lui.
- 31. Pour les poudrières, ce qu’il y a de plus sûr c’est une cage métallique entourant le bâtiment et munie de pointes et de plaques de terre, en outre il faut disposer à l’intérieur du bâtiment une autre cage munie de plaques de terre indépendantes.
- 32. On peut alors considérer l’intérieur comme parfaitement à l’abri, pourvu qu’il n'y ait ni tuyaux de gaz, ni de nombreux objets métalliques dans le bâtiment aux environs des cages.
- 33. 11 est préférable que la cage intérieure soit en tôle de fer continue, tandis que la cage extérieure consistera simplement en une dizaine de conducteurs verticaux.
- 34. On mesurera la résistance d’une terre pour éviter les interruptions qui peuvent provenir de la rouille et des accidents, mais il ne faut pas avoir une confiance exagérée, même dans un conducteur dont la résistance serait pour ainsi dire nulle.
- 35. L’épreuve d’un conducteur peut se faire avec une machine Wimshurst ou une paire de grosses bouteilles de Leyde ; il faut y procéder pendant une nuit obscure de manière à bien voir les étincelles qui peuvent jaillir de côté et d’autres.
- 36. Le téléphone convient à merveille pour découvrir les ondes électriques produites par la décharge dans des conducteurs placés à l’intérieur des maisons. On peut aussi employer des tubes à vide, des fusées Abel, etc.
- 37. On peutencore procéder à l’essai d’un conducteur isolé, au moyen d’une bobine d’induction, d’après la méthode de l’oscillateur Hertz. C’est la meilleute méthode ; on obtiendra alors des étincelles de tous les tuyaux d’eau, de gaz et des dorures des murailles.
- 38. Les bâtiments dans lesquels pénètrent des fils de télégraphes ou autres, doivent être protégées par un parafoudre disposé au point d’entrée des fils.
- 39. Quand plusieurs maisons se trouvent réunies par des câbles de lumière électrique aériens ou souterrains, il est bon de les séparer par des paratonnerres.
- 40. Une station centrale d’éclairage munie d’une cheminée élevée, réunie aux chaudières, aux machines et aux dynamos, doit être séparée par uti paratonnerre des câbles qui transportent le courant
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- car la plus petite décharge détruirait les lampes dans le circuit, surtout si elles donnaient à ce moment tout leur pouvoir éclairant.
- 41. 11 faut munir d’un appareil protecteur les fils et câbles téléphoniques, ainsi que tout fil isolé d’une longueur tant soit peu considérable, sinon l’isolation peut être détruite par une décharge.
- O. Lodge
- LEÇONS DE CHIMIE (Fin) Ç).
- CHIMIE ORGANIQUE
- Action des réactifs.
- Les réactifs, employés le plus souvent en chimie organique, se divisent en trois grandes classes :
- i° Les agents d’oxydation dont les principaux sont l’oxygène et les oxydes, les halogènes et leurs composés hydrogénés, oxygénés, phosphores, les acides énergiques.
- 2° L.es agents de réduction, parmi lesquels nous citerons l’hydrogène naissant, l’ammoniaque, l’acide azoteux, les bisulfites.
- 3° Les agents de déshydratation comme le sulfure de phosphore, les alcalis caustiques.
- iro Classe. Agents d’oxydation.
- i° Oxygène. — Cet élément, qu’il soit à l’état libre, ou à l’état naissant lorsqu’il résulte d’oxydes mélangés à la substance organique, agit de quatre manières bien distinctes.
- (a). En enlevant de l’hydrogène aux substances organiques oxygénées
- C2‘ h,j O + O = H2 O + C3 H‘ o Alcool Aldéhyde
- (b). En se substituant à l’hydrogène enlevé
- Cs H« o + 2 o = H» o + G* H‘ o* Alcool Acide acétique
- (c). Par addition pure et simple
- c2 H* o + o = c* h* o»
- Aldéhyde Acide acétique
- (d). En enlevant à la molécule organique du carbone seulement, ou du carbone et de l’hydrogène. Il s’ajoute quelquefois à la molécule ainsi simplifiée ; dans d’autres cas la réaction se réduit à une simple élimination des atomes de carbone et d’hydrogène.
- 2° Halogènes. — (a). Comme l’oxygène les halogènes agissent par élimination simple de. l’hydrogène et par substitution. L’action du chlore est plus puissante que celle du brome. L’iode donne plus rarement que les précédents, naissance aux phénomènes de substitution.
- (b) . En présence de l’eau, les halogènes s’emparent de son hydrogène et l’oxygène, mis en liberté, agit comme agent d’oxydation à la manière indiquée dans le paragraphe précédent.
- (c) . Les composés oxygénés des halogènes; acides hypochloreux et hypobromeux donnent lieu à des phénomènes d’addition.
- (d) . Les hydracides produisent des phénomènes d’addition et des phénomènes de double décomposition.
- C3 H<-H2
- Az +
- H / _ C2 H6 j Cl \ ~ HM
- Az CI
- Ethylamine
- Chlorure
- d’éthy 1-am ni oni u m
- CH3 1 CH3 1
- C Br + « ! . Br 1 1 1 • = CH Br 1 ,
- 1 CH3 1 CH2 Br
- Propylène Bromure
- liromé de propylène
- (c). Les chlorures de phosphore permettent de substituer le chlore à l’oxygène ou au groupe oxhy-dryleOH. Les bromures et les iodures de phosphore se comportent comme les chlorures.
- (1_) Voir La Lumière Elccii iquc du 22 juin.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6a s
- • 3° Acides énergiques. — (a). L’acide sulfurique est employé dilué, concentré ou anhydre.
- A l’état de dilution il fixe de l’eau sur les substances organiques ; concentré il se combine directement à la molécule organique et forme ainsi un composé plus oxygéné ; anhydre, il est employé comme agent de double décomposition.
- (b), L’acide azotique est l’oxydant par excellence. Il peut se combiner directement à la matière organique; il se décompose et fournit de l’oxygène à l’état naissant dont les propriétés d’oxydation se trouvent ainsi augmentées ; c’est également un agent de double décomposition.
- 2mo Classe. Agents de réduction.
- Les réactions dues à ces agents sont inverses de celles de l’oxygène et des agents d’oxydation.
- i° Hydrogène naissant. — Il agit de trois manières distinctes :
- {a). Par fixation de l’hydrogène sur la matière organique.
- (b) . En enlevant à la substance traitée l’oxygène le chlore, le brome, l’iode qu’elle renferme.
- (c) . En se substituant à l’oxygène et aux halogènes éliminés.
- . 2° Bisulfites alcalins. — Employés plus particulièrement dans la purification des aldéhydes et des acétones.
- 3° Ammoniaque. — Elle s’unit directement aux acides, aux anhydrides des alcools et des acides polyatomiques. Elle produit une double décomposition avec un grand nombre d’aldéhydes, ainsi qu’avec les composés halogènés des radicaux alcooliques et les éthers composés. Dans toutes ces réactions il se forme des azotures.
- par l’action de cet agent ou arrive à remplacer par du soufre l’oxygène des acides et des alcools. Dans ce dernier cas les composés ainsi formés prennent le nom générique de Mercaptans.
- 3mo Classe. Agents de déshydratation.
- L’acide sulfurique, le chlorure de zinc, l’anhydride phosphorique agissent comme agents de déshydratation. Ces deux derniers corps sont plus particulièrement employés. Nous citerons comme agents principaux :
- i° Eau. — Ce corps produit la saponification, à la manière des alcalis, lorsqu’il agit dans certaines conditions sur les éthers composés et les éthers simples. Cette propriété est utilisée dans l’industrie ; c’est ainsi que dans la fabrication des bougies stéariques, on saponifie les corps gras par la vapeur d’eau, portée à une température de 300 degrés.
- 20 Potasse et soude. — (a). Ces bases, en agissant sur les anhydrides des acides organiques donnent naissance à des sels. Elles produisent également des sels avec élimination d’eau lorsqu’elles réagissent sur les acides organiques.
- (b) . Elles opèrent des réactions semblables aux précédentes sur les composés bromés.
- (c) . Elles déterminent des oxydations avec dégagement d’hydrogène.
- (d) . Elles transforment certains composés organiques en leur isomère.
- Remarque. — Nous ajouterons à ces diverses classes de réactifs : l’oxyde d’argent qui agit comme oxydant en se réduisant lui-même, l’acétate de potasse qui produit une double décomposition avec les composés chlorés.
- 40 Acide azoteux. — Il transforme les azotures en hydrates correspondants.
- RELATION ENTRE LES PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET LA CONSTITUTION DES CORPS ORGANIQUES
- C2 H3 O Ha
- Az +
- Az O H
- (° =
- Az* + H2 O +
- C2 H3 O y H >
- Acétamide Acide
- azoteux
- Acide
- acétique
- On peut admettre a priori qu’il existe des relations entre les propriétés physiques des corps et leur constitution.
- La connaissance de ces lois est très importante en ce sens qu’elle mettrait la chimie au rang des sciences exactes. Actuellement, quels que soient les progrès réalisés, on ne peut déduire, d’une
- 50 Sulfure de phosphore. — 11 donne naissance à des phénomènes de substitution. C’est ainsi que
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- façon rigoureuse, les propriétés physiques d'un composé organique de sa constitution.
- Cette étude a fait l’objet des recherches d’un grand nombre de savants : Favre s’y est appliqué en s’appuyant sur la chaleur de combustion des corps ; Dumas et Gerhardt ont déterminé les formulés typiques et ont fixé les réactions des corps du même type par analogies ; Mendeleef a groupé tous les éléments en plusieurs séries et déduit leurs poids atomiques les uns des autres au moyen de formules mathématiques, enfin de nos jours, Berthelot a fait sur cette question de nombreux travaux qui se trouvent résumés dans plusieurs ouvrages : La synthèse chimique, Essai de mécanique chimique, Etude des cotps explosif s,etc.
- Nous reviendrons sur les recherches de ces savants. 11 nous paraît inutile toutefois de dire aujourd’hui quelques mots sur les relations les plus connues.
- i° Forme cristalline. •— On observe le phénomène d’isomorphisme entre un composé organique donné et ses dérivés chlorés, bromés et nitrés ; on donne à ces corps le nom d’isoméro-morphes.
- 2° Point de fusion. — On a remarqué quelquefois que les corps homologues ont un point de fusion d’autant plus élevé que leur molécule est plus compliquée-
- On a observé également que dans les dérivés chlorés et bromés, le point de fusion s’élève avec le nombre d’atomes de chlore ou de brome qui se trouvent dans la molécule.
- 2° Point d’ébullition. — Kopp a fait les observations suivantes :
- (a) Les corps homologues ont des points d’ébullition qui croissent de 190 par chaque addition du groupement moléculaire CH2.
- (b) Un acide présente un point d’ébullition supérieur de 400 à celui de l’alcool dont il dérive.
- (c) Un éther composé bout à 82e au-dessous de l’acide qui a la même formule que lui.
- Dans sa chimie organique, fondée sur la synthèse, Berthelot présente de nombreuses considérations relatives aux points d’ébullition des composés organiques.
- 30 Chaleur spécifique. -- Rappelons la loi de la chaleur atomique de Dulong et Petit et celle de la chaleur moléculaire de Wœstyn,
- 4° Chaleur de combustion et de formation. — Entreprendre de dire les tentatives des savants qui, comme Favre, Berthelot, etc., se sont occupés de cette question serait développer l’historique et les lois de la thermo-chimie. Nous avons déjà eu l’occasion de parler des lois fixées par Berthelot dans son ouvrage sur la mécanique chimique. Signalons , en particulier, la tentative faite par Favre, de déduire la chaleur de formation des composés de la forme CH"‘ de la chaleur de combustion du carbone et de l’hydrogène.
- 50 Volume atomique. — On donne ce nom au quotient du poids atomique d’un corps par sa densité. En réalité, ce quotient exprime la portion de l’espace occupée par l’atome en comprenant la partie vide qui l’entoure.
- Kopp a déterminé les volumes moléculaire d’un grand nombre de substances organiques en les rapportant à celui de l’eau. Il a trouvé que :
- i° Les volumes moléculaires des composés ho-mologènes, dont les symboles diffèrent de nCW, diffèrent entre eux de n fois le terme 22;
- 20 Les volumes moléculaires des isomères sont identiques;
- 30 Le remplacement de H2 par O ne modifie pas ce volume, pas plus que la substitution de C à H2.
- Par l’aperçu que nous venons de faire des relations déjà trouvées, bien qu’elles ne s’étendent que sur un petit nombre d’exemples on peut ap-apprécier l’importance de cette partie de la chimie.
- 11 est intéressant de faire remarquer que parmi les relations entre les phénomènes physiques et chimiques qui accompagnent les réactions, il en est au moins une dont l’exp/ession mathématique est rigoureuse et qui est fréquemment employée. Je veux parler de la loi qui lie la chaleur de formation C d’un électrolyte dont l’équivalent est exprimé en grammes avec la force électromotrice minima E du courant qui en produit h décomposition
- E = 0,04355 C (a)
- Pour appliquer cette relation à la recherche de la chaleur de formation des corps, on devra tenir compte toutefois d’un certain nombre de phénomènes secondaires qui se passent pendant l’élec-trolyse. Le plus important d’entre ceux-ci se rapporte à l’état de dilution de l’électrolyte. Les lois relatives à cet état ont été établies par Berthelot; on en déduira les coefficients de réduction dont l’équation (a) devra être affectée,
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- Ces diverses considérations terminent la partie de notre travail qui traite de la chimie organique. Avec le troisième trimestre, nous entreprendrons l’étude des métaux et de leurs composés.
- Adolphe Minet.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Etats-Unis
- . L’emploi des ventilateurs pour diminuer réchauffement des machines dynamos. — On a beaucoup discuté, jusqu’ici la question de la ventilation intérieure des machines dynamos ; c’est-à-dire l’application d’un dispositif spécial permettant de faire passer un courant d’air dans les diverses parties de la bobine induite pour diminuer réchauffement. Quelques constructeurs emploient effectivement des dispositifs de ce genre, mais en général on ne paraît pas d'accord sur la question de savoir si les avantages réalisés ne sont pas compensés par les difficultés de construction qu'ils entraînent. Les Américains qui, avec Edison, ont été les premiers à employer des sortes de ventilateurs montés
- Fig. 1,2 et S
- sur la machine même, viennent d’essayer une solution bien singulière du même problème. A Chicago, dans l’usine de Y Arc Light and Power C°. on vient d’installer un ventilateur Sturtevant, donnant une aspiration de 20 millimètres de mercure, qui envoie un courant d’air froid dans un tuyau faisant le tour de l’usine et duquel des prises d’air sont effectuées immédiatement au-dessus d? chaque dynamo.
- Étant donné que dans bien des cas, il faut ventiler les usines d’éclairage électrique, à cause du personnel, on peut se demander, en effet, s’il n’y aurait pas quelque avantage à faire déboucher
- Fig, 4 et 5
- l’air frais sur les machines génératrices. Mais d’une manière générale, il va sans dire qu’il vaut mieux ne pas être réduit à des expédients pareils.
- Les canalisations électriques, système Medbery. — Bien que l’on possède aujourd’hui un grand nombre de systèmes divers de canalisations électriques, c’est un des points sur lesquels les inventeurs peuvent encore porter avec fruit leur attention, car aucun des systèmes proposés ne paraît devoir ralier tous les suffrages.
- M. Medbery vient de combiner une nouvelle disposition de conduit pour canalisations électriques qui a déjà été appliquée avec succès parla Compagnie Bell de Philadelphie, et dont Y American Indurated Fibre C° de Mechanicville dans l’État de New-York doit entreprendre la fabrication en grand.
- Comme l’indique le nom ci-dessus, il s’agit d’un conduit en fibre de bois durcie et traitée par une composition spéciale qui la rendrait imperméable à l’eau, et ce qui est plus difficile à croire, incombustible.
- Le conduit consiste en un ou plusieurs tubes reliés par joints à vis.
- Dans les trous d’hommes, les tyaux ne sont pas coupés, mais se continuent par un joint spécial ’ que l’on peut dévisser au besoin pour inspecter les fils ou en rajouter de nouveaux. On espère ainsi éviter la pénétration de la vapeur d’eau.
- Nos figures représentent le conduit destiné aux fils d’éclairage ou de transport de force ; comme on le voit, chaque fil a son conduit spécial de sorte qu’il ne peut y avoir de contact inférieur. Comme Ir matière même des conduits est forte-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ment isolante, les fils n’ont pas besoin d’être | isolés ou ils peuvent l’être économiquement.
- Un des points les plus importants d’un système de canalisation, c’est la facilité avec laquelle on peut prendre les dérivations. Dans le système en question, on opère, comme c'est indiqué fig. 4 et 5.
- On perce le tuyau avec une vrille, et le fil est saisi par une pince métallique G pourvue d’une queue H que l’on soude au fil de dérivation ; l'étanchéité du joint est assurée par une boîte de communication B en deux parties boulonnées sur le tuyau principal et sur laquelle vient s’emboîter un chape C dans laquelle est inséré le tuyau de dérivation D.
- L’inventeur indique qu’une fois le joint terminé le tout est noyé dans une masse de ciment hydraulique, comme le montre la figure 2. Nous ne sommes pas certains si M.Medbery entend parla la canalisation entière, ou seulement les joints effectués; dans le premier cas, le système perdrait tous ses avantages; même s’il ne s’agit que des joints il nous paraît défectueux qu’on ne puisse inspecter au besoin les contacts des diverses dérivations. Enfin, même en admettant que la fibre traitée d'après le procédé de l’inventeur soit réellement imperméable et inattaquable aux acides et aux gaz corrodants, il s’en faut sans doute qu’elle offre une résistance suffisante pour supporter éventuellement les coups de pioche auxquels les canalisations en simples tranchées sont exposées.
- E. M.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Perfectionnements du graphophone
- Nous extrayons les quelques détails qui suivent d’une note présentée par M. V. Riley à l’Académie des Sciences le 27 mai, et lue dans la séance du 17 juin.
- « Dans le graphophone, M. Tainter a eu en vue la simplicité, le bon marché, la facilité de manipulation et l’emploi pratique de l’enregistreur. Son but a été merveilleusement atteint. Toutefois, l’appareil de M. Tainter, tel qu'il est construit jusqu’à présent, présente diverses imperfections ; ce sont :
- * i° Le bruit de frottement ou grattement produit par le stylet reproducteur.
- « 20 L’impossibilité d’employer différentes formes de transmetteurs pour obtenir les différents résultats que l’on désire.
- « 30 La nécessité d’adapterdes tubes aux oreilles quand on reproduit une dépêche.
- « 40 La tendance des sons à se déformer, ce qui, en grande partie, provient de ce que le stylet reproducteur ne suit pas exactement tous les contours de la gravure, mais tend à sauter les parties plus profondes et dentées.
- « Sous tous ces rapports, après deux années d’essais, M. John H. White de Washington, a apporté des améliorations au graphophone en faisant usage d’appareils que j’ai construits d’après les principes acoustiques.
- « Le chariot est fixé d’une façon permanente sur le tube qui contient la vis motrice, et est maintenu par ufle tige conductrice. La machine porte des appareils fixes de reproduction, mais des transmetteurs et reproducteurs de diverses formes peuvent aussi lui être aisément adaptés.
- « Si l’on désire reproduire distinctement les sons délicats, on parle dans un tuyau transmetteur ayant un stylet attaché à un petit diaphragme de mica, et l’on reproduit les paroles par un tuyau acoustique et une pointe attachée à un petit diaphragme de baudruche; la pointe suit avec aisance chaque sinuosité du transmetteur. La gravure du transmetteur peut être rendue plus douce en humectant la cire avec de l’alcool. Un stylet plus simple, attaché à un diaphragme de caoutchouc, donne plus de force et convient mieux aux sons plus bas et plus sonores. Pour des sons plus forts qui doivent être reproduits sans l’emploi de tubes adaptés aux oreilles, on se sert d’un transmetteur avec un plus grand diaphragme de mica et d’un reproducteur avec un fort stylet attaché par une bande de caoutchouc à un diaphragme de mica à peu près de la même grandeur et monté de telle façon que les divers résonnateurs soient facilement fixés; l’ensemble est ajusté à volonté par des mouvemenis de vis ».
- Sur les phénomènes dits actino-électriques par M. Bichat (‘)
- « Au cours de ses belles recherches sur les oscillations électriques, M. Hertz découvrit un fait singulier et bien inattendu. Une bobine de Ruhm-
- (1) Journal de Physique, t. VIII, p. 245.
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- korfif étant reliée à un excitateur, on écarte les branches, de ce dernier jusqu’au moment où l’étincelle cesse de se produire. Si, à ce moment, on éclaire cet excitateur par une étincelle obtenue au moyen d’une seconde bobine de Ruhmkorff, on constate que les étincelles éclatent de nouveau et, par suite, que le fait seul de l’éclairement a augmenté la distance explosive. M. Hertz a démontré, en effet, que le fait observé ne dépend, en aucune façon, d?une action électrique; il suffit, pour l’obtenir, d’éclairer l’excitateur par une source de lumière quelconque riche en rayons ultra-violets.
- Le phénomène découvert par M. Hertz fut étudié en Allemagne par MM. Arrhenius, Wiede-mann et Ebert, M. Hallwachs; en Italie, par M.Righi; en Russie, par M. Stoletow. Nous avons pu, M. Blondlot et moi, ajouter un certain nombre de faits nouveaux à ceux qui étaient antérieurement connus (1).
- « MM. Wiedemann et Ebert, dans leurs premières recherches, adoptèrent la disposition suivante : les déux branches d’un excitateur étaient disposées parallèlement à l’axe d’un tube de verre portant, au niveau des boules, une ouverture fermée par une plaque de quartz. Une lentille de quartz permettait de concentrer sur l’une ou l’autre des boules de l’excitateur les radiations d’une lampe électrique placée à une certaine distance. L’une des boules était reliée à l’un des pôles d’une
- - machine de Holtz et l’autre boule était mise en communication avec la terre par l’intermédiaire
- - d’un tube dé Geissler ou d’un téléphone.
- « Si l’on éclaire la boule positive, l’aspect du tube de Geissler ne change pas et le son rendu par le téléphone conserve la même hauteur.
- Si l’on éclaire au contraire la boule négative, on observe un changement fort appréciable dans l’aspect du tube de Geissler, et le changement de hauteur du son rendu par le téléphone indique que le nombre des décharges dans l’unité de temps augmente environ dans le rapport de 4 à 3. L’illumination reste d’ailleurs sans effet si les boules de l’excitateur se trouvent soit au-dessus, soit au-dessous de la plaque de quartz, de telle sorte que la lumière soit obligée, pour les frapper de traverser la paroi en verre du tube qui les contient. Ils constatèrent que la nature du métal a
- (*) Voir La Lumière Electrique, v. XXVI, p. 584 ; v. XXVII, p. 532,; v. XXVUI, p. 128, 220, 387 et 438; v. XXIX, p. 78, 80 - et 328; v. XXX, p. 71 et 434 et v. XXXI, p. 84.
- une influence : le platine, le zinc, le cuivre donnent des effets très marqués; le fer, l'aluminium, l’argent donnent des effets très faibles. En faisant éclater une étincelle entre un métal et un liquide, ils constatèrent que les liquides colorés, en général, se conduisent comme les métaux*
- La nature du gaz a une influence; ainsi l’effet produit est plus grand avec l’hydrogène qu’avec l’air; il est plus grand encore avec l’acide carbonique qu’avec l’hydrogène. Enfin, l’effet croît quand on raréfie le gaz jusqu’à une pression de 0,03 m. à 0,04 m.; il décroît ensuite si l’on continue à faire le vide. La pression du maximum d’effet varie d’ailleurs avec la nature du gaz.
- « M. Wilhelm Hallwachs a employé, pour ses recherches, une méthode complètement différente. Un plateau métallique parfaitement isolé est relié à un électroscope à feuille d'or également bien isolé. On électrise l’électroscope; si les isolants sont bons, la divergence des feuilles peut se maintenir pendant un tempstres long. Au moyen d’un arc électrique, on peut illuminer le plateau métallique. Si l’électrisation du système plateau et électroscope est positive, on constate que l’illumination ne modifie pas la déperdition d’une manière sensible. Si l’électrisation est négative, l’illumination du plateau produit un rapprochement très rapide des feuilles d’or.
- En interposant diverses substances sur le trajet de la lumière, M. Hallwachs a pu dresser une liste des corps plus ou moins transparents pour les radiations efficaces. Parmi les corps transparents, je citerai le quartz, le gypse, le spath-fluor et, parmi les corps non transparents, le verre et le mica.
- Par une expérience très simple, M. Hallwachs détermina d’une manière précise la nature des radiations efficaces. Pour cela, il forma un spectre avec un prisme de quartz, et il constata que les radiations rouges et infra-rouges n’ont aucune action et que les radiations violettes et ultra-violettes produisent seules un rapide rapprochement des feuilles d’or.
- « Toutes les expériences qui précèdent sont relatives au changements apportés parles radiations ultra-violettes à certains phénomènes électriques observés avec des appareils chargés à un haut potentiel. Presqu’à la même époque, MM. Righi et Stoletow ont montré que cette influence des radiations ultra-violettes se fait encore sentir sur les corps chargés à un potentiel relativement faible.
- La disposition expérimentale employée par ces
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- deux physiciens est la même : une lame métallique et un grillage sont disposés parallèlement l’un à l’autre à quelques millimètres de distance. M. Righi relie simplement ces deux conducteurs aux déux paires de quadrants d’un électromètre; M. Stoletow relie la lame pleine au pôle négatif d’une pile d’une centaine d’éléments de Volta, le grillage au pôle positif et, sur le circuit, il intercale un galvanomètre astatique à très grande résistance de sir W. Thomson. Si l’on éclaire la lame négative à travers la toile métallique au moyen d’un arc électrique, on constate une déviation du galvanomètre. Si le grillage est, au contraire, relié au pôle négatif et la lame au pôle positif, la déviation est nulle. Avec cet appareil, comme avec celui de M. Hallwachs, on constate que le quartz est transparent et que le verre est opaque pour les radiations efficaces. Quand le grillage et le plateau sont constitués par des métaux différents, le grillage étant positif par rapport au plateau, on obtient des effets sans l’interposition d’aucune pile.
- « M. Righi a constaté que certainsgaz comme le gaz d’éclairage ou les vapeurs de sulfure de carbone absotbent fortement les radiations efficaces. L’air lui-même absorbe notablement. M. Stoletow a constaté que l’acide carbonique donne un courant deux fois plus intense que l’air. Enfin, on retrouve 1’infiuence de la pression déjà observée avec les appareils chargés à un haut potentiel.
- 11 nous a semblé intéressant, à M. Blondlot et à moi, d’examiner quelles modifications pourraient apporter à ces curieux phénomènes divers changements dans les conditions expérimentales. En premier lieu, nous avons recherché ce qui arriverait si l’on remplaçait la lame métallique négative destinée à recevoir les radiations par un liquide. A cet effet, nous avons substitué à cette lame métallique une lame de verre presque verticale; sur la face de cette plaque tournée vers la toile métallique, on faisait ruisseler un courant d’eau amené' par un tube percé de trous, en communication' avec un réservoir isolé. La lame d’eau ainsi obtenue était reliée au pôle négatif d’une pile constituée par 80 éléments de Volta. Le reste de l’appareil était disposé comme dans l’expérience de M. Stoletow. Afin d’augmenter l’effet de l’arc voltaïque, on employait comme charbon positif un charbon contenant une âme formée par un fil d’aluminium.
- « L’expérience ainsi faite nous a montré que, lors de l’illumination, Y aiguille du galvanomètre restait
- rigoureusement au %èro. Or, dans les mêmes cori-ditiôns, en substituant une lamé métallique à une lame d’eau, on obtenait sur l’échelle du galvanomètre une déviation de plus d’un mètre. Cette ex périence démontre l’inefficacité complète des radiations lorsqu’elles sont reçues par une lame d’eau.
- « Afin d’écarter l’objection qui pourrait être faite en raison du mouvement du liquide dans le dispositif précédent, nous avons répété notre expérience en disposant la toile métallique horizontalement au-dessus d’un cristallisoir rempli d’eau et en produisant l’illumination par le haut. Cette fois encore le résultat est rigoureusement négatif.
- « Ayant pensé que la disparition du phénomène lors de la substitution d’une lame d’eau à une lame métallique pouvait tenir au contraste des propriétés absorbantes des deux corps, nous avons répété l’expérience de M. Stoletow avec la lame de métal, en interposant sur le trajet des radiations une lame d’eau entièrement libre de 2 ou } millimètres d’épaisseur obtenue en faisant écouler ce liquide par un large ajutage aplati. Nous avons constaté que l’interposition de cet écran d’eau ne diminue en rien la déviation galvanométrique.
- « 11 faut en conclure que, dans les conditions où nous avons opéré, la transparence de l’eau pour les rayons efficaces est parfaite. 11 y a là une preuve que les rayons efficaces ne sont pas les rayons calorifiques; car nous avons constaté que notre lame d’eau absorbait plus de la moitié de la chaleur incidente. M. Hallwachs avait déjà reconnu qu’une mince couche d’eau mouillant une lame de gypse verticale placée sur le trajet des radiations ne diminuait pas leur action sur le passage de l’électricité à haute tension au travers des gaz.
- Voici encore quelques faits que nous avons observés : en remplaçant dans l’expériènce décrite plus haut l’eau du vaporisateur par de l’encre, nous avons constaté l’inefficacité de l’illumination; le carton blanc produit un effet certain, quoique faible; mais cet effet devient très considérable si l’on recouvre le carton de noir de fumée ou de plombagine.
- « M. Stoletow a constaté, de son côté, que les solutions de fuchsine et de violet d’aniline se comportent comme un métal. Plus le liquide est opaque pour les rayons efficaces, plus il est capable de servir comme lame sensible.
- « Tous ces faits montrent que l’illumination per-
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- met le passage du courant entre le, plateau et le grillage de l’appareil employé par M. Stoletow. Ce transport de l’électricité s’effectue-t-il par voie de convection? 11 m’a paru intéressant de résoudre cette question.
- « Le fait seul que l’on n’obtient aucune déviation du galvanomètre quand, dans l’expérience de M. Stoletow, on remplace la lame métallique par une lame d’eau, semble prouver que le transport de l’électricité ne s’effectue pas par voie de conduction. Les expériences suivantes confirment cette manière de voir.
- « Un cylindre de toile métallique enduit intérieurement de noir de fumée est électrisé négativement et mis en relation avec un électromètre. On constate que la déperdition n’est pas modifiée quand on éclaire l’intérieure du cylindre, au moyen d’une ouverture latérale, par des radiations ultraviolettes, tandis qu’elle est considérablement accélérée quand on fait tomber le faisceau de lumière électrique sur l’extérieur du cylindre. Ici encore, si le faisceau lumineux constituait une sorte de conducteur, il serait également apte à effectuer la décharge en touchant un point extérieur ou intérieur du cylindre métallique.
- « Le tourniquet électrique que j’ai récemment décrit (*) placé dans un cylindre conducteur non isolé, commençait à se mettre en mouvement, à la lumière diffuse, pour un potentiel négatif de 63 unités C. G. S. Illuminé par un arc électrique dont le charbon positif contenait une âme en aluminium, il commença à tourner d’une manière douteuse pour un potentiel de 22 (C. G. S.). L’interposition d’une lame de verre suffit pour empêcher tout effet de l’illumination.
- « Il semble donc que la convection joue le rôle essentiel dans les phénomènes qui nous occupent.
- « Les expériences suivantes que nous avons réalisées, M. Blondlot et moi, montrent que ces phénomènes de convection peuvent être singulièrement facilités quand, à l’effet de l’illumination, on ajoute celui que peut produire un vif courant d’air.
- « I. Un plateau et un grillage, découpés dans la même feuille de laiton et bien décapés, sont disposés en regard l'un de l'autre. On fait tomber
- (') Comptes rendus des séances de l’Académie des *sciences, 7 mai 1888.
- sur le plateau, à travers les mailles du grillage, un faisceau de lumière électrique obtenu en employant un charbon positif contenant une âme en aluminium. Le plateau est relié à l’une des paires de quadrants d’un électromètre, l’autre paire de quadrants étant reliée au grillage et au sol. On constate que le plateau prend, par l’illumination, une charge positive, c’est-à-dire perd de l’électricité négative. Le potentiel qu’il acquiert est de 3 à 4 volts.
- « IL Les choses étant ainsi disposées) si l’on vient à diriger contre le plateau un courant d’air, on constate aussitôt que la déviation de l’électromètre devient six à sept fois plus grande. L’expérience réussit avec de l’air parfaitement desséché, comprimé dans un réservoir jusqu’à 8 atmosphères; on obtient déjà des effets très marqués en agitant simplement l’air dans le voisinage du. plateau à l’aide d’une feuille de carton. Tout effet de l’insufflation disparaît d’ailleurs quand on supprime la lumière.
- <\ III. 11 faut remarquer que, dans cette expérience, la face du plateau sur laquelle on fait agir la lumière ne possède au début aucune charge, puisque, à ce moment, le plateau et le grillage ayant été reliés l’un à l’autre, sont au même potentiel. L’électricitée négative enlevée par l’illumination ou par le souffle ne provient donc pas d’une charge statique apparente existant à la surface du plateau.
- « On pouvait objecter toutefois que l’état physique des surfaces du grillage et du plateau n’est peut-être pas identique et que, par suite, il existe de petites charges statiques sur les faces en regard du condensateur qu’ils forment. Pour éclaircir ce doute, nous avons fait l’expérience suivante. Au lieu de mettre le grillage en communication avec le sol, on le relie au pôle négatif d’une pile dont le pôle positif est au sol. En employant une pile de force électromotrice d’environ 2 volts, on peut être sûr, lorsque le plateau est relié au sol, que sa face interne est revêtue d’une charge positive, puisque lès différences de potentiels entre les couches qui recouvrent deux métaux en contact n’atteignent jamais cette valeur. Les choses étant ainsi disposées, le plateau est mis en communication avec l’un des pôles d’un électromètre, dontl’autre pôle est constamment au sol. On l’illumine alors, et l’on constate qu’il devient négatif, c’est-à-dire
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- qu’il perd de l’électricité positive. Si maintenant on insuffle de l’air sur le plateau, on voit aussitôt la déviation de l’électromètre changer de sens et devenir très grande, ce qui indique que le plateau perd de l’électricité négative, bien qu’il soit recouvert d'une couche d'électricité positive, 11 est donc certain que l'électricité qui est enlevée par l'insufflation n’est pas prise à la charge statique du hlateau.
- « En remplaçant l’électromètre par un galvanomètre très sensible, on peut observer des faits analogues aux précédents.
- « i. Le grillage et le plateau étant réunis par l’intermédiaire du galvanomètre sans l’interposition d’aucune pile, si on illumine le plateau à travers le grillage, on ne constate la production d’aucun courant appréciable. Si l'on vient à diriger sur le plateau un courant d’air sec à une pression de 7 à 8 atmosphères, on constate aussitôt la production d’un courant qui indique que le plateau perd de l’électricité négative : c’est la répétition, sous une autre forme, de la première expérience faite avec l’électromètre, avec cette différence toutefois que le galvanomèrre, moins sensible que l’électromètre, n’indique pas le dégagement de l’électricité sous l’influence de la lumière seule avant l’insufflation (1).
- « 2. Si on intercale dans le circuit une pile de 6o éléments de Volta dont le pôle négatif est relié au plateau, l’illumination donne, comme on sait, naissance à un courant. Si, lorsque le courant est devenu constant, on insuffle de l’air sec sur le plateau, on observe une forte augmentation de la déviation galvanométrique. 11 peut arriver cependant exceptionnellement, dans des circonstances que nous n’avons pas pu définir encore, que l’insufflation produise, au lieu d’une augmentation, une légère diminution de la déviation.
- « Tous ces phénomènes ne se produisent que grâce à l’illumination: l’insufflation sans illumination reste absolument sans effet.
- « Nous croyons que tous les faits que nous (*)
- (*) Cette moindre sensibilité fait que certaines expériences, qui réussissent avec l’électromètre, donnent un résultat négatif avec le galvanomètre. C’est ainsi que M. Stoletow n’a obtenu aucun résultat en remplaçant, dans une expérience qne nous avons précédemment décrite, la lamed’eau par une feuille de carton mouillé. En réalité, avec l’électromètre, le carton mouillé donne un effet des plus marqués.
- venons de décrire peuvent être expliqués en admettant que l’action combinée de la lumière et de l’insufflation agit non seulement sur la charge apparente de la surface du plateau due à son électrisation préalable, mais encore sur la moitié située dans l’air de la couche double que produit la différence électrique entre l’air et le métal. II suffit de supposer que le métal est positif par rapport à l’air. Les courants produits par l’insufflation nous paraissent tout à fait analogues à ceux que l’on obtient en plongeant deux lames métalliquesdans un électrolyte et agitant l’une d’elles.
- « En terminant, j’indiquerai certains faits montrant l’action des radiations ultra-violettes dans des circonstances qu’il me paraît intéressant de signaler.
- « Si l’on éclaire par des radiations ultra-violettes un conducteur quelconque relié à un électromètre on constate que l’électromètre devient aussitôt positif et atteint un potentiel de 7 à 8 volts, c’est-à-dire que l’air en contact avec le conducteur se charge négativement. C’est l’expérience de M. Righi sous une autre forme
- On a observé exceptionnellement, dans le cuivre, une électrisation négative de l’électromètre; mais la charge acquise dans ce cas par l’électro-mêtre était toujours très faible.
- « Les potentiels les plus élevés ont été obtenus en éclairant, dans les conditions indiquées plus haut, une plante quelconque disposée sur un support isolant. Ici la règle générale est que l’électrisation produite sous l’influence de l’illumination est négative. La déviation de l’électromètre peut atteindre et dépasser 200 divisions, ce qui correspond à un potentiel supérieur à 20 volts. L’air qui environne la plante est donc électrisé positivement Une seule fois, avec un géranium, on a obtenu une électrisation positive de la plante.
- « Après avoir passé en revue toutes ces expériences, il y aurait lieu de les coordonner èt de leur chercher une explication. Un essai de ce genre a -été fait par M. Wiedemann ; nous ne le suivrons point sur ce terrain. Nous pensons qu’il est préférable, pour le moment du moins, de rester dans le domaine des faits. Il est probable d’ailleurs que cette action singulière des radiations ultra-violettes n’est pas seulement capable de s’exercer sur certains phénomènes électriques, mais qu’elle doit aussi se manifester dans des phénomènes qui dépendent des propriétés superficielles des corps »
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- FAITS DIVERS
- Le pavillon spécial à l’administration des Phares est une humble annexe de celui des Ponts-et-Chaussées, auquel il est adossé. La porte d’entrée tourne le dos à la route qui va du Trocadéro au pont d’iéna, la seule qui soit réellement fréquentée. Il en résulte que rien ne signale ce petit et curieux bâtiment à l’attention publique et qu’au grand détriment de l’instruction générale il est complètement délaissé.
- Cette circonstance est d’autant plus à regretter que l’on n’y trouve pas, comme dans presque toutes les parties de l’Exposition, de simples modèles de démonstration, mais des appareils réels qui seront mis en station, aussitôt que les portes du Champ-de-Mars seront fermées.
- Les groupes d’objets déjà disposés comme ils le seront sur le bord de la mer sont destinés au phare de la Coubre, qui fait pendant à la célèbre tour de Cordouan, à l’embouchure de la Gironde.
- Avant de franchir le seuil de cette salle qui renferme les principaux phares, on voit à droite et à gauche deux appareils brûlant nuit et jour sans aucune interruption depuis que l’Exposition est ouverte et donnant des flammes dont l’éclat grandit, à mesure que le jour baisse. Le soir les plus brillantes illuminations n’empêchent pas de les voir, malheureusement ni l’un ni l’autre ne sont placés de manière à frapper les yeux des personnes qui ignorent leur présence.
- Le premier à main droite, est un immense réservoir en fer forgé renfermant la quantité de gaz suffisante pour une marche continue de plusieurs mois. De temps en temps on répare les brèches faites à l’approvisionnement avec des réservoirs portatifs renfermant du gaz comprimé. A la mer ce service sera fait par des barques profitant du calme pour s’approcher d’écueils véritablement épouvantables en cas de gros temps.
- Le second représente un réservoir de dimensions beaucoup plus petites contenant de l’essence minérale, qu’on apportera également lorsqu’il fera beau.
- A peine a-t-on ouvert la porte de cette modeste annexe, qu’on se trouve environné d’appareils rappelant les merveilles de l’électricité. Celui qui occupe la place d’honneur est une lampe, portant inscrit sur une plaque en cuivre bien apparente le nom de M. Serrin, l’inventeur à qui l’électricité doit la conquête des phares. Aucun changement notable ne peut être apporté à la construction d’un appareil définitif, et parfait dans son genre.
- Le phare de la Coubre présente au point de vue optique une particularité importante, il est bi-focal, ce qui veut dire qu’il possède deux lampes électriques, qui conspirent pour donner un faisceau unique, s’étendant triomphalement jusqu’à une distance de 40 milles marins.
- De près l’éclat est si vif qu’on ne le fait pas marcher de crainte qu’il ne porte préjudice aux Fontaines lumineuses N’est-ée point le meilleur éloge que fort en puisse faire.
- Depuis la catastrophe du paquebot de New-Haven, l’atten-
- tion de l’administration s’est portée sur la nécessité d’organiser des signaux acoustiques à grande portée, venant prêter leur concours aux phares dès que l’électricité devient impuissante.
- Le phare de la Coubre possédera une sirène à vapeur exposée à côté de l’appareil bi-focal et qui répond si bien aux conditions imposées, qu’on l’oblige à se taire. C’est seulement pendant les heures les plus tranquiles de la nuit qu’on lui permet de lancer quelques roucoulements géants, que l’on entend quelquefois jusqu’à Montmartre.
- Les déclenchements des obturateurs sont obtenus de la façon la plus simple, à l’aide d’un interrupteur empêchant à propos le courant de circuler dans les spires de puissants électro-aimants.
- A droite et à gauche du régulateur Serrin, on a placé deux avertisseurs électriques fort simples et très utiles. Le premier est destiné à prévenir du ralentissement de la machine, et le second de l’extinction de la lampe, de sorte que le gardien est forcément tiré de son sommeil au moment où quelqu’ac-cident nécessite son intervention rapide. Il ne serait pas impossible d’en construire un troisième basé sur l’état hygrométrique de l’air, qui indiquerait la présence d’un brouillard, et par conséquent l’instant où il faut arrêter la production de l’électricité pour mettre en action les pompes de compression destinées à la sirène.
- Le Pavillon des Ponts-et-Chaussées renferme plusieurs phares, dont l’un porte le nom d’Hypéradiant, allumé à l’huile de pétrole et pourvu de dix mèches concentrique '. Malgré, son nom ambitieux, et le nombre prodigieux de ses mèches ce phare n’est point destiné à faire concurrence au grand attérage, que l’électricité a complètement absorbé d’une façon définitive. C’est un feu de seconde ligne, qui sera envoyé au cap d’Audifer, voisin de l’embouchure de la Seine.
- Si l’on en construit d’autres, ce sera pour nos divers éta. blissements coloniaux; nous engagerons les amis du progrès électrique à examiner ce phare avec un intérêt tout particulier. Ils verront que de difficultés il faut vaincre pour i’em-boîtement des différentes mèches, leur manœuvre et leur construction.
- Ah! qu’il en coûte de soins et de peines, lorsque l’on veut s’arrêter à mi-côte sur la route du progrès! Qu’il est quelquefois plus simple, souvent plus économique et toujours plus efficace d’avoir une plus grande et une plus noble ambition.
- En effet, avec le phare Hypéradiant on ne peut mettre en mouvement la sirène, on est frappé d’impuissance dès qu’un brouillard vient s’abattre sur la mer, avec toute la rapidité qui caractérise certains changements de temps.
- La nécessité d’avoir à sa disposition une force motrice obligatoire, qui fait la faiblesse de l’électricité dans une multitude de circonstances, est ce qui assure ici sa supériorité, et permet au phare électrique de servir dans toutes les hypothèses imaginables. En effet, la sirène est associée à un réservoir d’eau de 8 à 10 mètres cubes, dans lequel l'air est refoulé d’avance à une pression de 10 à 14 atmosphères par une machine.de 10 à 12 chevaux. La provision qu’il est ainsi
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- LA, LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- facile d’accumuler suffit parfeitement à la maiche en plein soufle pendant tout le temps requis pour la mise en pression. Il est bon d’ajouter, que soucieuse, à bon droit, d’écarter tout danger d’explosion, et de réaliser des économies l’administration des phares a fait construire une machine à air chaud, qu’elle destine à l’installation des bouches de la Gironde. On pensait que la durée de l’Exposition serait suffisante pour expérimenter ce nouveau système de moteur, et voir s’il peut donner régulièrement les io à 12 chevaux indispensables. Le silence auquel sirène et lampes électriques sont condamnées laisse en suspend cette intérassente question.
- 11 est à peine besoin d’ajouter que deux machines jumelles de Meritens sont chargées de produire le courant du phare bi-focal de la Coubre. En effet, ces machines magnéto, dont nous ne voulons pas dire de mal, sont les seules que l’Administration des phares ait voulu employer jusqu’à présent.
- Éclairage Électrique
- ' M. Lamy, l’électricien à qui l’on doit déjà un grand nombre d’installations importantes, continue à introduire un peu partout l’éclairage électrique.
- Le 5 mai dernier, il inaugurait à Sainl-Hilaire-du-Harcoët, dans la Manche, un éclairage électrique différent quelque peu comme installation du système adopté à Mende. Au lieu d’être située au centre de la ville, l’usine est placée au Vauroux, à 4 kilomètres environ. Au lieu d’employer la vapeur comme force motrice, c’est l’eau qui a été utilisée. Deux roues hydrauliques sont accouplées sur une transmission qui actionne une machine dynamo Thury pouvant donner 600 volts et 17 ampères.
- Des batteries d'accumulateurs placées aux quatre coins de Saint-Hilaire sont chargées pendant 16 heures. La nuit, tout le monde dort à l’usine. C’est l’horloge de la mairie qui est chargée de l’allumage et de l’extinction des lanternes municipales. La lumière fournie par les accumulateurs est d’une fixité absolue, comme on a pu le remarquer à Mende lorsque minuit sonné le courant n’est plus fourni par les dynamos. Cette distribution est toute nouvelle en France, M. Lamy avait déjà cependant tenté l’essai en 1883, à Saint-Etienne, où elle fonctionna pendant cinq mois, mais des considérations tout à fait étrangères à l’électricité 11e permirent pas de continuer cette intéressante utilisation des chutes du Furens.
- En Algérie, M. Lamy vient également de traiter avec les villss de Souk-Ahras et Mascara.
- A Souk-Ahras l’installation 11’offrira aucun caractère extraordinaire. Une usine à vap.ur sera construite au milieu de la ville sur un terrain offert par la municipalité.
- Mais l’installation de Mascara présentera une des plus jolies appjications de l’électricité. La ville de Mascara concède gratuitement à M. Lamy la chute d’eau d’Aïn-Fetan, située à 30 kilomètre de la ville.
- Pendant la j : ur.iée, soit environ 14 heures par jour, les
- machines d’Aïn-Fekan actionneront des pompes situées à 8 kilomètres au-delè de Mascara, aux sources^ de Sidi-Daho, c’est-à-dire à 38 kilomètres de distance totale.
- La concession a été accordée pour 45 ans dans la séance du 24 avril par le Conseil municipal de Mascara. La ville payera 19500 francs par an pour 150 lampes de 16 bougies. Ajoutons, mais à titre de simple détail, que l’usine pourra fabriquer des quantités, de glace dont l’écoulement est si facile en Algériè et que ce ne sera pas un des moindres bénéfices de l’exploitation.
- La Compagnie Sawyer-Man de New-York a reçu en un seul jour, le 27 mai, des commandes de toutes les partjes des Etats-Unis, pour 14750 lampes à incandescence, et le journal américain qui annonce le fait ajoute que c’est maintenant la saison morte!
- Il y a à Philadelphie 1300 bâtiments éclairés à la lumière électrique, et depuis deux ans aucun incendie 11’a été causé par les fils. .
- ERRATUM.
- Dans l’article de notre précédent numéro relatif au « Scrutateur électrique, » l’auteur a omis de spécifier clairement les légers changements apportés au système pour l’enregistrement des abstentions : cette indication est obtenue au moyen d’un troisième électro-aimant, dont le levier-style inscrit les traits représentant les abstentions dans une colonne spéciale réservée entre les noms des votants et la colonne des pour.
- La feuille d’enregistrement de chaque scrutin est donc partagée en 4 colonnes : celle de gauche est réservée à l’inscription des contre, la suivante porte les numéros et noms des votants imprimés préalablement, la troisième colonne, à droite de ces noms, est celle des abstentions, et la quatrième celle des pour. De cette façon, la nature de chaque suffrage est clairement désignée par un trait unique inscrit dans la colonne correspondante.
- Le compteur des abstentions est placé en dérivation sur le circuit de l'enregistreur des abstentions, comme le représente la figure 2 de l’article précité.
- P. G.
- Imprimeur-Gérant : J. Alépéf.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31
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- TABLE DE S MATIÈRES DU
- TOME TRENTE-DEUXIÈME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Action électrostatique produite par la variation de l’in-
- duction magnétique, par O. Lodge............. 434
- Accumulateurs, influence de la densité de l’acide,
- par C. Heim.................................. 34
- Macraeon..................................... 183
- — Détroit (essais des).......................... 184
- — (sur les). — W.-H. Preece..................... 252
- — Legay......................................... 538
- Aimantation du fer (influence de 1’) sur sa résistance
- électrique, par M. de Wyss................... 587
- Allumoir électrique Westinghouse................... 81
- Appareils aérostatiqu ;s à signaux électriques. —
- IV. de Fomiclle.............................. 344
- — Guérin, pour la mesure de la résistance électrique
- des terres................................... 377
- — de M. de Romilly pour remplacer les robinets
- dans les pompes à mercure.................... 430
- Ascenseur (1’) électrique de l’Exposition. — E. Dieu-
- donné...................................... 516
- B
- Pages
- Bibliographie :
- — Le progrès de la physique en (888, par A. Witz.
- — Ch.-Ed. Guillaume............................ 94
- — Traité théorique et pratique d’électrochimie, par
- D. Tommasi. — H. IVui/leulnier................ 443
- — Traité d’électricité et de magnétisme de J.-C. Max-
- well (édition française). — E. Mcylan.......; 235
- Block système Flamache. — G. Larmoyer................. 464
- Boitedemesureélectriquede M. Mandroux.— P.Samuel 614 Bobines de résistance pour courants alternatifs, par
- M. Chaperon................................... 235
- Bouées électriques de New-York........................ 182
- Bouteille de Leyde (décharge de la), par O. Lodge... 85
- C
- Câbles (sur la substitution des) à couverture de chanvre aux câbles armés ......................».........;... 92
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- 638 ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1
- Pages
- Canalisations électriques souterraines à Berlin... /.. 227
- ____ — — par M. Verity.. 275
- _ — — système Johnson 281
- — électriques souterraines aux Etats-Unis....... 432
- — électrique système Medhery.................... 627
- Canons électriques. — G. Richard..................... 60
- Cbariot électrique de transbordement............. 329
- Commutateurs multiples téléphoniques. — E. 7-et{-
- sche.................................•••• 19 469
- — système Mix et Genest.......................... 19
- — Krapp......................................... 469
- — Oesterreich.................................. 47°
- — Scribner..................................... 47°
- — Gould-Smith-Scribner.......................... 475
- Compteur électrique. — E. Thomson................ 483
- Condensateur (effet du) dans la bobine d’induction,
- par M. Fleming .............................. 489
- Conducteurs système Crompton..................... 528
- Conductibilité et électrolyse des dissolutions concentrées d’acide sulfurique, par M. Bouty........ 35
- — électrique des fils télégraphiques, par M. Lagarde. 344
- — — des dissolutions salines, par M. Chroust-
- choff................................... 486 544
- — des métaux; influence du recuit, par M. Berg-
- " mann....................................... 588
- Constante.diélectrique des liquides organiques, par
- M. Tereschin................................... 588
- Contacts microphoniques (recherches récentes sur
- les). — H. IVuilleumier...................... 272
- Correspondance :
- — Lettre de M. M. Deprez......................... 48
- — Lettre de M. Desroziers........................ 97
- — Lettres de M. Arnoux.......................... 146
- — Lettres de MM. Morelli et Godfroy............. 196
- — Lettre de M. Zipernowsky...................... 247
- — Lettre de M. Patin............................ 347
- — Lettre de M. Zipernowsky...................... 447
- — Lettre de M. Patin............................ 597
- Courant électrique (action oxydante du)............ 337 '•
- — de déplacement (action électromagnétique des).—
- S.-P. Thompson............................... 343
- — galvanique obtenu dans le bismuth placé dans
- un champ magnétique, par M. Grimaldi...... 589
- D
- Diamagnétiques (sur l’impossibilité des corps), par • P. Duhem.................«..................................
- Pag. s
- Différence de potentiel au contact d’un métal et d’un
- de ses sels, par H. Pellat................ 183
- — entre deux métaux en contact, par M. Potier..... 187
- Dynamo Parsons......................................23
- — Brown d’Oerlikon............................... 28
- — Fein......................................... 130
- — Schuckert.................................. 133
- — des ateliers Dingler.......................... 134
- — Siemens..................................... 152
- — Zipernowsky.............................. 159 581
- — Latimer Clarke (Westminster)................. 325
- — Edison (marine).............................. 332
- — Bradley...................................... 485
- — Alioth....................................... 521
- — Hanberg..................................... 523
- — Sherrin.................................. 523
- — Lowrey....................................... 523
- — Knight ...................................... 524
- — Mordey....................................... 524
- — Hookham...................................... 528
- Dynamomètres (les). — G. Richard.................... 261
- E'
- Eclairage (considérations sur les divers modes d’). —
- C. Carré......................................... 286
- — électrique du théâtre de Genève. — R. Chavannes. 7
- — — du pont du Forth............................ 30
- — — à l’ouverture c>e l’Exposition. — E. Mey-
- ian.............................................. 251
- — électrique à l’Exposition universelle de 1889. —
- E. Dieudonné.......... .......................... 351
- — électrique dans les mines d’Anzin................. 537
- électrique des grands boulevards, etc.— E. Meylau 6oi
- Eclairs et paratonnerres. — O. Lodge......... 371, 417, 619
- Effet de la lumière sur. le magnétisme, par S. Bidwell. 190
- — (s) téléphoniques (intensité des), par M. Mercadier. 232
- Electricités (différence entre les) dites positive et négative. — C. Decharme. 70, 115, 171, 213, 315,
- 366, 421, 475, 513, 563
- — (1’) à la Tour Eiffel. — IV. de Fonvielie... 391
- — (applications de 1’) aux chemins de fer, à l’Expo-
- sition universelle. — M. Cossmann......... 356
- Electrodes à écoulement de mercure (sur les), par-
- J. Brown..................-............... 345
- Electrodynamomètres (théorie générale des). —
- P.-H. D'deboer............................ 64
- Electrolyse (sur la phase initiale d’), par M. Piltschi-koff.
- 433
- 82
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-
-
-
- *4 ' /’* £ JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ *39
- Pages
- — (transport électrique des sels dissous dans 1’), par
- A.'Chassy....................................... 8}
- — (application de 1’) à la purification des eaux d’é-
- goûts.................-....................... 136
- — produite par des forces électromotrices minimes.
- — Cb.-Ed. Guillaume..................... 338, 607
- Électrométallurgie du cuivre.— P.-H. Ledeboer... 551
- — — procédé Ellmore............... 379
- Équivalent électrochimique de l’argent, par Pellat et
- Potier......................................... 84
- Étincelles (suppression des) d’extra-courant dans les
- électro-aimants, par S. P. Thompson............ 383
- Étalons de résistance (surla construction des,etc.). —
- Cb.-Ed. Guillaume.............................. 451
- F
- Faits divers :
- Accident à Londres (communication de fils des téléphone et de fils à lumière)........................ 299
- — à Levallois-Perret dans une usine d”éclairage. 348
- Adjudication pour les fournitures de fil, etc de l’usine municipale de Paris...................... 448
- Adhérence des courroies de transmission............. 448
- Agrandissements des usines de Silvertown.......... 48
- — du capital de la Société d’électricité de Berlin.
- 98, 448
- Annonces sur les timbres-postes..................... 548
- Annulation du brevet canadien d’Edison sur les
- lampes à incandescence............................. 99
- Application du courant voltaïque à la cure du
- cancer...................................... 448
- — de la peine de mort par l’électricité aux Etats-
- Unis........................................ 497
- Auditions théâtrales pendant l’Exposition........... 348
- Canalisations électriques (nouveaux tubes pour les).. 597 Chariot électrique pour le service des gares, à Al-
- toona..................................... 197, 299
- Chemin de fer électrique entre Clermont-Ferrand et
- Royat................................ 97, 299
- — à Londres..................................... 397
- — en Amérique.................................. 397
- Câble électrique en Italie.......................... 148
- Coup de foudre à Elbeuf............................. 197
- — à Houssaye.................................... 299
- — à Kœnigstein et Altona. . ;.................. 397
- Communication fantaisiste à l’Académie des Sciences,
- sur l’électrolyse de l’eau.................. 146
- Faits divers :
- Pages
- — de M. Gouramd à l’Académie, sur le phono-
- graphe................................. 247
- — de M. Guéroult sur le phonographe......... 397
- — de M. Ostheimer sur le graphophone........ 547
- Compagnie Westinghouse (formation d’une) en France 299 Concours à Berlin pour un voltmètre........... 299
- — de la Société hollandaise des Sciences.... 397
- Congrès international des électriciens............ 447
- Tclairage électrique :
- des houlilères en Belgique....................... 48
- à Bruxelles (soumissions pour 1’)....... ........ 49
- à la Chambre des Communes de Londres, à Zurich. 49
- aux Etats-Unis, à Londres, à Berlin.............. 50
- de la rive gauche de la Seine à Paris........ 98, 250
- de Craïova, d’Hennebont, de la place du Carrousel, de la salle du Sénat de Paris, à Modum, à Lubeck,
- à Sheffield, aux Etats-Unis..................... 99
- (développement da lj aux Etats-Unis................ 148
- à Saint-Louis (Etats-Unis)......................... 148
- de l’Hôtel Terminus, gare St-Lazare; h Chicago,
- Ga'way............................................ 149
- des grands boulevards à Paris..... 149, 199, 448, 500
- de l’asile de Vaucluse....................... 149, 199
- en Espagne......................................... 199
- de la place du Carrousel, des galeries du Palais-
- Royal, à Paris.................................... 199
- de la gare St-Lazare............................... 199
- à Kœnisberg, Durango, Nantira. Chambéry, Louhans,
- Bruxelles......................................... 199
- du paquebot « Calais-Douvres », de la gare de Nancy 199
- du Palais de l’Elysée.............................. 300
- à New-York (syndicat des compagnies électriques).. 300
- à New-York (enlèvement des fils aériens)........... 300
- de Buffalo (utilisation des chutes du Niagara).,.... 349 des docks d’Anvers, à Prague, à la_Havane, du théâtre de Maranillas, de Buénos-Ayres, de Magdebourg.. 349
- de Chelmsford; des trains de la «Midland Rail-
- way O »........................................... 330
- de la gare d’Enchen en Belgique.................... 398
- au théâtre de Magdebourg (essais).................. 399
- à Shanghaï, Sébastopol............................ 399
- en Belgique (formation d’une société pour la fabrication dés lampes Seel)........................ 399
- à Portsmouth (expériences d’attaqués nocturnes... 399
- à Glasgow......................................... 399
- à New-York (fusionnement de grandes compagnies). 399
- à New-York, au théâtre d’Amphyon................... 400
- et transport de force à Wiener-Néustadt.......... 448
- du théâtre Garrick, à Londres...................... 448
- de la ville de Hambourg........................... 449
- de Ségorbe......................................... 449
- de Teruel......................................... 450
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-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Faits divers :
- Pages
- à Zurich............................................ 548
- à Berlin, Madrid, Constantinople, en Chine en Italie,
- à Bruxelles......................................... 549
- à Nîmes............................................ • • • 598
- à Parts, les polices d’abonnement................... 599
- Enquête à Londres sur l’éclairage électrique........ 197
- Erection d’une statue de Gay-Lussac à Limoges.. .. 97
- — d’un monument à L.. Gaillard.................... 397
- Expér'ences de Hertz; répétition au laboratoire international ....................................... 297
- Exposition d’électricité à St-Louis (États-Unis).... 97
- — universelle de Paris; numéro exceptionnel de
- 1’ « Engineering »............................ 348
- — de ta « Royal Society » à Londres............. 498
- Fils aériens aux États-Unis.......................... 348
- Fondation de P a Elektrotechnische Verein » à Prague 148 Indicateur des industries électriques, de F « Electri-
- cian », 7'édition................................... 98
- Influence de la hausse du cuivre sur les fils télégraphiques et téléphoniques............................... 97
- — de la lumière sur les courants terrestre.... 147
- — de la lumière électrique sur les yeux........ 147
- Jury de la classe 62 à l’Exposition.....,.......s. ,, 498
- Laboratoire international d’électricité, complément
- d’installation...................................... 347
- Liquéfaction des gaz par l’électrolyse............... 249
- Loi sur les brevets en Suisse, clauses principales... 97
- Loi sur les fils aériens en Pensylvanie............. 98
- Loi sur les fils télégraphiques dans le Connecticut.. 100 Microphone Emerson....................................... 98
- — Mix et Genest.................................... 148
- — Decker et Homolka (expériences)................... 499
- Métal antifricttion...................................... 298
- Orage à Amiens.......................................... 197
- — à Laon............................................ 447
- — (s); leur prévision............................... 498
- — à Paris.....;.................................... 548
- Orgues électriques à l’église Saint-Jacques-du-Haut Pas. 198 Ouverture du Bureau des télégraphes de la Bourse, réservé au service de nuit................................. ioo
- Ouvrage inédit de Galvani................................. 548
- Paratonnerre monstre..................................... 349 '
- Phonographe Edison (présentation à la Société des Electriciens).......................................... 300
- — (exploitation aux Etats-Unis)..................... 300
- Pointage éiectriq ue des canons à la Maddalena............ 598
- Procès de la Compagnie 'du gaz de Genève contre la
- Société d’éclairage électrique.,................... 98
- ____ aux Etats-Unis sur les accumulateurs.............. 247
- — en Allemagne sur les lampes à incandescence. 450 597
- Règlemènt du gouvernement italien pour les fils électriques............................................ 250
- Section américaine à l’Exposition du Centenaire........... 297
- Tannage à l’électricité................................... 249
- Faits divers :
- Pages
- Tarif du Laboratoire international pour les étalonnages. 298 Télégraphie :
- Rachats des câbles sou«s-marins de la Manche....
- 99, 100, 200, 300, 400
- Pose de nouveaux câbles en Australie et à Java...... 99
- Interruption du câble télégraphique danois.....100, 300
- — du câble du Forth................................ 100
- aux Indes, aux États-Unis........................... 100
- Congrès télégraphique................................ 150
- entre l’Espagne et les Antilles...................... 150
- Tarif télégraphique sntre l’Angleterre et l’Allemagne. 150 Rapport du département des télégraphes en Angleterre......................................... 150
- en Algérie, à Madagascar, au Tonkin................. 200
- sur les côtes de l’Atlantique aux Etats-Unis........ 300
- en France (rendement des revenus et impôts)......... 350
- à Baltimore (formation d’une nouvelle compagnie.. 350
- dans l’Uruguay; en Espagne........................... 350
- entre Londres et Paris.............................. 400
- à l’Équateur et au Pérou (rupture de câble)....•.... 400
- aux Philippines..................................... 400
- en France (application des appareils Claude)......... 450
- entre la France et la Suisse (prorogation de la convention)............................. ........... 450
- entre l’Angleterre et l’Allemagne.................... 450
- en Angleterre (exportation du matériel en 1889)..... 500
- en Hongrie (loi sur les installations télégraphiques
- et téléphoniques)................................... 549
- en Australie; pose de câbles........................ 550
- au Brésil (soumissions)........................,... 550
- Statistique des bureaux télégraphiques............... 550
- en France, augmentation du trafic.................... 550
- entre Barcelone et Marseille; découverte d’une fraude 550
- entre Loaenda et Capetown........................... 550
- dans les ports milita’res français........,......... 350
- i .Paris; bureau de la Bourse................... 600
- Téléphonie :
- aux Etats-Unis, en France (loi sur les téléphones)... 50 (ess iis de) sous-marine entre l’Angleterre et la France.
- 99, 150
- Redevances à payer pour les câbles souterrains à Pa-
- ris................................................. 100
- Exploitation des téléphones par l’Etat en France.... 100
- en Allemagne (dévelopement de la).................... 149
- en Suède (tarif)................................... 149
- à Londres (développement de la)............ 149, 260
- entre Vienne et Pesth............................ 150
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- '• "VV-'3
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ , 641
- Faits divers :
- Pages
- à New-York (utilisation des tuyaux du gaz pour la
- pose des lignes)................................. 150
- entre Pilsen et Vienne, et entre Vienne et Trieste,
- Trieste et Laybach................................. 150
- dans le port de Dartmouth (câble aérien)........... 150
- à Chicago et Milwaukee.............................. 150
- à Boston (rapport sur l’exercic: 1888-1889)........ 129
- aux Etats-Unis, à Cuba............................. 200
- entre Berlin, Moscou, Varsovie et Saint-Pétersbourg. 200
- à l’Exposition universelle........................... 200
- à la Havane, à Berlin, en Espagne.................. 350
- à Darmouth (communication avec les scaphandres). 350
- entre Callao et Lima................................ 350
- en France (obligation de déposer un modèle des appareils au Musée téléphonique).................. 450
- en France (protestation des abonnés du réseau de
- Paris)........................................... 450
- en Angleterre (Congrès téléphonique)............... 500
- à Montevidéo....................................... 550
- entre Vienne et Pesth................................ 550
- Traitement de la migraine par l’électricité statique.. 48
- Tramway électrique à Adélaïde (Australie)............... 197
- — à Naples........................................ 197
- — à Buffalo........................................ 299
- — Julien à New-York...........................349, 598
- — à Caintnes...................................... 397
- — à Paris.......................................... 398
- — à Liverpool...................................... 548
- Transformation de la maison Mix et Genest............. 98
- Transmission de l’heure à Lyon.......................... 197
- Transport de force à Rheinfelden........................ 249
- — aux chutes du Niagara.......................... 348
- Tremblement de terre à Paris, phénomènes magnétiques.................'.......................... 547
- Vol de lampes à incandescence dans les trains......... 99
- Faute (recherche d’une) commune à deux conducteurs
- voisins. — E- Wunscbendorff..................... 57
- Filaments de lampes à incandeséence, procédés de
- fabrication................................... 33
- Fontaines lumineuses (les). — IV. de Fonvielle........ 590
- Force électromotrice des piles, par P. Chroustchoff et
- A. Sitnikoff............................... 334
- Frein électrique Widdifield et Bowmann.................. 484
- G
- Galvanomètre à suspension unifilaire de M. d’Ar-
- sonval......................................... 268
- — médical proportionnel.............................. 270
- —- balistique..............»......................... 272
- Pagt»
- Galvanométriques (nouveaux dispositifs). — Et Mey-
- lan............................... 268
- Graphophones (les). — G. Richard...... 358
- H
- Haveuse électrique Sperry.................. 182
- Hydrométrographe Helles.................... 180
- I
- Indicateur de température à distance Morin et Ber-
- thélemy. — E. Mcylan.......................... 511
- Induction (phénomènes) dans les milieux de perméabilité variable. — C. Reignicr ; P. Bar y........... 15
- — (étude des phénomènes d’) au moyen de la photographie, par E.-L. Trouveiot....................... 54
- Inverseur de balais pour moteurs électriques, système Houghton......................................... 530
- L
- Lampes Bernstein, connecteur de sûreté................ 129
- Leçons de chimie.— A. Minet... 126, 17=,, 322, 427
- 479, 53° 573 624
- Locomotive électrique Elwell-Parker................... 31
- M
- Machines à vapeur rapides.— G. Richard............... 23
- — rhéostatiques (expression du travail dans les). —
- P. Sa in net................................. 361
- — médicale électrostatique de M. Oudin........ 105
- — dynamos et turbine Parsons................... 23
- — — et moteurs des ateliers d’Oerlikon...... 28
- — — — Dingler......... 134
- — — (Régulation de la vitesse d’une).......fonctionnant comme réceptrice.— M. ücpreç.............. 51
- — — (Régime de marche des). —IV. C.Rcch-
- " nicwski..................".................... 101
- p.641 - vue 641/650
-
-
-
- 6 42 '
- LA... LUMIÈRE ÉLECTRIQUE ' X
- 6. : Pages
- — - (Les phénomènes secondaires d’induction
- dans les).— Gh. Reignier............ 401, 464
- — — (Détails de construction des).—G. Richard 521
- Magnétisme terrestre (les taches solaires et les varia-
- tions du).— J. Ltivini......................... 312
- — du fer aux températures élevées, par Hopkinson.
- 342, 393
- — terrestre; influence sur la polarisation atmosphé-
- rique, par H. Becquerel.....'.................. 3S2
- — terrestre (théorie de la variation séculaire du), par
- M. Lagrange ............................. 436, 490
- Magnétomètres (correction d’humidité dans certains),
- par E. Marchand................................. 487
- Mesure des hautes résistances spécifiques, par M. Threl-
- fall........................................... 14'
- — de la force électromotrice et de la résistance des
- piles, par M. Morelli........................... 142
- — de la période des courants alternatifs , par
- M. Ayrton........;............................. 584
- Méthode de M. jones pour la mesure de la vitesse de
- rotation......................................... 89
- — de M. Froelich pour l'étude optique des mouve-
- ments vibratoires................................ 92
- — Wilke pour l’essai des appareils téléphoniques... 179
- — Wilson pour la lecture des déviations............ 238
- — Mélotte et Henrard pour la mesure de la perméa-
- bilité .......................................... 415
- Moteur électrique Perret............................... 81
- Moteurs électriques à courants alternatifs. — IV.-C.
- Reclmiewski.................................... 302
- — à courants alternatifs de la maison Ganz.......... 329
- N
- Nécrologie :
- Warren de la Rue.— IV. de Fonvie/lc.......... 241
- Gaston Planté. — La Rédaction................ 446
- O
- Oscillations électriques rapides (sur les), par M. Wat-
- son et Dragoumis........„............... 238
- P
- Pages
- Paràtôhnerrés (propositions dé M. Lodge sur lés).. 230
- Pavilons )lés de la Ville de Paris à l’Exposition:. 495
- Phénomènes thermo-magnétiques (études des) par
- M. Fossati.................................... 92
- — thermo-électriques) leur théorie, par M. Plank... 144
- — électro-actiniques, par M. Borgmann ........ 189
- — par M. Bichat......................;.......... 628
- Phonographes (les). — G. Richard................... 306
- Photographies d’éclairs, par M. Whipple............ 237
- — ' par M. Hoffert........................... 587
- Pile (la) à Paris pendant la Révolution. — IV. de Fon-
- ' vief/e....................................... 43
- — Belloni...................................'... 03
- — ' Latimer-Clarke; application au tarage dès galva-
- nomètres...................................... 138
- — Weymersch..................................... 577
- Plomb fusible de Ferrànti i............................ 32
- Polarisation flectrolytique des métaux, par M. Pilts-
- chikoff...........;.........................'. 282
- Pont tournant électrique................ 280
- Q
- Quartz (propriétés du) comme isolant et pour la fabrication de fibres; V. Boys.................... 341
- R
- Rayons de force électrique; Hertz................ 39
- — • — leur concentration par
- les lentilles, par O. Lodge et J. Howard.. 387
- Récalescence du fer,-par M. Osmond............... 236
- -^Régulateur d’induction; E. Thomson............... 1526
- — Statter pour machine dynamo................... 526
- — Sperry — ......•......... Ç28
- Rémagnétisme du fer (sur le). — F. Larroquc...... 369
- Rendement lumineux des lampes à incandescence,
- par M. Grassi.............................. 240
- Réseaux téléphoniques; emploi d'un fil de retour
- commun. — A. Palaç.........................
- Résistance électrique (causes qui produisent les variations de), par M. Faë..........................
- — d’un électrolyte; influence de la hauteur du niveau au-dessus des électrodes...,.......•.......
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- ' J '
- . JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ «4*
- Pages
- — des électrolytes pour les courants alternatifs très
- rapides......;................................. 239
- — électrique du bismuth, par van Aubel............. 542
- — des auges électrolytiques, par M. Sankey......... 546
- Rotation électromagnétique produites par les décharges électriques ; O. Lodge....................... 86
- — électromagnétique dans le verre, par M. Wedding. 90
- — — (sur la), par M. Vaschy........ 281
- — — dans le spath d’Islande; par
- M. Chauvin..................................... 542
- S
- Scrutateur électrique pour assemblées délibérantes.
- — P. Le Goa^iou.............................. 568
- Sélénium (effet électrique de la lumière sur le), par
- D. Korda.................................... 584
- Soudure électrique : Appareils E. Thomson............. 81
- Susceptibilité magnétique des liquides, par M. Du
- Bois......................................... 37
- — magnétique (influence de la chaleur sur la), par
- M. L. Bidwell............................... 189
- Symboles et notations (quelques propositions sur
- les). — Ch.-Ed. Guillaume.................... 201
- Synchronisateur de phases Crompton................... 527
- Pages
- Tramway électrique de Northfleet.................... 75
- — aux Etats-Unis; systèmes Thomson-Hourton, de
- la Traction Electric C‘, de Sprague et de Dafft 78
- — et chemins de fer électriques.— G. Richard. 161, 207
- — H. Smith.................................... 161
- — Wynne............: ......................... 164
- — Allen..................................... 164
- — Edison....................................... 165
- — Westinghouse................................. 165
- — de Ferranti............................ 166, 170
- — Beutley-Knight............................... 166
- — Akester...................................... 170
- — Hopkinson.............................. 170, 207
- — Sandwell............................. 170, 578
- — Riley........................................ 279
- — White........................................ 280
- Transformateur Zipernowsky.......................... 159
- — en dérivation, Smith........................ 583
- Transformateur-régulateur Kapp...................... 231
- — E. Thomson................................... 330
- Transmissions télégraphiques (sur le rapport des
- courants au départ et à l’arrivée), par M. Bar-
- barat..................................... 283
- Transport de force électrique dans une mine......... 482
- U
- T
- Téléphone (Etude sur le)....................... 232, 272
- — électromagnét;que Zigang.— P.-H. Ledcboer.... 320
- Télégraphe imprimeur Wright et Moore.............. 327
- Téléphonographie; expériences de M. Mercadier... 137 Terre (perturbations produites par l’emploi d’une)
- dans l’éclairage électrique; W. Preece.... 337
- Tirage automatique des canons système Bessemer... 66
- ___ — — Oriolle.... 61
- ___ — •— Crompton... 61
- — électrique des canons système Mac Evoy........ 63
- _ _ — Noble.............. 63
- Tour Eiffel (A quoi servira la). — IV. de Fonvielle.... 191
- Traction électrique (la) à Londres et les moyens de
- transport................................... 54°
- Usine centrale de Chelsea.................................
- — centrale de Whitehall..... .*......................
- — centrales d’éclairage électriq re (les).— G. Fortes.
- '5'»
- — (discussion sur les)...............................
- 32
- •35
- 219
- 328
- Ventilateurs leur emploi dans les usines d’éclairage. 627
- Verre (sur quelques propriétés du). — Ch.-Ed. Guillaume.................................................... 501
- Verrou électrique de sûreté Castelin....................... 431
- Vitesse de la lumière dans les métaux, variation avec
- la température, par M. Kundt...................... 389
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Pages
- Alioth. — Machine dynamo................................. 521
- Allen (Owen). — Tramway électrique....................... 165
- Akester. — Voiture électrique.......................... 170
- Arsonval (D' d’) — Galvanomètres médical ; galvanomètre à suspension unifilaire............ 269, 270
- Aubel (van). — Recherches sur la résistance électrique du bismuth.......................................... 542
- Ayrton. — Recherches sur les courants alternatifs,
- indicateur de période........................... 584
- B
- Barbarat. — Note sur le rapport du courant d’arrivée au courant de départ dans les transmissions télégraphiques................................. 283
- Barus. — Sur l’électrolyse du verre.................. 459
- Becquerel. — Influence du magnétisme terrestre sur
- la polarisation atmosphérique................ 382
- Pages
- Belloni. — Pile.................................... 93
- Bentley-Knight, — Tramway électrique....... 166
- Bernstein. — Dispositif de commutateurs pour lampes en série....................................... 129
- Bessemer. — Dispositif ponr le tir électrique des
- canons...................................... 61
- Bichat. — Sur les phénomènes électro-actiniques.... 628
- Bidwell (Sh.). — Expérience de cours pour démontrer l’effet de la chaleur sur les propriétés ma-
- gnétiques du nikel............'........... 189
- — Effet de la lumière sur le magnétisme......... 190
- Borgmann. — Sur les phénomènes électro-actiniques 188 Bouty. — Etude sur la conductibilité des solutions
- concentrées d’acide sulfurique.............. 35
- Boys. — Sur les propriétés du quartz................ 341
- Bradley. — Machines dynamos......................... 485
- Brown.— Sur les électrodes à écoulement de mercure. 54s Brush. — Transport de force dans une mine............ 482
- c
- Carré. — Considérations sur les divers modes d’éclairage................................................
- 286
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- 646
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- K
- Pages
- Carpentier. — Galvanomètre balistique.................. 271
- Castelin. — Verrou électrique de sûreté................ 431
- Chauvin. — Sur la polarisation rotatoire du spath
- d’Islande.................................... 542
- Chaperon. — Sur un enroulement spécial des bobines de rhéostats..................................... 234
- Chemin de fer du Nord (Cie). — Manœuvre électrique des aiguilles........................... 557
- Chrétien. —Ascenseur électrique........................ 516
- Chassy. — Sur le transport électrique ües sels dissous 83 Chu vannes. — Éclairage électrique du grand théâtre
- de Genève...................................... 7
- Crampton. — Dispositif pour le tir électrique des
- canons..................................... 61
- Chrouschoff et Sitnikoff. — Sur la force électromotrice des piles...................................... 334
- Cossmann. — Les applicaiions de l’électricité aux chemins de fer à l’Exposition de 1889............. 356
- ChroustchofF. — Étude de la conductibilité électrique
- des dissolutions salines................ 486, 544
- Crompton et Swinburne. — Synchronisateur de
- phase.......................................... 527
- — Système de conducteurs électriques................. 528
- Cross et Sabine. — Recherches sur le téléphone.... 273
- Cross et Williams. — Recherches sur le téléphone. 274
- D
- Daft. — Traction électrique............................... 79
- Decharme. — Différences entre les électricités dites positive et négative. 70, 115, 171, 213, 315, 366,
- 42', 475i 5'3i 565
- Détroit (Accumulateur dit). — Essais de charge et de
- décharge.......................................... 184
- Deprez (Marcel). — Sur la régulation de la vitesse d’une machine dynamo-électrique servant de réceptrice dans une transmission de force par
- l’électricité...................................... 51
- Dieudonné. — La lumière électrique à l’Exposition
- universelle de 1889............................... 351
- __ L’ascenseur électrique de l’exposition................ 516
- Dingler (Ateliers). — Machine dynamo et moteur..,. 134
- Dragoumis.v— Sur les oscillations électriques........... 239
- Du Bois. — Sur la susceptibilité magnétique des liquides.................................................... 37
- Duhèm. — Sur l’impossibilité des corps diamagnéti-
- ques.............................................. 433
- E
- Pages
- Edison. —Tramway électrique,......................... 165
- — Phonographes................................... 306
- — Machines marines............................... 332
- Ellmore. — Procédé de dépôt électrolytique......... 379
- Eilweïl-Farker. — Locomotive électrique............... 3;
- F
- Faë. — Sur les variations de la résistance des conduc-
- teurs........................................... 145
- Fein. — Machines dynamos................................ 130
- Ferranti (de). — Plomb de sûreté......................... 32
- — Tramway électrique................................ 166
- Flamache. — Block-système.............................. 459
- Fleming. — Effet du condensateur dans la bobine
- d’induction..............'..................... 489
- Fonvielle (de). — La pile à Paris pendant la révolution .................................................. 43
- — A quoi servira la Tour Eiffel..................... 191
- — Nécrologie : Warren de la Rue.................... 243
- — Appareils aérostatiques à signaux électriques..... 344
- — L’électricité à la Tour Eiffel.................... 391
- — Les pavillons de la Ville de Paris............... 495
- — Les fontaines lumineuses à l’Expositon............ 590
- Forbes. — Les usines centrales d’éclairage électrique.
- 151, 219
- Fossati. — Études des phénomènes thermomagné-
- tiques .......................................... 92
- Frœlich. — Etude mathématique de Pélectrodyna-
- momètre......................................... 64
- Frœlich (O.). — Représentation optique des courbes
- oscillatoires, application au téléphone.......... 92
- G
- Ganz et C’\ — Moteur à courants alternatifs..... 329
- Gould-Smith-Scribner. — Commutateur multiple
- téléphonique............................... 475
- Grassi. — Sur le rendement lumineux des lampes à
- incandescence............................. 240
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL .. D'ÉLECTRICITÉ
- Pages
- Grimaldi. — Courant galvanique obtenu dans le bismuth placé dans un champ magnét'que........ 589
- Guérin. — Appareil pour la mesure de la résistance
- des tei res....................................... 377
- Guillaume. — Bibliographie : Les progrès de la physique en 1888, par A. Witz......................... 94
- — Quelques propositions concernant les notations
- et symboles.................................... 201
- — Sur l’emploi du platine iridié, etc, pour la cons-
- truction des étalons de résistance.............. 451
- — Sur quelques propriétés du verre.................. 501
- — Sur l’électrolyse produite par de faibles forces
- électromotrices.............................558, 607
- H
- Hanberg. — Machine dynamo.............................. 522
- Haskins. — Les canalisations électriques aux États-
- Unis.......................................... 434
- Heim. — Etude de l’influence de l’électrolyte sur les
- accumulateurs................................. 34
- Helle. — Hydrométrographe.............................. 180
- Helmholtz. — Recherches sur l’électrolyse.......559, 607
- Hertz. — Sur les rayons de force électrique............. 38
- Hoffert.. — Photographie d’éclair...................... 587
- Hookham et Housmann. — Machine dynamo.... 529
- Hopkinson. — Engrenage pour tramway électrique.. 170 — Propriétés magnétiques du fer aux températures
- élevées.............................. 342, 390
- Houghton. — Inverseur de balais pour moteurs électriques....................................... 530
- J
- Johnston. — Système de conduite pour les câbles
- souterrains................................. 280
- Jones. — Emploi des figures de Lissajous pour déterminer la vitesse d’un mouvement de rotation, etc............................................ 89
- K
- Kapp.— Transformateur-régulateur.................... 231
- Page*
- Klemencic. — Etudes sur les étalons de résistances.. 451 Korda. — Effets électriques de la lumière sur le sélé-
- nium .................................... 384
- Knight. — Machine dynamo.......................... 524
- Krapp. — Commutateur multiple téléphonique....... 468
- Kundt. — Vitesse de la lumière dans les métaux, influence de la température......................... 389
- L
- Lagarde. — Sur la conductibilité des fils télégraphiques............................................ 344
- Lagrange. — Théorie de la variation séculaire du
- Latimer-Clark et G’'.— Dynamo Westminster............ 325
- Larmoyer. — Le nouveau block-système Flamache.. 459
- Larroque. — Sur le rémagnetisme du fer............... 369
- Le Goaziou. — Scrutateur électrique.................... 568
- Ledeboer. — Sur la théorie générale des électrodynamomètres............................................... 64
- — Le téléphone électro-magnétique Zigang.......... 321
- — Sur l’électro-métallurgie du cuivre............. 551
- Lodge. — La décharge de la bouteille de Leycfe....... 85
- — Rotation du plan de polarisation par la décharge
- de la bouteille de Leyde....................... 86
- — Propositions relatives aux paratonnerres........ 231
- — Les éclairs et les paratonnerres.......371, 417, 619
- — Champ électrostatique produit par des variations
- de l’induction magnétique..................... 435
- Lodge et Hwoard. — La concentration des rayons
- de force électrique........................... 387
- Lowrey. — Machine dynamo............................... 523
- Legay. — Accumulateurs................................ 538
- Luvini. — Les taches solaires et les variations du
- magnétisme terrestre.......................... 312
- M
- Mac Evoy. — Dispositif pour le tir électrique des
- canons.......................................... 63
- Macraeon. — Accumulateur............................... ,83
- Mandroux. — Boîte de mesure électrique..........,— 614
- Marchand. — Influence de l’humidité sur certains
- magnétomètres................................ 487
- p.647 - vue 647/650
-
-
-
- 648, LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE \
- . ' ' —11 ' "" 1 ' " ' 1
- Pages
- Medbery. — Système de canalisatton électrique.... 627 Melotte et Henrard. — Méthode industrielle pour
- la mesure de la perméabilité.................... 415
- Meroadier. — Sur la téléphonographie................... 137
- — Sur l’intensité des effets téléphoniques......... 232
- Meylan. — L’ouverture de l’Exposition et l’éclairage
- électrique...................................... 251
- — Nouveaux dispositifs galvanométriques............ 268
- — Bibliographie: Traité d’électricité et de magné-
- tisme de J. C. Maxwell; édition^ française.... 445
- — L’indicateur de température à distance Morin et
- Berthélemy...................................... 511
- — L’éclairage électrique des grands boulevards et
- l’usine Edison de la rue du faubourg Montmartre.......................................... 601 1
- Minet. — Leçons de chimie.. 127, 175, 323, 427, 479, 530:
- 573
- MIt et Genest. — Nouveaux commutateurs téléphoniques............................................ >8
- Mordey. — Dynamos à courants alternatifs............. 524
- Morelli. -r Mesure de la force électromotrice des
- piles et de leur résistance................... 142
- Morin et Berthélemy. — Indicateur de température à distance....................................... 311
- N
- Nebel. — Influence de la hauteur du niveau de l’élec- ;
- trolyte sur la résistance d’un rhéostat liquide.. 237: Noble. — Dispositif pour le tir électrique des canons. 63!
- o !
- I
- I
- |
- Oerlikon (Ateliers d’). — Moteurs et dynamos............ 28
- Oesterrelch. — Commutateur multiple téléphonique 470 Oriole. — Dispositif pour le tir électrique des canons. 6i
- Osmond. — Sur la récalescence du fer.................... 236:
- Oudin. — Nouvelle machine médicale électrostatique. 103!
- S I
- i
- palaz. — Emploi d’un fil de retour commun dans les j réseaux téléphoniques............................. 109,
- Pages
- Parsons. — Turbo-moteur compound et dynamo .... 23
- Pellat et Potier. — Détermination de l’équivalent
- électrochimique de l’argent.................. 84
- Pellat. — Sur la différence de potentiel au contact
- d’un métal et. d’un de ses sels.............. 183
- Perret. — Moteur électrique........................... 81
- Piltschlkoff. — Sur la phase initiale d’électrolyse.... 82
- — Sur. la polarisation électrolytique des métaux.... 282 PI a 4 k. — Théorie des phénomènes thermo-électriques 144 Potier. — Sur la différence de potentiel des métaux
- en contact....................................... 187
- Preece, — Les piles secondaires........................... 252
- — Perturbations produites par l’emploi de la terre
- dans les circuits d’éclairage.................... 337
- R
- Rechniewski. — Le régime de marche des machines
- dynamo-électriques............................ ioi
- — Les moteurs à courants alternatifs.................. 301
- Reignier et P. Bary. — Sur les phénomènes d’induction dans les milieux de perméabilité variable............................................... 15
- Reignier. — Sur les phénomènes secondaires d’induction dans Ica machines dynamo-électriques.
- 401, 464
- Richard. — Les machines à Vapeur rapides.............. 23
- — Les canons électriques...................... 60
- — Chemins de fer et tramways électriques.... 161, 207
- — Les dynamomètres............................. 260
- — Les phonographes............•.................... 306
- — Les graphophones................................ 358
- — Détails de construction des machines dynamos.. 521
- Riley. — Tramway électrique............................ 279
- — Perfectionnements du graphophone................ 628
- Romilly. — Perfectionnements aux pompes à mercure 430
- S
- Sabine .— Etudes sur le microphone.............. 272, 2 3
- Samuel. — Sur l’expression du travail dans la machine rhéostatique........................... 361
- — La boîte de mesure électrique de M. Mandroux... 614
- p.648 - vue 648/650
-
-
-
- jL.r
- JOURNAL ' ' UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 649
- Pages
- Sandwell. — Voiture électrique................. 170, 578
- Sankey. — Sur la résistance des auges électrolytiques 546 Sohuckert. — Nouveau type de machines dynamos.. 133 Scrlbner. — Commutateur multiple téléphonique.... 470 Sériés Electrio Traction Syndicate. — Voiture
- électrique..................................... 73
- Sherrin. — Machine dynamo.............................. 523
- Siemens. — Machines dynamos............................ 132
- — (W. von). — Réponse à M. Forbes sur le réseau
- de Berlin..................................... 227
- Smith. — Oxydations produites par le courant......... 337
- — (H.) — Tramway électrique..................... 161
- Smith et Ayrton. — Transformateur en dérivation.. 583
- Statter. — Régulateur pour machines dynamos.......... 526
- Stricker. — Recherches sur les plaques de terre...... 582
- Sperry. — Haveuse électrique........................... 182
- — Machine à courant constant...................... 529
- Sprague. — Pont tournant électrique.................... 280
- — Chariot électrique de transbordement............ 329
- Tainter. — Graphophones................................ 358
- Tereschin. — Constante diélectrique de quelques liquides organiques........................................ 588
- Traction Electric Company.— Voiture électrique. 79 Thomson (E.). — Appareils de soudure électrique... 81
- — Transformateur régulateur........................ 331
- — Compteur électrique............................. 482
- — Régulateur d’induction pour courants alternatifs. 536
- Thomson (J.). — Résistance des électrolytes pour les
- ondes électriques rapides..................... 339
- Thompson (S. Pi).-» Action magnétique des courants
- de déplacement................................ 343
- — Suppression des étincelles d’extra-courant dans
- les électro-aimants............................. 585
- Threlfall et Pollock. — Tarage des galvanomètres
- au moyen d’éléments Latimer-Clarke.............. 138
- — sur la mesure des hautes résistances spéçifiques. 141
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- 050 * / LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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